深基坑自動(dòng)化監(jiān)測系統(tǒng)的現(xiàn)狀與研究發(fā)展

何夢(mèng)　祁鵬

（1.鄭州中核巖土工程有限公司河南省鄭州市　4500002.中建七局安裝工程有限公司河南省鄭州市　450000）

深基坑自動(dòng)化監(jiān)測系統(tǒng)的現(xiàn)狀與研究發(fā)展

何夢(mèng)1祁鵬2

（1.鄭州中核巖土工程有限公司河南省鄭州市4500002.中建七局安裝工程有限公司河南省鄭州市450000）

本文從四個(gè)方面來對(duì)深基坑自動(dòng)化監(jiān)測系統(tǒng)進(jìn)行闡述，對(duì)自動(dòng)化監(jiān)測系統(tǒng)在現(xiàn)階段工程中的應(yīng)用進(jìn)行了分析，提出了深基坑自動(dòng)化監(jiān)測系統(tǒng)的優(yōu)缺點(diǎn)，并對(duì)新技術(shù)的研究和展望進(jìn)行了探討，通過這些方面的研究來對(duì)深基坑自動(dòng)化監(jiān)測系統(tǒng)的現(xiàn)狀和未來發(fā)展做出正確的認(rèn)知，促進(jìn)深基坑自動(dòng)化監(jiān)測系統(tǒng)的發(fā)展。

深基坑工程；自動(dòng)化檢測系統(tǒng)；一體化操作

隨著城市化的快速推進(jìn)，城市建設(shè)施工項(xiàng)目的技術(shù)要求越來越高，發(fā)展先進(jìn)的深基坑自動(dòng)化監(jiān)測系統(tǒng)是城市建設(shè)的迫切要求。自動(dòng)化監(jiān)測系統(tǒng)的管理以及安全報(bào)警，有效地避免了工程事故的發(fā)生，有利于勞動(dòng)生產(chǎn)率的提高，并且能夠取得良好的經(jīng)濟(jì)效益。

1　研究背景

隨著城市的快速發(fā)展和深基坑工程建設(shè)難度的增加，深基坑的監(jiān)測系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化已經(jīng)成為不可阻擋的趨勢(shì)。只有深基坑的監(jiān)測系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化才能夠減少施工監(jiān)測方面的工作量和工作難度，提高監(jiān)測數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和可信度。因此，實(shí)現(xiàn)深基坑監(jiān)測系統(tǒng)的自動(dòng)化是一個(gè)不可阻擋的趨勢(shì)。

但是，在實(shí)際的深基坑監(jiān)測操作中，深基坑監(jiān)測系統(tǒng)并沒有完全實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，很多地方的深基坑施工項(xiàng)目中仍然在用一些比較傳統(tǒng)的監(jiān)測方式和方法，致使監(jiān)測的工作量過多，增加對(duì)人力和物力的消耗。另一方面，傳統(tǒng)的深基坑監(jiān)測方式也不能夠保證所得到的監(jiān)測數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和可信度。這些都限制了深基坑監(jiān)測自動(dòng)化系統(tǒng)的推廣和應(yīng)用，使城市的深基坑監(jiān)測水平不能得到有效的提升，同時(shí)也限制了城市的工程建設(shè)水平。

另外，深基坑自動(dòng)化監(jiān)測系統(tǒng)到目前為止發(fā)展的還不夠盡善盡美，仍然有很多地方需要改進(jìn)和完善。可以對(duì)相關(guān)的觀測和監(jiān)測儀器進(jìn)行改進(jìn)，使現(xiàn)場監(jiān)測的觀測儀器能夠滿足更廣范圍的和更高精度要求的深基坑監(jiān)測要求，使深基坑的監(jiān)測系統(tǒng)更加的完善。

2　深基坑自動(dòng)化監(jiān)測系統(tǒng)

深基坑監(jiān)測技術(shù)是對(duì)深基坑工程設(shè)計(jì)的檢驗(yàn)與完善，通過深基坑自動(dòng)化監(jiān)測所獲得的數(shù)據(jù)可以為人們準(zhǔn)確地掌握施工的具體情況和周邊建筑的安全情況提供數(shù)據(jù)支持，以反映整個(gè)工程的安全狀況。然后再?zèng)Q定是否采取進(jìn)一步的安全措施，確保整個(gè)深基坑工程的安全狀況，提高深基坑工程的安全系數(shù)，使深基坑工程得到順利施工。同時(shí)，深基坑監(jiān)測也是整個(gè)施工設(shè)計(jì)和工程監(jiān)督的重要環(huán)節(jié)，對(duì)于整個(gè)深基坑工程的設(shè)計(jì)和施工都有著至關(guān)重要的作用。

3　自動(dòng)化監(jiān)測系統(tǒng)在現(xiàn)階段工程中的應(yīng)用

隨著工程施工信息化水平的提高，對(duì)深基坑的監(jiān)測也日益走向自動(dòng)化和信息化。自動(dòng)化監(jiān)測系統(tǒng)在現(xiàn)階段工程中的應(yīng)用也趨于規(guī)范化，在這里以某市軌道交通某號(hào)線工程進(jìn)行說明，工程項(xiàng)目包括一站兩區(qū)間，全長2463m，商業(yè)開發(fā)主要為大型商場，地下兩層為停車庫，地下六層則為商業(yè)，具體應(yīng)用情況如下：

3.1監(jiān)測方案

在做好現(xiàn)場的勘測工作之后，根據(jù)項(xiàng)目現(xiàn)場實(shí)際情況和施工方案，編制深基坑監(jiān)測方案，具體以現(xiàn)場的條件和周邊環(huán)境及附近的交通情況為參照標(biāo)準(zhǔn)，編寫項(xiàng)目的方案和具體實(shí)施步驟時(shí)，要把握深基坑工程項(xiàng)目的實(shí)施重點(diǎn)和難點(diǎn)，使深基坑項(xiàng)目工程的實(shí)施得到平穩(wěn)、順利的進(jìn)行，如圖1為本工程的監(jiān)測圖。

圖1　監(jiān)測平面鋪設(shè)圖

3.2信息收集

監(jiān)測之前擬定好具體的檢測計(jì)劃，做好檢測圖紙?jiān)O(shè)計(jì)、整個(gè)工程的設(shè)計(jì)、施工的具體方案設(shè)計(jì)工作，隨時(shí)掌握工程施工的具體動(dòng)態(tài)和相關(guān)負(fù)責(zé)單位的信息和聯(lián)系方式，信息收集時(shí)，盡量多的搜集到具體監(jiān)測工程的基礎(chǔ)設(shè)計(jì)材料，包括地基的設(shè)計(jì)和選擇，并到實(shí)際的施工現(xiàn)場去勘驗(yàn)，從根本上保證施工設(shè)計(jì)的合理性和可行性。

3.3監(jiān)測過程

登錄深基坑工程監(jiān)測系統(tǒng)后，要建立工程具體的信息，根據(jù)原先擬定的勘測方案到具體的施工場所去核實(shí)和勘察。在勘察的過程中需要了解具體的施工環(huán)境，包括周邊建筑物情況、土地使用情況、施工區(qū)域土體性質(zhì)以及附近交通情況，合理選擇觀測點(diǎn)，保證以后勘測工作的順利進(jìn)行。

3.4監(jiān)測結(jié)果

本工程中，通過監(jiān)測前制定詳細(xì)的監(jiān)測方案，對(duì)深基坑的安全系數(shù)和周邊環(huán)境的具體情況、土地的土質(zhì)和水文情況進(jìn)行科學(xué)合理的信息收集和數(shù)據(jù)處理，以確保監(jiān)測數(shù)據(jù)的科學(xué)和合理，并在現(xiàn)場的施工過程中根據(jù)監(jiān)測的具體情況進(jìn)行有針對(duì)性的補(bǔ)充和完善，從而有效地提高了施工的合理性與可行性，為順利、有序的施工提供數(shù)據(jù)支持，并根據(jù)在監(jiān)測中有可能遇到的新問題，及時(shí)的對(duì)施工的具體方案作出相應(yīng)的調(diào)整與完善。

根據(jù)本工程應(yīng)用研究發(fā)現(xiàn)，對(duì)于深基坑的監(jiān)測具體可以分為深基坑自身狀況的測試和周圍環(huán)境的測試，具體的監(jiān)測過程中包括以下幾個(gè)方面：①水平荷載能力監(jiān)測；②支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)監(jiān)測；③支護(hù)結(jié)構(gòu)變形信息監(jiān)測；④深基坑應(yīng)力體系監(jiān)測；⑤周邊空隙中水壓的監(jiān)測；⑥對(duì)地下水位的監(jiān)測；⑦地下水控制設(shè)施的監(jiān)測；⑧附近建筑和設(shè)施的監(jiān)測。總之，對(duì)于施工現(xiàn)場的每一個(gè)方面的具體情況都要有一個(gè)充分的了解，必要時(shí)可以編寫現(xiàn)場勘測報(bào)告，匯報(bào)給工程的管理人員和業(yè)主。

4　深基坑自動(dòng)化監(jiān)測系統(tǒng)的優(yōu)缺點(diǎn)

隨著城市化的迅速推進(jìn)和城市工程項(xiàng)目的日益增多，深基坑監(jiān)測逐漸引起了人們的關(guān)注并成為施工過程中的一個(gè)不容忽視的重要問題。因此，深基坑自動(dòng)化監(jiān)測系統(tǒng)的優(yōu)缺點(diǎn)也就成為人們關(guān)注的熱點(diǎn)。

深基坑自動(dòng)化監(jiān)測系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡單、清晰、集中式的數(shù)據(jù)庫很容易管理，并容易保證數(shù)據(jù)一致性；提供全天候、三維立體、實(shí)時(shí)連續(xù)和高精度定位，而且成本低、使用方便。

在深基坑監(jiān)測中，通過對(duì)土地質(zhì)量、載荷狀態(tài)和施工條件的監(jiān)測與分析，完善深基坑監(jiān)測內(nèi)容，但其缺點(diǎn)也很多：

（1）深基坑的定點(diǎn)、定時(shí)監(jiān)測，對(duì)于動(dòng)態(tài)性、連續(xù)性的深基坑工程監(jiān)測還有待完善。在開挖深基坑的施工過程中，容易因?yàn)橥恋氐膽?yīng)力狀況導(dǎo)致深基坑的偏移與變形。因此，為了確保深基坑的穩(wěn)定性與可靠性，確保深基坑項(xiàng)目施工的安全，必須要對(duì)深基坑的土體性質(zhì)進(jìn)行嚴(yán)格的監(jiān)測，并以現(xiàn)場監(jiān)測為主。

（2）系統(tǒng)在現(xiàn)場運(yùn)行時(shí)出現(xiàn)的故障有70%以上是由于設(shè)計(jì)不良或存在缺陷的軟件造成的。由于現(xiàn)在工程施工的技術(shù)水平和總體難度較以往大大提高，很多傳統(tǒng)的監(jiān)測方法已經(jīng)失效，因此要根據(jù)現(xiàn)階段的發(fā)展?fàn)顩r和監(jiān)測要求來選擇具體的監(jiān)測內(nèi)容，使深基坑監(jiān)測系統(tǒng)更加的精準(zhǔn)、有效。

5　深基坑監(jiān)測技術(shù)發(fā)展

目前由于我國的自動(dòng)化監(jiān)測系統(tǒng)開發(fā)時(shí)間有限，對(duì)于基坑監(jiān)測專業(yè)的相關(guān)知識(shí)了解不足，加上其他因素的影響，了解深基坑工程監(jiān)測系統(tǒng)的存在很多的不足，為此，在實(shí)際應(yīng)用中，具體需要改進(jìn)的地方如下：

5.1采用先進(jìn)的技術(shù)手段，進(jìn)一步提升系統(tǒng)性能

隨著深基坑監(jiān)測技術(shù)的發(fā)展進(jìn)步，深基坑監(jiān)測的具體技術(shù)手段也更加的先進(jìn)。這些先進(jìn)技術(shù)手段的應(yīng)用能夠在減少基坑變形和基坑土體加固方面發(fā)揮更大的作用。為了減少深基坑工程的建設(shè)對(duì)周邊環(huán)境帶來的負(fù)面作用，一些環(huán)境保護(hù)方面的技術(shù)手段也將被廣泛應(yīng)用。例如為了保護(hù)地下水源的清潔度和降水所帶來的地面持續(xù)下降，深基坑工程將采用帷幕式保護(hù)，并通過旋噴柱和深層攪拌樁的作用，防止水分的滲入以及對(duì)水資源的負(fù)面影響。

5.2實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的一體化操作，提供用戶最優(yōu)質(zhì)的服務(wù)體驗(yàn)

傳統(tǒng)的深基坑監(jiān)測設(shè)計(jì)和技術(shù)只是顧及到施工的安全問題，同時(shí)，儀器的購買和技術(shù)手段的運(yùn)用都以經(jīng)濟(jì)和簡單易行為原則。這些做法都限制了高新科技在深基坑監(jiān)測技術(shù)中的運(yùn)用和推廣。隨著城市化步伐的逐步加快，城市的地下空間也日益受到人們的關(guān)注，更多的城市建設(shè)的規(guī)劃者對(duì)于城市的地下空間重視起來。只有深基坑工程的技術(shù)水平提高了，整個(gè)城市的地下空間開發(fā)與建設(shè)的水平才能夠得到相應(yīng)的提高。因此，提高深基坑工程的技術(shù)水平勢(shì)在必行。實(shí)現(xiàn)城市深基坑工程的安全監(jiān)測，使監(jiān)測技術(shù)能夠達(dá)到一體化的操作層次，是檢驗(yàn)深基坑自動(dòng)化監(jiān)測技術(shù)水平高低的一個(gè)重要標(biāo)志。

6　結(jié)語

深基坑工程的實(shí)施是開發(fā)城市地下空間資源的一個(gè)重要方面，深基坑工程實(shí)施的效果直接關(guān)系到城市地下空間資源能否得到有效的開發(fā)。在深基坑工程項(xiàng)目的實(shí)施中，對(duì)于深基坑工程的自動(dòng)化系統(tǒng)監(jiān)測是貫穿在其中的一個(gè)重要方面。加快推進(jìn)深基坑自動(dòng)化監(jiān)測系統(tǒng)的技術(shù)水平并加以推廣應(yīng)用，能夠使監(jiān)測的數(shù)據(jù)更加的可信、精準(zhǔn)，從而促進(jìn)深基坑工程的順利推進(jìn)和城市地下資源的有效開發(fā)。

[1]許鑫.淺談深基坑檢測技術(shù)與發(fā)展趨勢(shì)[J].城市建設(shè)理論研究，2011（33）.

[2]卞京.深基坑檢測技術(shù)及其應(yīng)用[J].城市建設(shè)理論研究，2008（33）.

TU753

A

1673-0038（2015）03-0076-02

2014-12-30

何夢(mèng)（1981-），男，工程師，畢業(yè)于解放軍測繪學(xué)院，從事測繪工程工作。

祁鵬（1985-），男，畢業(yè)于長安大學(xué)，從事測繪工程專業(yè)。