测斜自动化监测技术在深基坑监测中的应用研究论文_佘小波

广州市峻泰工程检测技术有限公司 广东广州 510000

摘要:监测是判断基坑安全问题的一种有效技术手段,而测斜这种技术被广为应用于深基坑的监测。传统的监测手段已经难以满足现代化施工监测的需求,本文旨在探讨基坑围护结构测斜自动化监测技术在深基坑监测中的应用。

关键词:测斜;自动化监测;深基坑监测

0引言

随着国家的发展,城市的建设步伐也在不断的前进,施工安全问题便成了重中之重,因此必须加以重视。监测是判断基坑安全问题的一种有效技术手段,被得以广泛应用。而测斜监测可以不断监测一定深度的桩体移动,以此来判别基坑围护结构还有旁边的土体结构有无在开挖的过程中发生了不正常的移位。测斜这种技术被广为应用于深基坑的监测。测斜所用的主要仪器设备是测斜仪。测斜仪根据工作方式的不同主要分为两种,一种是滑动式测斜仪,另一种则是固定式测斜仪,而深基坑的测斜监测主要用到的是滑动式测斜仪。随着时代的发展,施工要求也越来越高,传统的监测手段已经难以满足现代化施工监测的需求,滑动式测斜仪用于监测往往存在测量精度差,人为因素干扰比较明显,且劳动强度大,如果需要连续的测量取得数据则实施起来较为困难。本文旨在探讨基坑围护结构测斜自动化监测技术在深基坑监测中的应用。

1项目设计

在项目中进行测斜监测点的布置,需要综合考虑规范和具体情况的要求,本次选择在某个基坑的两边分别埋设一组测斜孔,一组安装在长边上,一组安装在短边上,两边上各有两个测斜孔,两个测斜孔分别采用两种测斜仪器,一个选用滑动式测斜仪进行基坑监测,测距为0.5米;另外一个测斜孔则进行固定式测斜仪进行自动化监测,测距为1.5米。需要对基坑土方开挖的整个过程实施监测,期间收集所有的监测数据,等到监测结束之后,将滑动式测斜仪与固定式测斜仪测的数据进行整理分析比较。通过对比分析,探究基坑围护结构测斜自动化监测技术在实际应用中的可靠性。监测点平面布置图如下:

2项目实施

2.1项目实施地点选择

本工程为某一基坑施工工程项目,此基坑的长度为47.1米,宽度为23.2米,深度大概为11米。选用明挖法进行施工,该基坑采用地下连续墙作为围护结构,地下连续墙厚度为800毫米,基坑采用700×900毫米的混凝土支撑。

根据本工程的岩土勘察报告,土层分别为人工填土层,陆相冲-洪积中粗砂层,冲积-洪积土层,河湖相沉积土层,坡积土层,花岗岩岩石全风化带,花岗岩岩石强风化带,花岗岩岩石中风化带,花岗岩岩石微风化带。本基坑水位的变化根据季节的不同有所变化,年变化幅度主要在2.6~3.2米。

2.2仪器设备选型

本次基坑围护结构测斜自动化监测研究项目选用的仪器是管内固定式测斜探头和数据传输设备组合成的固定式测斜系统。该测斜仪器的探头量程为正负30°,测量精确度为0.1%,探头灵敏度在0.003°或者12″, 该测斜仪主要是由角度敏感元件和智能电子芯片组成,同时搭载自动化系统,这样既可实现长期的测试。

2.3工作原理

深层水平位移监测是为了掌握基坑开挖对基坑深层土体及支护结构的水平位移影响情况。基坑开挖时由于应力释放等原因,周边的土体必然会发生变形。如果侧向位移变形过大或变形速率过大,将对支护结构安全造成影响,甚至危及附近建筑物等。根据监测所采集数据,必要时采取措施,或调整施工方案,以确保其安全。仪器读数至±0.01mm。

观测测斜仪上下两对导轮之间倾斜角度,倾斜角度间接反映了两对导轮间的相对水平位置,并可以计算出该段测斜管的相对水平位移。

2.4固定式测斜系统安装

2.4.1固定式测斜探头串安装

固定式测斜探头是通过加长杆和万向节连接成探头串。接着将测斜探头慢慢放入到指定的位置处。然后再管口的位置处,需要安装夹具以将探头固定在管口处。在放置探头时,需缓慢小心避免对其造成不必要的损坏。

2.4.2数据采集、传输系统安装

数据采集和传输系统是由全密封标配机箱,数据采集模块及手机上网模块所组成。在测斜探头安装完成之后,即可连接数据传输线。传输线需要预机箱上的采集模块接头相连接。需要注意的是,传输线需要采用PVC管进行保护。在传输线排布时,需要尽量避开施工作业面,从而避免传输线被施工损坏,而影响数据的传输。

2.4.3监测方法

在数据处理系统端应按照设计和规范的要求设置号监测时间。通过数据传输设备定时向采集模块发出数据采集指令。在数据采集完成之后,即可将数据发送至办公室数据处理系统。所采集的数据可自动进行处理。如果所采集的数据超过所设置的预警值时,即会将报警信息发送给负责人员。

3.数据分析

(1)在基坑测斜数据监测之前,应先对测斜孔进行检测,确保测斜管内不出现卡管、脱槽等问题。需要注意的是测斜管应进入稳定土层一定的深度,从而确保测斜管底部基本处于固定不变的状态,从而将底部作为变形的基准。

(2)测斜监测可以分为人工监测和自动化监测两种。人工监测采用滑动式测斜仪,只采用一根测斜探头。探头的轮距为0.5m。每次提拉监测的间距为0.5m。而自动化监测是采用固定式测斜探头,通过一连串探头相连的方式。这种测斜方式的轮距为0.25mm,测距为1.5m。

(3)根据人工监测和自动化监测的数据分析可以知道,采用这两种方式进行监测,其数据基本相差无几。对比中可以知道,人工监测的数据平滑度较差,这是因为采用人工监测的方式,在监测过程中不可避免的会产生观测误差,同时受到施工作业环境的影响,还会产生环境误差。但是采用自动化监测的方式,就不会出现人工误差的问题,这是因为自动化监测是将探头固定在测斜管内。因此两者相比,自动化监测的监测数据误差更小,精度更高,同时省时省力。

(4)自动化监测的监测频率更高。本工程进行基坑测斜监测,监测时间是设定为30分钟自动监测。自动监测所采集的数据均是存储在数据库内,可实时调取进行分析。自动化监测可以实现全天候不间断的监测,这样可以时刻掌握基坑的变形情况,从而对基坑险情起到防护作用。

4.结语

(1)在基坑监测中采用自动化监测方式,可以实现对基坑变形全天候实时的监测,并且监测效率高、速度快,对天气和环境的影响较小,即使是在恶劣的天气和环境下即可高质量连续进行基坑监测 。所采集的数据可快速进行处理和分析。对于数据超预警的情况,可及时反馈到负责人手上。因此自动化监测技术具有很大的优势。

(2)一旦基坑出现险情,自动化监测也可连续稳定的进行监测,从而确定合理的抢险方案,这对消除基坑险情有着非常积极的作用。

(3)自动化监测比人工监测具有更短的测距,这样可以提高监测数据的准确性,当然这会增加一定的成本。自动化监测技术成本显然较高。在实际的应用过程中,则需要考虑基坑的具体情况控制好成本与精度之间的平衡点。在确保数据准确性满足监测要求的基础上降低监测成本。

(4)自动化监测技术前期需要投入较多的设备成本,但是后期维护成本较低,同时也减少了人工成本。人工监测往往需要配置多人到现场进行监测。从而长期的监测角度来说,测斜自动化监测技术在成本方面更具有优势。

(5)在整个监测过程中,测斜探头均是固定在测斜管中,这样可以避免外部环境和人工操作误差对精确的影响,因此测斜自动化监测技术精确更高。

参考文献:

[1]胡旻.深基坑工程自动化监测关键技术[J].建材世界,2019,40(03):84-88.

[2]崔咏军,孙阳阳,谢渊洁,顾盛.光纤测斜技术在基坑工程监测中的应用研究[J].工程质量,2019,37(03):43-46+52.

[3]王美华,程子聪.自动化测斜技术在深层土体水平位移监测中的应用[J].建筑施工,2016,38(02):141-142.

[4]丁祖华.监测技术在深基坑施工中的应用[J].中国铁路,2015(03):85-88.

论文作者:佘小波

论文发表刊物:《城镇建设》2019年第9期

论文发表时间:2019/7/31

标签:;  ;  ;  ;  ;  ;  ;  ;  

测斜自动化监测技术在深基坑监测中的应用研究论文_佘小波
下载Doc文档

猜你喜欢