自动化监测技术在基坑监测中的应用分析

自动化监测技术在基坑监测中的应用分析

董莹

海南有色工程勘察设计院  海南 海口570206

摘　要：近年来，建筑工程的高层化发展趋势下，基坑深度越来越大，基坑施工作业中面临着越来越多的技术难题。为确保基坑施工的质量和安全，施工人员应在施工建设的全过程中，都积极开展基坑监测，根据监测结果来进行施工方案的最大化优化。信息技术日渐发展的今天，基坑监测领域已然实现了自动化监测技术的应用，这一监测技术的先进性、动态性特征明显。基于此，本文详细分析了基坑监测中的自动化监测技术应用，有利于保障基坑施工的质量和效益。

关键词：自动化监测技术；基坑监测；应用

中图分类号：TU723

文献标识码：A

引言

基坑施工作为工程基础施工的关键性环节，其施工效果与建筑结构的安全性、稳定性有着直接的关系，但我国各类工程项目日渐实施的过程中，因为工程所处现场的环境条件有着巨大的差异，为了克服基坑施工中的各种地形地质等限制，工程企业必须在基坑施工的全过程中，利用自动化监测技术来开展动态化监测，通过对基坑变形、沉降等的数据分析与获取，来减少基坑施工中的各种安全风险，保持建筑基础结构的稳定性与安全性。当下信息技术的快速发展中，基坑监测领域的自动化监测技术发展潜力巨大。

1基坑监测的主要内容

1.1基坑支护结构内力方面的监测

近年来的各类工程项目实施中，基坑施工中所面临的技术难题越来越多，在开展施工作业的过程中，这些技术难题如果得不到及时有效的解决，势必会导致基坑结构的稳定性不够，设置在开挖等环节出现严重的基坑变形，引起安全事故。因此，基坑监测的项目非常多，作为监测中的重点部分，支护结构内力监测对结构变形抑制有着重要的作用，为提高监测精度，在进入基坑开挖环节时，施工人员要将应力计或者应变计等专业监测设备安装于相应的位置，实时监测施工作业中基坑表面或者内部结构的应力变化特点。在对钢筋混凝土支撑结构的内力测量时，一般可通过混凝土应变计或者钢筋应力计来完成。

1.2基坑支护结构位移方面的监测

现阶段的基坑监测中，支护结构位移监测也同样重要，具体的监测工作开展中，包含了支护结构竖向或者水平位移监测。整个的监测工作进行中，为提高监测结果的准确度，各个工程企业要结合现场条件，选择现代化监测技术和设备来开展监测工作，并由专业人员所监测到的日变化量和总变化量信息加以全面整合，绘制出对应的变化曲线图，确定位移量是否处于安全范围内。

1.3地下水位、坑外土体等方面的监测

因为部分的建筑工程项目处于地下水比较丰富的区域中，处于该区域的基坑施工作业中，正常的施工作业开展中，地下水位、坑外土体常常会对基坑安全性产生直接的干扰，因此，出于这些因素对基坑施工的干扰，在基坑监测中必须要进行地下水位、坑外土体的监测。首先，在地下水位的监测过程中，为提高水位监测精度，一般要将水位计量装置安装在对应的水位管中。其次，坑外土体的位移监测中，为获得相应的监测数据，一般要在工程现场进行观测孔的对应布设，以通过这些观测孔来精确掌握基坑外部土体的变形情况。

2自动化监测技术的应用要点

2.1监测原则

在利用自动化监测技术开展监测工作之前，工程人员应结合前期的地质地形勘察结果、设计与施工方案，在综合分析周边环境、邻近建筑物和地下设施等的分布，来进行监测方案的优化，根据监测结果来指导现场的施工作业。

2.2测点布置

自动化监测技术的应用中，最为关键的就是要根据基坑工程现场的具体情况，来进行监测点位置、数量和间距、密度的控制，这些监测点布置方面的问题应严格参考基坑开挖顺序、被保护建筑物位置。当然，监测点布设时同样要考虑基坑监测等级、设计参数等，对于一些重点性的位置，要适当增加监测点的数量。

2.3监测部位与监测元器件

（1）围护体顶部水平位移监测

在开展基坑开挖作业中，为了对围护体顶部的位移信息加以全面掌握，在工程现场应进行水平位移监测点的科学布设。根据此工程现场的具体情况分析，选用拉线式位移计来进行监测，具体的安装流程如下：在所测位置处砌筑两个水泥墩，这两个水泥墩要与支护结构顶部表面保持平行，且一端与位移计本体相固定，而另一端与钢丝端相固定。具体的监测工作进行中，在钢丝长度调节的过程中实时观测读数仪的读数，将仪器大致拉伸到满量程的1/2左右。

（2）深层水平位移监测

伴随着基坑开挖作业的进行，开挖工作的进行导致围护体两侧的受力无法保持均匀性，存在着巨大的压力差，正是这种压差的存在，加剧了围护体结构的变形。针对该工程中的深层水平位移监测，在具体的监测工作进行时，采用的是滑轮式固定测斜仪，将该测斜仪探头深入到围护体的内部，经由对预先埋设到围护体内的测斜管变化测量，也就可以得出关于维护体各个深度上的水平位移值。

（3）支撑轴力监测

在支撑轴力的监测方面，为获得可靠的监测结果，在此工程现场的测量作业进行中，需将支撑轴力测点布设于基坑围护结构受力较大的位置，并在起控制作用较大的断面位置处进行钢筋计的焊接，但需保障钢筋计监测轴力的正确性。

（4）周围建筑物沉降、倾斜监测

基坑开挖环节，伴随着土体开挖作业的进行，势必会对工程周边建筑物造成或大或小的干扰，比如，过大的开挖势必会导致建筑物巨大的变形，增大建筑物的使用安全风险，因此，基坑施工中，为提高施工安全性，在开挖过程中同样要进行建筑物沉降与倾斜监测，在具体的监测数据获取要通过在现场静力水准仪和倾角仪的安装来完成自动监测。

（5）裂缝监测

正式的基坑开挖作业开始之前，工程企业要安排专人负责进行周边建筑物、道路等裂缝分布位置和数量等的监测，重点获得关于裂缝的走向、长度和宽度等基本参数。裂缝监测应使用裂缝计来完成，在混凝土凝固以后，结构体伸缩缝的位移测量同样可以通过裂缝计来完成。

2.4基于三维激光扫描仪的自动化监测技术

在一些建筑工程的基坑施工过程中，关于基坑的自动化监测，选用的是三维激光扫描仪，在将该设备应用到监测时，因为在仪器中采用了多种的自动化技术，也就可在监测中发挥其优势，满足基坑自动化监测的要求。为通过三维激光扫描仪来获得关于基坑工程的有关数据，达到自动化、实时化的监测效果，需配备高性能的三维激光扫描仪，该扫描仪可进行激光信号的发送与接收，经由对该信号的分析，也就可得到对应的监测信息。监测工作的进行中，只要获得了每个基坑扫描点的三维坐标信息，也就掌握了基坑的斜距、方向角等各个参数。与其他的自动化监测技术相比，三维激光扫描技术的应用流程相对复杂，为得到可靠的监测结果，在操作中需注意各个要点，因此，因为其较高的操作技术要求，在一些基坑监测中的应用受到了很大的限制，未来还需要加大对这一自动化监测技术的研发。

结束语

现阶段的基坑施工作业开展中，行业对基坑施工提出了越来越高的技术标准，为提高基坑施工的整体质量，工程企业在施工建设的过程中，应采取自动化监测技术来克服传统人工监测的诸多不足，全面提升总体的监测水平。

参考文献

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