深基坑工程自動化監測技術研究

陳深德

摘 要：在建筑工程施工中，深基坑基礎施工質量直接影響了工程整體的安全與穩定性。由于在深基坑施工中會受到地質、水文以及外界等多種因素的影響，施工環境復雜多變，所以必須在施工中采取自動化監測技術，進一步的對深基坑支護結構和周圍的土體進行預測把控，確保施工的安全穩定性。基于此，本文結構實際工程案例，對深基坑工程自動化監測技術進行研究，并重點分析了深基坑滲漏聲納超前預警預報應用技術。

關鍵詞：深基坑;自動化監測;滲漏聲納超前預警;技術研究

Abstract：In the construction of building engineering，the construction quality of deep foundation pit directly affects the overall safety and stability of the project.As the construction of deep foundation pit will be affected by geology，hydrology and external factors，and the construction environment is complex and changeable，automatic monitoring technology must be adopted in the construction to further predict and control the supporting structure of deep foundation pit and the surrounding soil to ensure the safety and stability of the construction.Based on this，this paper studies the automatic monitoring technology of deep foundation pit engineering，and analyzes the advanced warning and prediction technology of deep foundation pit leakage sonar.

Key words：deep foundation pit;Automatic monitoring;Advanced warning of leakage sonar;Technical research

1 工程概況

檔案館建設工程EPC項目，位于廣東省信宜市，選址地塊長約1100m，寬約330m，段址南低北高，現狀高程10m～20m。檔案館以北主要為商業用地、綠地，以南主要為工業用地，少量行政辦公、供水用地（供水泵站）和社會停車場用地。

信宜市境內地勢東北高，西南低，以山地地貌為主，境內崇山峻嶺，河溪縱橫，高度從海拔50米至1704米。屬南亞熱帶季風氣候，同時又具備復雜多變的山區氣候特點，夏熱冬涼，四季分明。境內氣候溫和，雨量充沛，年平均降雨量1816.2毫米，但時空分布不均，雨熱同季，干濕季明顯，冬春旱夏秋澇。

2 自動化監測目的

（1）代替傳統的人工監測模式，系統性地全方位24小時不間斷監測;

（2）對于一些重要關鍵性的監測指標，可以加大監測力度，第一時間提供精準的監測數據，滿足信息化施工要求;

（3）實時對比，超報警值時第一時間發出報警，有效保證基坑施工的安全性;

（4）監測效率高、數據精準，避免人工采集誤差。

3 自動化監測實施

3.1 基準點設置

在基坑邊坡變形影響以外設置3個全站儀后視基準點，基準點不可以隨便移動。基準點每隔一周定時測定一次位置與穩定性，確保采集數據的精準性，保證分析結果在合理范圍之內。

3.2 監測點設置

監測點布設必須根據所提供的資料和設計圖紙綜合考慮，現場實際進行布設。

3.2.1 土體位移監測

土體位移監測是對基坑開挖以及支護體系土體縱向發生位移量的監測，可以掌握土體與基坑變化的動態信息。將高強度PVC測斜管打入土體內部，確保測斜管長大于測斜孔深度，同時密封好測斜管上下端端口，防止雜物進入;另外，測斜管施工完成以后，馬上加入黃沙等材料并夯實，確保監測點的安全穩定性。

3.2.2 應力器的設置

由于基坑圍護墻和支撐體系需要承受圍護墻外的側土層的縱向荷載，當實際支撐軸力與實際支護軸力不符合時，很容易發生事故。因此，為了監測基坑支護的軸力大小，需要設置應力器，對軸力實時監測。將應力器安裝在混凝土支撐上，并且與其平行設置，保證焊接平整，無間隙。

3.2.3 地面監測點的設置

在設置地面監測點時，需將監測點設置在大轉角，視野開闊的地方，并采取一定的保護措施，防止儀器被破壞。

3.3 全站儀的設置

全站儀安裝時要有穩定的基礎，在全站儀澆筑之前必須完成帶螺桿的鋼筋籠，將帶螺桿與鋼筋籠焊接牢固，立桿底部與基礎連接緊密，全站儀架在立桿頂部，在全站儀外建造保護箱以防止灰塵與水漬對全站儀的影響。

4 自動化馬達全站儀技術

自動全站儀（也稱測量機器人）是近年來發展起來的一種先進的自動化測量設備，在工程地質災害方面的自動化變形監測方面具有很強的優勢。自動全站儀通過馬達驅動來代替人工進行自動搜索、跟蹤、辨識和精確照準目標并獲取觀測對象的角度、距離、三維坐標等信息的智能型電子全站儀。自動全站儀通過相關的測量軟件，能夠通過事先制訂的測量任務、到時到點的控制測量過程、采集后同步進行測量數據處理與分析的軟件系統相結合，完全可以代替人完成許多測量任務。自動全站儀通過實時或定時自動瞄準布測在變形體上的目標棱鏡、自動采集監測數據并通過有線光纖或無線通訊的方式傳輸到數據處理中心的系統軟件進行分析處理。系統軟件根據分析的結果做出預警處理。下面是自動全站儀在線監測系統工作示意圖。