自动化监测系统在深基坑监测中的运用

自动化监测系统在深基坑监测中的运用摘要：随着城市化的发展，城市的高层建筑数量越来越多，使得深基坑工程的关注度显著加强，城市基坑开挖具有施工风险高、施工难度大等特点。尤其是深基坑施工时间长、难度大、技术要求高，受地质条件和周边影响等不确定因素多，极易造成基坑坍塌和周边房屋、管线及道路沉降等安全事故。对基坑进行自动化在线监测，是预防安全事故发生最有效的手段，如何在深基坑监测中运用自动化监测系统成为全新的课题之一，文章对自动化监测系统在深基坑监测中的运用进行详细的研究。使自动化监测系统能够在深基坑监测中得到实施和运用，能够随时掌握基坑监测数据，数据的异常突变发生预警时，能够施工单位第一时间组织专家及时对基坑安全情况进行分析研判，采取措施，防止事态扩大。关键词：自动化监测系统；深基坑监测；运用引言近年来工程监测工作获得了很大发展，但是过去人工采集数据却没有得到根本性的改变。采用人工手段对检测数据进行采集，不但监测范围有限，还需要投入大量的人工，工作效率很难保障。基坑工程监测，需要采集海量的数据，这样造成基坑监测在指导施工上出现明显的时间差，难以达到实时动态监测的良好效果，对于工程安全造成严重影响。而自动化监测系统作为一种先进的测量系统，可以实时精准的进行基坑工程测量，不仅精度得到有效保障，且还有非常好的自动化性能，打破了传统测量方法存在的不足，弥补了传统监测方法存在的漏洞，能够运用于无法长时间作业的特殊环境下人工监测，具有很强的适应性，通过自动化监测技术应用，及时了解和掌握基坑工程存在的各种问题，采取有效措施及时应对，消除隐患，保证工程的顺利实施。1自动化监测的原则①及时反馈原则。通过自动监测，做到对基坑支护进行24h连续性监测，并将监测到的结果在第一时间反馈给施工人员和深基坑项目的管理人员，以便基坑支护问题的尽早发现与及时解决，使问题应对措施的实效性得到保障。②测点相关性原则。在布置自动监测点的时候，要避免将监测点布置在不同的断面内，最好是将监测点全部布置在相同的断面之中。如果实际施工情况只能够将监测点进行分面布置，那么就需要尽可能将监测点布置在较为接近的断面之中，这样通过监测点采集到的数据分析结果的准确性会更高。③技术性与经济性原则。自动监测需要以满足日常监测的正常运行为基础，当基本的要求能够被满足之后，自动化监测设备的造价和后期的维护投入应该尽可能被控制，避免成本过高。所选取的自动监测的监测点不可以对附近的环境产生消极的影响，与此同时要做到对水文地质和施工要求的满足。④自动化原则。传统的人工监测方式经常会在基坑支护的监测中暴露出问题，基坑支护的形变情况如果只是依靠肉眼或者是一般的仪器去进行监控，那么所得到的监控结果将是不准确的。所以，采用一套完整并且能够进行高速自动化运转的检测设备来对深基坑的支护结构情况进行实时监控是非常有必要的。2自动化监测系统在深基坑监测中的运用2.1自动化监测点布置基坑工程自动化监测点布置要能反映监测对象的实际状态及其变化趋势，监测点布置在变形、应力等的关键特征点上，并满足监控要求，且需放置在不受影响或容易保护的位置。对于监测等级为一级的基坑，围护墙侧向变形孔2-3幅地墙布设1孔（地下3层及以上车站每2幅布设1孔，地下2层车站每3幅地墙布设1L）。测孔沿长边对称布设并与围护墙顶变形监测点相对应，每侧边至少有2孔，并确保存活，如不能存活，则在对应位置补设土体测斜孔。为确保实际存活的测斜孔密度，车站主体基坑围护墙体深层水平位移监测点每2幅地墙布设1孔，其中1孔备用。围护墙体深层水平位移监测孔布设在每幅地墙中部，避开地墙接头处布设；基坑阳角部位及其他代表性部位的桩（墙）体布设监测点。2.2基准点布设在对基准点进行布设时，要做到在深基坑的四周最少要布设四个基准点。此外还需要注意，布设的区域不能在深基坑边坡变形影响的范围之内，否则基坑支护很可能会受到护坡变形或者是位移的影响。布设基准点的四周还需要保证视野的开阔性和土地的牢靠性，要保证基点不会被随意移动。为了保证采集数据的准确度与数据分析结果的科学合理性，基准点应该做到将位置和稳定性每个月固定测定一次。2.3实时监测数据平台实时监测数据平台主要负责各种监测数据接收、入库、处理汇集的功能，其由通信模块，控制模块，数据模块，管理模块四部分构成。通信模块：通信模块主要以不同的通信方式和通信协议完成数据的接收与命令的下发，并将接收的数据转化成统一的数据格式。控制模块：控制模块是对数据采集设备远程控制模块，主要完成对数据采集设备的远程操作及操作结果的反馈。数据模块：处理通信模块输出的数据，并根据存储的设备信息及合成信息生成符合用户需求的数据并输出。管理模块:通过Web实现对整个系统的统一管理，完成对设备的远程操作，对异常数据的集中处理，对设备的运行状态的实时查看和对设备信息的统一管理等功能。2.4数据采集和处理操作建筑深基坑工程项目中需要利用到自动化监测网络和传感器，通过对监测平台和传感器数据采集箱进行合理采集，从而使其对监测点以及传感器数据的实时采集得以实现；此次工程中的全站仪需要将专用数据线和电脑进行有效连接，这样不仅能够使数据传输问题得到有效解决，而且能够使全站仪供电问题得到解决。测站设立以自由设站的方式为主，将全站仪固定在观测墩之上，并对假定坐标系进行设置。在进行首次测量的时候，利用人工教学的模式，系统能够对后视点、监测点的位置进行自动记录，并且自动完成多测回测角工作，使各点初始坐标被精确算出。在软件中对复测的频率进行设置，在复测的过程中，先需要复测控制网，当控制网保持稳定之后，在对监测点进行逐一的测量。同时，当未发现目标点时，西永能够对其进行再寻找，从而使复测监测点的完整性得到保障。传感器和数控采集箱利用有线连接的方式进行连接，通过无线网桥通信技术的方式，将采集的数据传送到数据处理中心。在数据处理中，需要对特定的软件进行使用，其能够对采集数据的粗差进行自动的剔除处理，在对基准网进行复测完成之后，对基准网的稳定性进行有效的分析，最后来完成测量数据的平差处理工作。由于该项目中使用的是单侧站重复观测的方式，需要在自动监测系统中增加测量数据的差分改正，其对基准点测量坐标和初始坐标的差值进行有效测量，在其基础上，对监测点的坐标进行有效的修改，从而使数据的准确性以及完整性得到有效的保障。结语随着我国经济水平的提高，先进科学技术被广泛应用于各个行业中，自动化系统被应用于深基坑的测量中。通过一定的标准并结合施工现场进行理论分析，表明自动化监测系统具有良好的优势，其为城市深基坑进行监测提供了准确的数据的并且使其可靠性得到了提高。通过自动化监测系统和人工监测各个方面的对比，比如采集数据，计算边长误差，测量结果都具有可靠性。另外，在水平位移对比中，自动化测量系统发挥了很大优势，可以被广泛地应用于城市的大型深基坑监测过程中，以促进建筑行业的发展。参考文献孙元帝，孟凡明，孙志钺，等.自动化监