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【摘 要】随着城市的快速的发展和地下空间的开发加快，深基坑工程的施工难度越来越大，基坑安全监测在基坑施工中变得尤为重要。在实际的深基坑监测操作中，很多工程的深基坑监测仍采用传统的人工监测方式，人工监测耗时久、误差大，需投入的资源多。不能保证监测的数据的及时性、准确性和可信度，使的深基坑监测的服务水平无法满足施工配合需要。
【关键词】深基坑；自动化监测
一、前言
深基坑全自动基坑监测系统，主要采用全自动监测设备，从设备的埋设、数据采集、自动上传、数据分析反馈等步骤。通过自动化监测所获得数据人们随时能够准确的掌握基坑具体情况和周边建筑物及管线的安全。为工程施工提供精确的数据支持。全自动监测系统具备实时监测、数据精准、自动上传、实时反馈，不需要大量人力资源的优势，在深基坑的监测中进行推广已经成为不可阻挡的趋势，将是未来发展的方向性。本文将通过广州某项目的基坑监测情况来阐述自动化监测在深基坑施工中的应用。
二、工程概况
广州某深基坑工程，基坑南北长172m，东西宽76m，平均开挖深度19.4米，最大开挖深度25m，基坑支护采用地下连续墙及砼内支撑的支护形式。基坑西侧临近地铁坑口站，距离地铁出入口和站厅外墙的最近距离2.55m；北侧为无独立基础的批发市场；南侧为河涌；东侧为经过结构加固措施的立交桥。且在工程范围内道路沿线现状地下管线较多，有给水、雨水、污水、电力、电信、燃气、交通信号等管线。靠近基坑最近给水管道只有1.5m。基坑施工难度大，地质情况及周边建构筑物环境复杂，设计基坑安全等级为一级，根据规范要求和地铁保护的相关规定，以及工程建设实际需要，对上述影响范围内的深基坑周边建构筑物、管线和地铁轨道及结构进行变形监测。
三、监测情况
项目的自动化监测分为两大类，第一类为常规基坑监测，主要包括土体、围护结构测斜、围护结构墙体三向位移、地下水位、支撑轴力、扰度、管线及周边建筑物的沉降、变形等等；第二大类主要为地铁专项测量，包括地铁结构、轨道、接触网的三向位移。监测项目种类繁多，监测点位、监测频率以及监测数据庞大，整体监测难度高。
四、工作原理
1、测量机器人及自动目标识别原理
测量机器人（Survey robot）是在全站仪的基础上集成激光、精密机械、微型计算机、传感器以及人工智能技术发展起来的。它通过传感器识别目标并对所接受电磁波强度进行探测，在计算机控制下驱动步进马达，实现目标的自动识别，精确照准和测量数据的自动记录，并可实现对大量目标的无接触自动遥测。是一种能代替人进行自动搜索、跟踪、辨识和精确照准目标并获取角度、距离、三维坐标以及影像等信息的智能型电子全站仪。其中，自动目标识别（ATR：Automatic Target Recognition）功能是测量机器人测量准确性的核心和决定性因素，ATR部件安装在全站仪的望远镜上，在使用ATR测量时，CCD光源先自主发射一束红外激光，按类似自准直的原理通过光学部件同轴地投影在望远镜视准轴上，由棱镜反射回来。望远镜里专用分光镜将反射回来的ATR光束与可见光、测距光束分离出来，引导ATR光束至CCD阵列上，形成光点，由内置CCD相机接收，其位置以CCD相机的中心作为参考点来精确地确定。CCD阵列将接收到的光信号，转换成相应的影像，通过图像处理算法，计算出图像的中心，即棱镜的中心。ATR系统无论在白天还是黑夜，都能实现目标的自动识别、照准与跟踪，即使棱镜的移动速度达到5m/s时（100米处），信号也不会中断，利用跟踪测量模式能实时测得动态数据，保证了监测工程能够24小时连续运行。
ATR扫描示意图
2、三向位移类监测网的布置
监测网由若干基准点、工作基点和监测点组成，其中基准点是监测网的核心，布设的位置、数量应根据监测区域的大小、监测周期的长短和监测精度来设计。监测点根据设计要求及现场的实际情况进行布置。工作基点则须设在便于进行监测点观测的地方。原则上在监测段的两端各布设两至三个基准点，中间布设工作基点。
3、埋设式监测点的布置
对于地下水位、测斜、支撑轴力等特殊监测项目，是在每个监测点位埋设能构自动采集和存储数据相应监测设备，然后通过每个监测点外部设置的无线发射器将采集到的数据传输至交换中心，再上传到监测控制系统，从而达到实时监测的目的。
五、总结
通过对深基坑工程进行自动化监测，能够对监测数据实行“不落地”上传，在数据处理和检索方面别具优势，集合了多项监测项目的数据处理功能，能够统一计算模式，及时分析数据精度及计算结果，实现了分级报警，分级处理的工程安全管理模式。对于实时掌控深基坑工程的安全状态起到了好的效果。
参考文献：
[1]、杨会军 鲍立楠 李竹 超大深基坑施工监测体系的建立与环境安全对策分析 [J] 《建筑知识》2013年10期
[2]、邢烨 测斜自动化监测技术在深基坑监测中的应用研究 [J]《房地产导刊》 2015年17期
[3]、陆长法 陈德鑫 超深基坑工程监测技术浅析 [J] 《建筑工程技术与设计》 2014年8期
论文作者:张冬林
论文发表刊物:《低碳地产》2016年9期
论文发表时间:2016/9/5
标签：基坑论文; 深基坑论文; 数据论文; 工程论文; 测量论文; 管线论文; 目标论文; 《低碳地产》2016年9期论文;