深基坑工程自动化监测技术研究

2023.09.21

陈深德

摘要：在建筑工程施工中，深基坑基础施工质量直接影响了工程整体的安全与稳定性。由于在深基坑施工中会受到地质、水文以及外界等多种因素的影响，施工环境复杂多变，所以必须在施工中采取自动化监测技术，进一步的对深基坑支护结构和周围的土体进行预测把控，确保施工的安全稳定性。基于此，本文结构实际工程案例，对深基坑工程自动化监测技术进行研究，并重点分析了深基坑渗漏声纳超前预警预报应用技术。

关键词：深基坑;自动化监测;渗漏声纳超前预警;技术研究

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

档案馆建设工程EPC项目，位于广东省信宜市，选址地块长约1100m，宽约330m，段址南低北高，现状高程10m～20m。档案馆以北主要为商业用地、绿地，以南主要为工业用地，少量行政办公、供水用地（供水泵站）和社会停车场用地。

信宜市境内地势东北高，西南低，以山地地貌为主，境内崇山峻岭，河溪纵横，高度从海拔50米至1704米。属南亚热带季风气候，同时又具备复杂多变的山区气候特点，夏热冬凉，四季分明。境内气候温和，雨量充沛，年平均降雨量1816.2毫米，但时空分布不均，雨热同季，干湿季明显，冬春旱夏秋涝。

2 自动化监测目的

（1）代替传统的人工监测模式，系统性地全方位24小时不间断监测;

（2）对于一些重要关键性的监测指标，可以加大监测力度，第一时间提供精准的监测数据，满足信息化施工要求;

（3）实时对比，超报警值时第一时间发出报警，有效保证基坑施工的安全性;

（4）监测效率高、数据精准，避免人工采集误差。

3 自动化监测实施

3.1 基准点设置

在基坑边坡变形影响以外设置3个全站仪后视基准点，基准点不可以随便移动。基准点每隔一周定时测定一次位置与稳定性，确保采集数据的精准性，保证分析结果在合理范围之内。

3.2 监测点设置

监测点布设必须根据所提供的资料和设计图纸综合考虑，现场实际进行布设。

3.2.1 土体位移监测

土体位移监测是对基坑开挖以及支护体系土体纵向发生位移量的监测，可以掌握土体与基坑变化的动态信息。将高强度PVC测斜管打入土体内部，确保测斜管长大于测斜孔深度，同时密封好测斜管上下端端口，防止杂物进入;另外，测斜管施工完成以后，马上加入黄沙等材料并夯实，确保监测点的安全稳定性。

3.2.2 应力器的设置

由于基坑围护墙和支撑体系需要承受围护墙外的侧土层的纵向荷载，当实际支撑轴力与实际支护轴力不符合时，很容易发生事故。因此，为了监测基坑支护的轴力大小，需要设置应力器，对轴力实时监测。将应力器安装在混凝土支撑上，并且与其平行设置，保证焊接平整，无间隙。

3.2.3 地面监测点的设置

在设置地面监测点时，需将监测点设置在大转角，视野开阔的地方，并采取一定的保护措施，防止仪器被破坏。

3.3 全站仪的设置

全站仪安装时要有稳定的基础，在全站仪浇筑之前必须完成带螺杆的钢筋笼，将带螺杆与钢筋笼焊接牢固，立杆底部与基础连接紧密，全站仪架在立杆顶部，在全站仪外建造保护箱以防止灰尘与水渍对全站仪的影响。

4 自动化马达全站仪技术

自动全站仪（也称测量机器人）是近年来发展起来的一种先进的自动化测量设备，在工程地质灾害方面的自动化变形监测方面具有很强的优势。自动全站仪通过马达驱动来代替人工进行自动搜索、跟踪、辨识和精确照准目标并获取观测对象的角度、距离、三维坐标等信息的智能型电子全站仪。自动全站仪通过相关的测量软件，能够通过事先制订的测量任务、到时到点的控制测量过程、采集后同步进行测量数据处理与分析的软件系统相结合，完全可以代替人完成许多测量任务。自动全站仪通过实时或定时自动瞄准布测在变形体上的目标棱镜、自动采集监测数据并通过有线光纤或无线通讯的方式传输到数据处理中心的系统软件进行分析处理。系统软件根据分析的结果做出预警处理。下面是自动全站仪在线监测系统工作示意图。