基于圖形和數(shù)據(jù)庫(kù)聯(lián)動(dòng)的基坑監(jiān)測(cè)系統(tǒng)開發(fā)

王大志 黃鵬

摘要：為實(shí)時(shí)掌握圍護(hù)結(jié)構(gòu)的位移情況，及時(shí)預(yù)報(bào)施工中出現(xiàn)的問題，運(yùn)用信息化指導(dǎo)施工，采用基于AutoCAD平臺(tái)的ObjectARX二次開發(fā)技術(shù)，開發(fā)了基坑監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。該系統(tǒng)利用選擇集函數(shù)實(shí)現(xiàn)了基坑監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)庫(kù)面板查詢、編輯監(jiān)測(cè)點(diǎn)圖形的功能，并利用反應(yīng)器函數(shù)實(shí)現(xiàn)了雙擊監(jiān)測(cè)點(diǎn)圖形后即刻打開監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)庫(kù)面板的功能，最終達(dá)到監(jiān)測(cè)點(diǎn)位圖形實(shí)體和監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)庫(kù)聯(lián)動(dòng)的目的，實(shí)現(xiàn)了同時(shí)展示監(jiān)測(cè)點(diǎn)圖形和監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù);僅利用ObjectARX一種二次開發(fā)語言開發(fā)的模塊實(shí)現(xiàn)了預(yù)測(cè)、監(jiān)測(cè)曲線繪制和報(bào)表輸出。該基坑監(jiān)測(cè)系統(tǒng)為基坑的信息化施工提供了快速、準(zhǔn)確、直觀的信息依據(jù)。

關(guān)鍵詞：基坑監(jiān)測(cè); AutoCAD; ObjectARX; 選擇集; 反應(yīng)器; 信息化施工

中圖法分類號(hào)：TP391.9文獻(xiàn)標(biāo)志碼：ADOI：10.15974/j.cnki.slsdkb.2022.05.020

文章編號(hào)：1006 - 0081（2022）05 - 0109 - 05

0 引 言

基坑監(jiān)測(cè)工作貫穿基坑工程施工全過程，基坑施工期間，需根據(jù)大量的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，利用理論和數(shù)值分析，預(yù)測(cè)下一步開挖引起土體和構(gòu)筑物的位移和變形，實(shí)時(shí)掌握圍護(hù)結(jié)構(gòu)的位移情況，及時(shí)預(yù)報(bào)施工中出現(xiàn)的問題，判斷圍護(hù)結(jié)構(gòu)可能產(chǎn)生變位的原因，為研究對(duì)策和采取措施提供依據(jù)，確保結(jié)構(gòu)本身的安全[1]。因此，建立基坑監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)庫(kù)是實(shí)現(xiàn)基坑工程信息化施工非常重要的措施。

目前，基坑監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)開發(fā)取得了長(zhǎng)足發(fā)展，常用的方法為：利用微軟公司Visual Studio平臺(tái)，基于VC，VB，C#語言開發(fā)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)，數(shù)據(jù)庫(kù)采用Access，SQL Server等，通過調(diào)用Word，Excel，AutoCAD，Zed Graph等軟件進(jìn)行監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的處理及分析[2-4]。

這些基坑監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)重點(diǎn)是實(shí)現(xiàn)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)管理、查詢等基本功能，無法實(shí)現(xiàn)圖形和數(shù)據(jù)庫(kù)聯(lián)動(dòng)，這種圖形數(shù)據(jù)和監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)分開的方式缺少對(duì)基坑地質(zhì)勘察、設(shè)計(jì)、施工及測(cè)點(diǎn)信息、監(jiān)測(cè)儀器、周邊建筑物等信息的集成管理。其次，這些系統(tǒng)融合了多種應(yīng)用軟件進(jìn)行監(jiān)測(cè)曲線的繪制和報(bào)表的輸出，操作費(fèi)時(shí)費(fèi)力，修改數(shù)據(jù)不直觀、容易出錯(cuò)。因此，如果能實(shí)現(xiàn)圖形數(shù)據(jù)和監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)有效結(jié)合，并同時(shí)在一種軟件框架中實(shí)現(xiàn)監(jiān)測(cè)曲線繪制和報(bào)表的輸出，將大大地提高工作效率和信息反饋水平。

該基坑監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)是以Access為基礎(chǔ)，采用基于AutoCAD平臺(tái)的ObjectARX二次開發(fā)技術(shù)，直接訪問圖形數(shù)據(jù)和基坑監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，使圖形數(shù)據(jù)和監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)有效結(jié)合，監(jiān)測(cè)曲線繪制和報(bào)表輸出全部利用ObjectARX開發(fā)的模塊在AutoCAD平臺(tái)中實(shí)現(xiàn)，這樣減少了多種軟件交叉調(diào)用帶來的不便，提高了監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)庫(kù)的使用效率。

1 設(shè)計(jì)思路

基坑監(jiān)測(cè)的主要目的是服務(wù)現(xiàn)場(chǎng)施工，為制定施工方案、應(yīng)急措施提供數(shù)據(jù)源。針對(duì)基坑工程的特點(diǎn)，圍繞工程服務(wù)，監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)思路是滿足基坑工程的施工與管理的需要：① 將監(jiān)測(cè)儀器在各個(gè)測(cè)點(diǎn)上的所有監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)以及各種文本輸入數(shù)據(jù)庫(kù)，并通過AutoCAD前臺(tái)程序?qū)嵤┕芾頂?shù)據(jù)的功能;② 利用AutoCAD交互功能，實(shí)現(xiàn)可視化查詢，即顯示某監(jiān)測(cè)點(diǎn)數(shù)據(jù)的同時(shí)，在監(jiān)測(cè)點(diǎn)布置總圖上高亮顯示測(cè)點(diǎn)位置，使用戶能夠方便查詢某個(gè)測(cè)點(diǎn)在某時(shí)間段的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，并提供直觀的過程線繪制和報(bào)表輸出功能;③ 利用系統(tǒng)功能模塊分析預(yù)測(cè)土體和構(gòu)筑物的位移和變形，為施工及管理提供依據(jù)。

該系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)以監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)庫(kù)為核心，可實(shí)現(xiàn)各種監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的儲(chǔ)存、查詢、統(tǒng)計(jì)，以及數(shù)據(jù)分析和預(yù)測(cè)。監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)庫(kù)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)見圖1。

2 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與功能模塊設(shè)計(jì)

2.1 布置基坑變形監(jiān)測(cè)點(diǎn)并繪制圖形

根據(jù)GB 50497-2009《建筑基坑工程監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)范》，圍護(hù)墻或基坑邊坡頂部的水平和豎向位移監(jiān)測(cè)點(diǎn)應(yīng)沿基坑周邊布置，周邊中部、陽角處應(yīng)布置監(jiān)測(cè)點(diǎn)。監(jiān)測(cè)點(diǎn)水平間距不宜大于20 m，每邊監(jiān)測(cè)點(diǎn)數(shù)目不宜少于3 個(gè)。監(jiān)測(cè)點(diǎn)宜設(shè)置在圍護(hù)墻或基坑坡頂上。在AutoCAD中，水平位移監(jiān)測(cè)點(diǎn)和沉降位移監(jiān)測(cè)點(diǎn)分別用不同的圖形來表示，然后將這些圖形定義為帶屬性的圖塊，這樣可以為監(jiān)測(cè)點(diǎn)圖形添加名稱、測(cè)點(diǎn)坐標(biāo)、監(jiān)測(cè)項(xiàng)目等屬性（圖2）。

2.2基坑變形監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)獲取

（1） 施工現(xiàn)場(chǎng)基坑變形監(jiān)測(cè)工作是建立監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)庫(kù)的首要工作。水平位移和沉降位移可使用徠卡系列，快捷、高效實(shí)現(xiàn)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的采集及導(dǎo)出。基坑監(jiān)測(cè)的主要項(xiàng)目有：基坑四周支護(hù)體系頂部水平位移、支護(hù)體系頂部豎向位移、支撐內(nèi)力、土壓力、周邊地表豎向位移、周邊建筑和地表裂縫等。

（2） 支護(hù)體系位移監(jiān)測(cè)采用全站儀（徠卡TPS800），即在基坑邊沿翻邊的延長(zhǎng)線上布置兩個(gè)基準(zhǔn)點(diǎn)，將監(jiān)測(cè)點(diǎn)布置在兩基準(zhǔn)點(diǎn)確定的直線上，用全站儀進(jìn)行位移測(cè)量。監(jiān)測(cè)點(diǎn)在防護(hù)墻翻邊施工時(shí)，將標(biāo)志鋼筋澆筑在防護(hù)墻翻邊內(nèi)，監(jiān)測(cè)點(diǎn)距離≤20 m，在實(shí)際布設(shè)時(shí)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況進(jìn)行調(diào)整。

（3） 沉降監(jiān)測(cè)使用水準(zhǔn)儀（徠卡NA2 / NAK2），采用閉合路線或往返測(cè)量的方法進(jìn)行監(jiān)測(cè)。沉降監(jiān)測(cè)首先選好基準(zhǔn)點(diǎn)，監(jiān)測(cè)點(diǎn)布設(shè)在基坑周圍路面和建筑物上。假定基準(zhǔn)點(diǎn)標(biāo)高為±0.000，在監(jiān)測(cè)點(diǎn)和基準(zhǔn)點(diǎn)布設(shè)完畢后確定出監(jiān)測(cè)點(diǎn)原始標(biāo)高，在以后的監(jiān)測(cè)中通過標(biāo)高變化確定沉降情況。

2.3 AutoCAD與Access數(shù)據(jù)庫(kù)連接

在施工現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)取得數(shù)據(jù)后，根據(jù)每個(gè)基坑工程的監(jiān)測(cè)點(diǎn)布置和監(jiān)測(cè)項(xiàng)目，在Access中建立數(shù)據(jù)源文件“*.mdb”;在源文件中，針對(duì)每個(gè)測(cè)點(diǎn)分別建立數(shù)據(jù)表。

該基坑監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)是以Access為基礎(chǔ)，因此在ObjectARX中使用ADO訪問數(shù)據(jù)庫(kù)，方法為：① 初始化COM庫(kù)，引入ADO類型庫(kù);② 用Connection對(duì)象連接數(shù)據(jù)庫(kù);③ 利用建立好的連接，通過Connection、Command對(duì)象執(zhí)行SQL命令，或利用Recordset對(duì)象取得結(jié)果記錄進(jìn)行查詢、處理[5]。

隨著AutoCAD二次開發(fā)知識(shí)的普及，有一定編程能力的工程技術(shù)人員，不需要花費(fèi)太多時(shí)間就能掌握AutoCAD二次開發(fā)技巧。AutoCAD二次開發(fā)在基坑施工信息化管理中有廣泛的應(yīng)用前景。

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（編輯：李 晗）

Development of foundation pit monitoring system based on graphics and?database linkage

WANG Dazhi， HUANG Peng

（SPIC Guangxi Electric Power Co.， Ltd.， Nanning 530022， China）

Abstract： In order to keep abreast of the displacement of surrounding support at any time and timely forecast the problems occurring in construction， and guide the construction with information technology， based on ObjectARX secondary development technology of AutoCAD platform， a foundation pit monitoring system is developed. Firstly， the system realizes the function of querying and editing the monitoring point graphics from the monitoring database panel of foundation pit by using the selection set function， and the function of opening the monitoring database panel immediately after double-clicking the monitoring point graphics by using the reactor function. Finally， it achieves the goal of linkage between the monitoring point graphics entity and the monitoring database. At the same time， the graphics of monitoring points and monitoring data are displayed; only the module developed by ObjectARX， a secondary development language， is used to realize prediction， monitoring curve drawing and report output. The foundation pit monitoring system provides a fast， accurate and intuitive information basis for the information construction of foundation pit.

Key words： foundation pit monitoring; AutoCAD; ObjectARX; selection set; reactor; information construction

收稿日期：2021-07-13

作者簡(jiǎn)介：王大志，男，工程師，碩士，研究方向?yàn)閹r土工程三維設(shè)計(jì)及可視化施工。E-mail：191596733@qq.com