自動化測斜儀在基坑監測中的應用

李俊明 孟憲超

（山東巖土勘測設計研究院有限公司，山東煙臺 246000）

1 自動化監測的特點

表1 自動化監測特性

2 自動化監測系統構架圖1

圖1 自動化監測系統總體示意圖

3 固定式測斜儀原理

將測斜管分成n 個測段，每測段長度為Li，在某一深度上測得兩對導輪之間的傾角，通過計算可以得到這一區段位移，某一深度位移，在進行第j次監測時，所得某一深度相對于前次位移。（圖2）

4 項目設備安裝

本文結合開發區海信天山郡寫字樓監測項目進行分析，擬建工程基坑周長約212m，開挖深度13.11～14.11m，工程地質條件差，淤泥質粉土平均埋深為11.78 米。基坑頂邊線距地庫邊線預留1.5m 施工距離。周邊環境復雜，與周邊環境關系如下：東側：距離已建規劃三路邊線7.9m；南側：擬建辦公樓外墻距離已建2#車庫外墻10.1m，距離已建2#樓建筑外墻16.9m；2#樓地下一層，管樁基礎，基底標高2.9m；西側：距離天山路邊線15.0m，距離市政綠化邊線8.0m；北側：距離電箱2.6～4.1m，距離柳子河路邊線10.7m。

（1）考慮現場施工條件，跟隨支護樁施工，同時埋設測斜管，待支護樁澆筑完畢后可下入測斜儀。

（2）根據測斜儀安裝圖紙，確定好每個傳感器之間的安裝間距以及最上部測斜儀距管口距離。

（3）裁剪鋼絲繩及絲桿，鋼絲繩直徑為Ф3mm，其長度應比各傳感器間距長出200mm，以便鋼絲繩兩頭各留出100mm 用以對折，，用以連接各傳感器；最上部測斜儀至管口段采用Ф6mm不銹鋼絲桿連接固定，其長度為0.8 米。

（4）在一空曠場地上，按照測斜儀安裝圖紙標示的傳感器間隔距沿直線方向放置測斜儀（測斜儀放置時，其放置順序同其出廠配線長度相關，應按照每個測斜孔測斜儀安裝圖紙上對各點測斜儀配線長度的要求選擇對應線長的測斜儀），并把各傳感器傳輸線纜沿著傳感器放置方向鋪設開來。

（5）根據測斜孔傳感器間安裝間距選擇相應長度的鋼絲繩，并依次對應放置于鋪設于空曠場地上各傳感器之間。

（6）在鋼絲繩兩端選取100mm左右長度位置對折，在穿過兩端傳感器吊環或吊帶后用鋼絲繩扣緊固，每個對折處采用2 個鋼絲繩扣固定；

圖2 測斜原理圖

（7）各傳感器間利用鋼絲繩連接好后，沿著鋼絲繩由下往上（下方為滲壓計位置）每隔1 米左右用2.5×200mm 扎帶把各傳感器線纜綁住于鋼絲繩上，綁扎完畢后，用手提住鋼絲繩，緩慢把各傳感器放入監控孔測斜管道內（測斜儀導輪應嵌入測斜管內凹槽下滑），此時安裝時需注意測斜儀XY 方向需與定義方向一致，導輪式固定測斜儀X、Y 測試方向如圖3 所示。

圖3 測斜儀示意圖

（8）待放入最后一個測斜儀（最上部測斜儀）時，把Ф6mm 不銹鋼絲桿擰接至測斜儀頂部內螺紋接口上，接著把絲桿穿過管口固定板中心孔并預留出50mm 長度，然后在絲桿上套入M6mm 螺母，以便把傳感器固定于管口固定板上，套入絲桿長度100mm 左右，各傳感器線纜從管口凹槽引出。

（9）待監控中心服務器軟件安裝及現場系統集成完畢后，利用監控中心采集軟件對每個測斜儀各采集三組數據，以第三次采集數據作為此測斜儀初始讀數。

5 項目成果展示

自動化監測系統可實現PC、iPad 終端查詢實時數據、歷史數據的功能，同時具備移動終端APP 查詢實時數據、歷史數據的功能。

各部分功能參見圖4-7 所示。

圖4 系統登陸界面

圖5 監測首頁功能導航及熱點圖

圖6 監測實時數據展示

圖7 監測報表下載

結束語

自動化監測相比傳統監測有著明顯的優勢，其不需要人員多次進入施工施工場地，并且可以實時不間斷的進行監測，做到數據實時分析達到預警時可以多種方式進行報警，更有利用對基坑安全進行監控。