基坑变形监测技术的探讨

基坑变形监测技术的探讨

甘肃铁道综合工程勘察院有限公司甘肃兰州730000

摘要:基坑在进行高层建筑的建设过程中有着极其重要的作用,如果基坑的质量出现了问题,建筑工程施工将会受到极大地阻碍,建筑的效率和质量都会下降。基坑却极易出现变形的情况,一旦这种情况发生,必须及时的采取措施进行弥补,以避免造成进一步的经济损失。基坑变形监测工作在进行过程中有几个要点,这些要点都必须引起高度重视。除此之外,对于基坑变形监测的技术措施了解研究和运用也是我们在进行高层建筑建设工作当中必不可少的一部分。

关键词:基坑;变形检测;技术

引言

基坑的变形监测在实际的建筑过程中有重要意义,如果监测做得不到位,建筑工程很难顺利进行。在进行基坑的变形监测过程中,需要使用到大量的高新技术,比如GPS技术、三维激光扫描技术、无线传感技术等。通过对这些技术的应用,监测结果将会更加的准确,高层建筑事业会进一步的发展。

1.变形监测技术相关内容分析

1.1变形监测的特点

变形是指变形体在不同的荷载和因素的作用下其形状、大小、位置等在时间和空间上发生的变化。与一般工程测量相比,变形监测具有以下特点:变形观测属于安全监测范围,有内部监测和外部监测两个方面;观测精度要求高;观测周期频繁,需要重复观测。

1.2变形监测的等级划分及观测精度要求

变形观测的精度等级,是按照变形观测点的水平位移点位中误差、垂直位移的高程中误差或相邻变形观测点的高差中误差的大小来划分。事实上,变形监测的精度取决于观测的目的和变形的大小。精度过高时测量工作复杂,时间和费用增加;精度过低又会增加变形分析的困难,使所估计的变形参数误差加大,从而影响分析的正确与否。通常情况下,监测建筑物的安全需要高精度要求,一般检查施工要求变形精度相对较低。一般情况下,以实用、安全为目的观测值中误差不超过变形允许值的1/20~1/10;以科研为目的应为1/100~1/20。

1.3变形监测深基坑水平和垂直位移监测方法与精度分析

经过多年的发展,水平位移测量的方法已经有很多种选择。规范上推荐的方法有:小角度法、投点法、视准线法(此方法可用于测特定方向上的水平位移)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、极坐标法等;当基准点距基坑较远时,可采用GPS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。基坑的形状一般有矩形、多边形和圆形三种,监测方法根据基坑的形状和施工现场的具体情况,一般有轴线法、测小角法(或称视准线小角法)、角度交会法、距离交会法、全站仪极坐标法等。高层建筑基坑位移监测应以点位沿垂直于坑边方向的中误差作为监测精度的指标。目前,几何水准仍是精密高程垂直位移测量最主要的方法。

2.基坑变形监测的几项重要技术

2.1GPS和GIS技术

在基坑的变形监测实施过程当中,将会运用一些先进的科学技术来进行辅助。这些技术的应用,将会使监测过程变得更加容易。GPS和GIS技术就是目前应用比较广泛的两种高新技术。GPS技术可以通过外型,实现准确的定位。这对监测工作有着极大地帮助。如果对于所有的实验数据都要采用测量仪器进行手动的测量,那么不仅会浪费大量的人力物力财力,还有可能会遇到一些难以解决的技术性问题,从而耽误了整个测量任务的进行。GIS技术主要是对我们测量到的信息进行初步的技工和分析,具有独特的便利性。通过对GIS技术的使用,基坑变形监测将会变得更加容易,并且加强数据的精确度和可靠性,得到准确的监测结果打下基础。不仅如此,GPS技术和GIS技术都不是独立的,这两样技术都可以在很多方面上实现共通。GIS技术可以使用GPS技术所采集的数据,而GPS技术又可以根据GIS系统运行的结果将数据进行优化,使之更加可靠。在这个过程中,离不开数字化的工作,数字化技术的植入,可以领GPS和GIS之间的数据传递更加的便捷,并且这些数据还将会得到进一步的保存和分析,这样我们就可以保证最后监测结果的准确,并且在日后的工程建设过程中,这些数据也会起到一定的辅助作用。拿长江三角洲地区来说,这个地区的经济比较发达,高层建筑建设将会更加频繁[1]。基坑变形监测的重要性就会更进一步的得到凸显。在某次基坑变形监测的过程当中,检测人员就是通过GPS技术来发现了基坑的细微变形,从而避免了基坑的进一步坍塌,保护企业的财产安全,维护工程的利益。

2.2三维激光扫描技术

在基坑变形监测的过程当中,有时候还会用到三维激光扫描的技术。这种技术与GPS技术相类似,都是通过远程的数字化技术来确定基坑的具体状态的。但与之不同的是,三维激光扫描技术往往具有更高的精度。在传统的测量过程当中,得到的都是二维的测量结果,这样的结果在实际应用过程中,没有什么太大的价值,需要根据情况将二维的结果转化为三维的结果。但是,如果采用了三维激光扫描技术,工作过程会变得容易很多。通过这种技术的应用,可以快速准确的得到一个三维的结果,为基坑变形监测的数据收集较小工作量,有利于将更多的资金和人力物力投入到监测结果的最终确认上去。不仅如此,三维激光扫描技术比起普通的GPS技术,需要更少的资金投入。GPS和GIS技术的应用往往需要测绘卫星的参与,在普通的测量当中,很难有成本进行这种技术的应用。而三维激光扫描技术只需要一台扫描仪就可以进行基本的操作,这种仪器简便易携,并且可以重复使用。一般的建筑企业只需要购置几台三维扫描仪,可以满足多个工程的三维扫描操作,大大提升了基坑变形监测的效率,并且降低了技术成本。从目前的状况来看,三维激光扫描技术在今后的发展过程当中,将会在基坑变形监测工作当中有着更广泛的应用。

2.3无线传感技术

无线传感技术在基坑变形监测的任务进行当中,也有着极其广泛的应用。无线传感技术的载体更加简便,只是几台无线传感器就可以完成人力难以完成的监测工作,在实际施工过程中有着极其广泛的应用。这种技术的应用,为进行监测结果的处理提供了新的思路[2]。当基坑发生了变形时,为了减少损失,需要及时的对基坑建设不合理的部位进行调整。无线传感技术的应用,可以更及时的发现基坑的问题,并且需要进行调整时,可以对需要改进的部位进行调整,然后及时的得到一个改进的结果,以判断改进的效果。在实际的操作过程中,时常会遇到这种情况。在我国的南方地区,由于气候潮湿,土壤的硬度往往达不到我们进行基坑建设的要求。挖好的基坑如果碰上了接连的阴雨天气,基坑就会容易发生坍塌的现象。不过,这种坍塌一般不是大面积的,而是小范围的。通过无线传感技术的应用,精准的发现了坍塌的部位,并且对坍塌部位做出了及时的调整。然而,由于地面的积水渗入到地底,导致刚刚调整过的部位又出现了问题。多亏了无线传感技术,再一次的发现了问题,并对该部位进行进一步的加固,最终取得了良好的监测结果。

结论

简而言之,随着我国城市化进程的不断推进,我国的高层建筑数目也在逐渐增加,建筑的地基问题要也重点关注。在高层建筑的过程中,会先挖出一个基坑来为下一步的施工做出准备,但是基坑由于一些特殊原因,会发生变形的现象,基坑的变形给后续建设带来极大的阻碍作用。因此,我们需要及时地进行基坑的变形监测,本文对基坑变形监测的要点和具体的技术措施进行分析[3]。

参考文献

[1]乐世铭.关于城市深基坑变形监测中的问题及新技术应用研究[J].科技创新与应用,2018(28).

[2]邵志国,王军,齐忠树.青岛某深基坑变形监测控制技术[J].青岛理工大学学报,2018(02).

[3]彭亮,郑长远,闫国琳等.玉树县地质灾害详细调查报告[R].西宁:青海省水文地质工程地质环境地质调查院,2017.

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