CN115637743A - 一种深大基坑施工智能监测变形的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于基坑支护监测技术领域，提供了一种深大基坑施工智能监测变形的方法，解决了现有传统的测量方法受空间和时间限制较大，基坑支护实时监测不便的问题。在基坑易发生变形的位置设置多个监测点，在基坑工程压力传播范围外预埋设多个基准点；在监测点处安装激光位移传感器，在基准点处安装感光板；激光位移传感器将检测到的监测点的位移变化数据上传至监测平台；在监测平台中预设各个监测点的位移报警阈值，监测平台对比监测点的位移变化数据与预设的位移报警阈值并判断是否输出报警信息。本发明的测量方法受基坑空间限制小、能够实时地掌握每个监测点的数据，直观反映深基坑支护变形的位置并输出预警和报警信息。
Description
技术领域
本发明属于基坑支护监测技术领域，具体涉及一种深大基坑施工智能监测变形的方法。
背景技术
随着社会的发展及科学技术的进步，民用建筑和公用建筑的下方几乎全部设计成停车场、储物间、设备间等房间，基坑均较深，需要及时支护，才能保证地下工程施工安全和进度，因此施工过程中对基坑支护监测必须加强管理。
传统的竖向位移监测采用水准仪并配合传递高程的辅助设备进行监测，传递高程的金属杆或钢尺等应进行温度、尺长和拉力等项修正。测定特定方向上的水平位移时，采用视准线法、小角度法、投点法等；测定监测点任意方向的水平位移时可视监测点的分布情况，采用前方交会法、后方交会法、极坐标法等；当测点与基坑点无法通视或距离较远时，采用GNSS测量法或三角、三边、边角测量与基准线法相结合的综合测量方法。
传统的测量方法受空间限制较大，基坑施工面有限、空间有限、设备人员聚集、人工测量很难找到合适的观测点进行较长时间作业。受时间因素影响，基坑一般是24h不间断施工，很难全天候观测，监测一般是分工监测，监测完成后再汇总各方数据，不能及时准确反映现场情况。
发明内容
针对现有传统的测量方法受空间和时间限制较大，基坑支护实时监测不便的不足，本发明的目的在于提供一种深大基坑施工智能监测变形的方法，以实现基坑支护的实时监测和预警。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案，一种深大基坑施工智能监测变形的方法，包括以下步骤：
S1：在基坑的灌注桩排桩支护区域、土钉墙支护区域和基坑周边地表区域易发生变形的位置设置多个监测点，在基坑工程压力传播范围外预埋设多个基准点，并将带有监测点和基准点的基坑支护平面图导入监测平台；
S2：在监测点处安装激光位移传感器，在基准点处安装感光板，每个激光位传感器均可与一个感光板通视，确保能够监测到每个监测点的位移变化数据；
S3：在监测平台中的基坑支护平面图上标注每个激光位移传感器的位置并作编号，激光位移传感器将检测到的监测点的位移变化数据上传至监测平台；
S4：在监测平台中预设各个监测点的位移报警阈值，监测平台对比监测点的位移变化数据与预设的位移报警阈值并判断是否输出报警信息。
优选地，步骤S1中，灌注桩排桩支护区域的水平位移监测点和沉降监测点沿基坑周边均匀布置在冠梁上方；土钉墙支护区域的水平位移监测点和沉降监测点沿基坑周边均匀布置在坡顶。
优选地，步骤S1中，多组基坑周边地表区域的监测点沿基坑外周间隔布置，每组监测点包括多个沿远离基坑方向间隔设置的沉降监测点。
优选地，步骤S1中，多个基准点沿基坑的外周间隔布置，同方向的相邻两组基坑周边地表区域的监测点之间均设置有一个基准点。
优选地，步骤S1中，基准点的点位与邻近建筑物的距离大于该建筑物基础深度的2倍。
优选地，步骤S4中，监测平台将激光位移传感器将检测到的监测点的位移变化数据进行处理，得到位移的单次变化值、累计变化值、变化速率；其中单次变化值为激光传感器检测到的同一监测点的相邻两次位移变化差值，累计变化值为监测点与该点的初始值之间的位移变化差值，变化速率为同一监测点单位时间内的位移变化值。
优选地，步骤S4中，预设的报警阈值包括位移的累计变化值的预警值和报警值，位移的变化速率的报警值。
优选地，位移的累计变化值的预警值小于报警值，当检测到监测点的位移的累计变化值超过其预警值时，监测平台发送预警信号至远程终端，提醒对该监测点进行重点监测，并对该监测点进行现场检查核验；当检测到监测点的位移的累计变化值超过其报警值或者监测点的位移的变化速率超过其报警值时，监测平台发送报警信号至远程终端，提醒对该监测点进行现场补救修复。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明的测量方法受基坑空间限制小、能够实时地掌握每个监测点的数据，随时监控基坑施工中的现场变形情况，直观反映深基坑支护变形的位置并输出预警和报警信息，为现场采取后续措施提供及时准确的信息，减少人为对比分析，缩短数据的处理时间，相比人工监测更能保证施工的质量和安全。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明的流程图；
图2是本发明的监测点和基准点的安装位置示意图。
图中：1-灌注桩排桩支护区域；2-土钉墙支护区域；3-基坑周边地表区域；4-灌注桩排桩支护；5-土钉墙支护；6-灌注桩排桩支护区域的监测点；7-土钉墙支护区域的监测点；8-基坑周边地表区域的监测点；9-基准点。
具体实施方式
结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚，完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部实施例。基于本发明的实施例，本领域的普通技术人员在没有做出创造性地劳动的前提下所得到的所有其他实施方式，都属于本发明所保护的范围。
须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容能涵盖的范围内，需要说明的是，在本说明书中，诸如第一和第二之类的关系术语仅仅用来将一个实体与另外几个实体区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体之间存在任何这种实际的关系或者顺序。
本发明提供了一种实施例：
如图1和图2所示，一种深大基坑施工智能监测变形的方法，包括以下步骤：
S1：在基坑的灌注桩排桩支护区域1、土钉墙支护区域2和基坑周边地表区域3易发生变形的位置设置多个监测点，在基坑工程压力传播范围外预埋设多个基准点9，并将带有监测点和基准点9的基坑支护平面图导入监测平台；
S2：在监测点处安装激光位移传感器，在基准点9处安装感光板，每个激光位移传感器均可与一个感光板通视，确保能够监测到每个监测点的位移变化数据；
S3：在监测平台中的基坑支护平面图上标注每个激光位移传感器的位置并作编号，激光位移传感器将检测到的监测点的位移变化数据上传至监测平台；
S4：在监测平台中预设各个监测点的位移报警阈值，监测平台对比监测点的位移变化数据与预设的位移报警阈值并判断是否输出报警信息。
本实施例中，基坑支护根据开挖深度不同分为两个区域，灌注桩排桩支护区域1及土钉墙支护区域2。灌注桩排桩支护区域1的开挖深度为10m，土钉墙支护区域2的开挖深度为6m，灌注桩排桩支护区域1北侧及南侧长103m，西侧长171m，土钉墙支护区域2北侧及南侧长154m，东侧长192m，灌注桩上方设置冠梁长800mm，高400mm。
易发生变形的位置在基坑周边中部、阳角处，其中灌注桩排桩支护区域1的水平位移监测点和沉降监测点沿基坑周边均匀布置在冠梁上方，间距为20m；土钉墙支护区域2的水平位移监测点和沉降监测点沿基坑周边均匀布置在坡顶，间距为20m。多组基坑周边地表区域3的监测点沿基坑外周间隔布置，每组监测点包括5个沿远离基坑方向间隔设置的沉降监测点，其中基坑的北侧布置3组，东侧、西侧和南侧各布置2组。
多个基准点9沿基坑的外周间隔布置，同方向的相邻两组基坑周边地表区域3的监测点之间均设置有一个基准点9。基准点9不能布置在基坑支护上，基准点9须埋设在变形影响范围以外且稳定、易于长期保存的地方，基准点9的点位与邻近建筑物的距离大于该建筑物基础深度的2倍。在工程压力传播范围之外预先合理埋设5个基准点9，其中基坑的北侧2个，东侧、西侧及南侧各1个，为测量方便，可视现场情况设置基准点9，基准点9可选用浅埋钢管水准标石或墙上水准标志等。
监测平台将激光位移传感器将检测到的监测点的位移变化数据进行处理，得到位移的单次变化值、累计变化值、变化速率；其中单次变化值为激光传感器检测到的同一监测点的相邻两次位移变化差值，累计变化值为监测点与该点的初始值之间的位移变化差值，变化速率为同一监测点单位时间内的位移变化值。
预设的报警阈值包括位移的累计变化值的预警值和报警值，位移的变化速率的报警值。位移的累计变化值的预警值小于报警值，当检测到监测点的位移的累计变化值超过其预警值时，监测平台发送预警信号至远程终端，提醒对该监测点进行重点监测，并对该监测点进行现场检查核验；当检测到监测点的位移的累计变化值超过其报警值或者监测点的位移的变化速率超过其报警值时，监测平台发送报警信号至远程终端，提醒对该监测点进行现场补救修复。
本发明激光光束传递监测点与基准点9的沉降和水平位移变化，结合机械传动技术与自平衡校正功能来实现高精度监测，实现监测数据的自动采集和实时传输，监测数据经监测平台处理后可通过远程终端查看，保证数据的真实性、完整性和实时性。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应该涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
Claims (8)
1.一种深大基坑施工智能监测变形的方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1：在基坑的灌注桩排桩支护区域、土钉墙支护区域和基坑周边地表区域易发生变形的位置设置多个监测点，在基坑工程压力传播范围外预埋设多个基准点，并将带有监测点和基准点的基坑支护平面图导入监测平台；
S2：在监测点处安装激光位移传感器，在基准点处安装感光板，每个激光位移传感器均可与一个感光板通视，确保能够监测到每个监测点的位移变化数据；
S3：在监测平台中的基坑支护平面图上标注每个激光位移传感器的位置并作编号，激光位移传感器将检测到的监测点的位移变化数据上传至监测平台；
S4：在监测平台中预设各个监测点的位移报警阈值，监测平台对比监测点的位移变化数据与预设的位移报警阈值并判断是否输出报警信息。
2.根据权利要求1所述的一种深大基坑施工智能监测变形的方法，其特征在于：所述步骤S1中，灌注桩排桩支护区域的水平位移监测点和沉降监测点沿基坑周边均匀布置在冠梁上方；土钉墙支护区域的水平位移监测点和沉降监测点沿基坑周边均匀布置在坡顶。
3.根据权利要求1所述的一种深大基坑施工智能监测变形的方法，其特征在于：所述步骤S1中，多组基坑周边地表区域的监测点沿基坑外周间隔布置，每组监测点包括多个沿远离基坑方向间隔设置的沉降监测点。
4.据权利要求3所述的一种深大基坑施工智能监测变形的方法，其特征在于：所述步骤S1中，多个基准点沿基坑的外周间隔布置，同方向的相邻两组基坑周边地表区域的监测点之间均设置有一个基准点。
5.根据权利要求4所述的一种深大基坑施工智能监测变形的方法，其特征在于：所述步骤S1中，基准点的点位与邻近建筑物的距离大于该建筑物基础深度的2倍。
6.根据权利要求1所述的一种深大基坑施工智能监测变形的方法，其特征在于：所述步骤S4中，监测平台将激光位移传感器将检测到的监测点的位移变化数据进行处理，得到位移的单次变化值、累计变化值、变化速率；其中单次变化值为激光传感器检测到的同一监测点的相邻两次位移变化差值，累计变化值为监测点与该点的初始值之间的位移变化差值，变化速率为同一监测点单位时间内的位移变化值。
7.根据权利要求1所述的一种深大基坑施工智能监测变形的方法，其特征在于：所述步骤S4中，预设的报警阈值包括位移的累计变化值的预警值和报警值，位移的变化速率的报警值。
8.根据权利要求7所述的一种深大基坑施工智能监测变形的方法，其特征在于：所述位移的累计变化值的预警值小于报警值，当检测到监测点的位移的累计变化值超过其预警值时，监测平台发送预警信号至远程终端，提醒对该监测点进行重点监测，并对该监测点进行现场检查核验；当检测到监测点的位移的累计变化值超过其报警值或者监测点的位移的变化速率超过其报警值时，监测平台发送报警信号至远程终端，提醒对该监测点进行现场补救修复。
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|---|---|---|---|---|
| CN116105683A (zh) * | 2023-04-07 | 2023-05-12 | 北京城建集团有限责任公司 | 一种逆作法施工支撑柱标高变化及差异变形监测方法 |
| CN117030487A (zh) * | 2023-10-09 | 2023-11-10 | 武汉中岩科技股份有限公司 | 适用于静载荷试验的压重反力平台安全预警方法及装置 |
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