变形监测技术在基坑施工中的应用

2020-11-29牛敏

中国建筑金属结构 2020年12期

关键词：监测技术全站仪监测点

牛敏

当前我国诸多建筑工程均存在规模较大的特点，传统的监测模式必然难以针对基坑施工进行有效监测，变形监测技术在基坑施工中进行应用，能够体现出重要意义。

1.研究内容

1.1 变形监测技术

1.1.1 高层建筑的特征

从总体上来看，高层建筑主要具有以下几个方面的特征：（1）基坑深度高，需要对基坑回弹测量工作进行切实落实；（2）建筑物高度高，建设工作完成之后，必然存在一定的沉降情况，所以在施工过程中，必须完善垂直方向位移监测工作；（3）建筑物的高处存在发生倾斜的风险，所以施工过程中，必须在整个过程中对倾斜监测工作进行落实；（4）建筑物的高处风力压力较大，必须对风振测量工作进行完善；（5）墙体温度差异较大，不同界面、不同时间的温度差异显著。以此为基础，对变形监测技术进行应用，该系统主要由莱卡TM30全站仪结合相应的系统软件、强制中对盘、采集箱、观测墩、棱镜等共同构成，以物联网为依托，应用综合性管理系统，针对施工以及运维开展数据的采集及管理工作，并采用计算机、手机客户端等多种形式，对不同用户的数据需求进行满足，用户只要登录服务器，即能够获取相应的数据[1]。

1.1.2 监测点的布置

在对监测点进行布置的过程中，主要应沿盾构机进入的方向对监测点进行布置。在地表中，沿隧道方向，每隔3m～10m即需设置一个监测断面，断面隧道中线两侧，则分别应以5m为间隔距离，对监测点进行布置，共11个监测断面和150个监测点；针对路基的沉降，需要沿线路方向对监测点进行布置，各监测点的距离范围与地表监测基本相同，共16个监测断面和210个监测点。

1.1.3 设备仪器的布置

在对设备仪器进行布置的过程中，一共需要对4台全站仪以及相应的后视点进行布置，同时还需附带数个监测棱镜。在对全站仪位置进行调整时，因为全站仪在变形监测技术应用中占据重要地位，所以必须保障其变形点和基准点准确，以能够对距离信息以及角度进行精准具体的调整和掌握。并且，在对全站仪进行应用的过程中，还需维持通视效果。与此同时，在各全站仪进行相互配合的情况下，其能够全面覆盖整个区域，从而可以相互进行测量及校准，且在对棱镜进行布置的过程中，应主要将其布设于站台的轨枕、侧壁以及钢轨外侧，并使用膨胀螺钉对其进行有效固定[2]。

1.2 变形监测技术应用原则

当前诸多建筑工程均选择在基坑施工的过程中采用变形监测技术，应用该技术首先必须制定详细的施工方案，以保障施工过程中能够按照既定的方案开展安全施工，提升施工的效益，并以此为基础，针对基坑施工应用变形监测技术。施工过程中产生的各项重点数据均能够被及时采集，并为后续施工提供重要指导。需要注意的是，将变形监测技术应用于深基坑施工当中，必须遵循以下原则：（1）进行多次测量，若出现变形情况，即必须针对其变形量开展测量工作，以获取开展施工控制工作的重要参数，同时保障各项数据的准确性，使相关工作人员能够清晰、有效地明确基坑围护结构及外部途径相互作用之下的情况，以及时应用具有针对性的处理措施；（2）保障数据的可靠性，需在对变形监测技术进行应用的过程中采用具有良好可靠性的检测仪器，且保障检测过程中无其他因素产生不利影响；（3）对关键区域进行重点监测，因为在开展基坑施工工作的过程中，不同区域有可能对不同的支护结构进行应用，所以各区域之间的稳定性及安全性均可能存在差异，也就需要对其中安全性及稳定性较差的位置实施重点的监测工作，以能够为顺利施工提供保障；（4）便捷实用性原则，为了提升监测数据的准确性，并尽可能避免与正常施工发生冲突，监测技术的安装及应用均应尽可能简单和便捷，以保障施工的效益[3]。

2.分析讨论

2.1 变形监测数据采集

监测数据分析，对变形监测技术进行应用，能够针对站内地表以及建筑的路基进行有效的沉降监测，可以根据相关数据对沉降情况进行有效掌握，使后续的施工工作获得有效的数据指导。变形监测技术每三日对数据进行采集一次，连续采集一年，主要采集的信息内容为路基断面数据以及地表断面数据，在施工过程中实施自动化变形监测工作，主要需要进行测量的数据包括：（1）测量数据的初始数值；（2）上一次测量所得数值；（3）本次测量所得数值；（4）两次测量数值之间的差异；（5）平均变化速率；（6）累积变化数值。以此为基础对建筑存在的变形情况进行分析判断。

2.2 变形监测数据应用

为了将建筑施工进度、地表以及建筑能够引起的路基沉降变化情况进行更加充分的体现，应分别对盾构机施工不同方向的沉降信息进行获取，且为了能够更加清晰直观地了解表现空间的分布情况，可以选择将沉降等值线引入其中，并开展相应的对比分析工作。当处于左线范围之内的盾构机转移至站台范围之中时，左右线两侧施工位置各不相同，其中左侧的盾构机处于正常掘进的状态中，刀盘上方与轨道线路相对应，并且已经不属于能够对全站仪监测点产生影响的工作范围，而右线的盾构机处于停止掘进的状态之中，且与货运短段建筑围墙的距离约为3m，根据沉降等值线，在左线位置范围之内存在沉降情况，且沉降方向与左线的盾构机走向基本保持一致的状态，最大承浆位置则在于盾构机隧道曲线正对应的上方，且与盾构机的施工位置距离越小，存在的沉降情况就越严重。并且，在断面沉降这一方面，通过对左右线盾构机的沉降值，可以直接对沉降较大的断面进行判断[4]。

3.研究结果

3.1 变形监测数据的应用效果

从整体上来看，变形监测技术应用在线路施工的整体中均能够发挥重要作用，因为工程自身具有一定的复杂性，在设计工作和评估工作之中，难以将其中可能发生的任何情况全部充分考虑，以此为基础，对变形监测技术进行应用，施工过程中的信息化能够得到有效保障，也就能够促使相应的施工技术不断得到改进和优化，从而能够有效避免多种施工质量问题出现，也就有利于推动整个工程顺利开展。

3.2 变形监测技术的科学合理性

科学合理地应用变形监测技术，能够对数据进行实时的监测和采集，同时针对数据进行有效处理，从而对各项信息进行快速反馈，为后续的施工工作提供指导性建议，也就使信息化施工得到实现及有效推进，同时也有利于保障施工进度的正常推进[5]。使用变形监测技术对数据进行采集，通常能够一次性对30个以上的监测点实施数据采集工作，且采集时间较短，甚至可以将数据采集时间控制在30秒以内，同时，不同时间段的数据采集工作间隔时间较短，数据可信度较高，数据传输工作的效率也相对较高。但是，在对变形监测技术进行应用的过程中，还需要以相应的监测设计工作作为重要基础。在开展监测工作之前，实施相应的设计工作，有利于提升促使监测工作的质量和效率，因为监测点的实际位置以及水准线路所具有的长度等各项相关因素均能够对监测工作的质量起到决定性影响作用，所以必须对线路长度以及现场的连接情况进行有效控制，以避免监测技术开展过程中，其可靠度和精度受到影响。并且与此同时，强化对于变形监测技术的应用，还能够为更多学科的发展提供相应的技术支持。