深基坑監(jiān)測(cè)方法匯報(bào)

深基坑監(jiān)測(cè)方法研究

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目錄1深基坑監(jiān)測(cè)意義2新型監(jiān)測(cè)方法介紹3結(jié)語4參考文獻(xiàn)1深基坑監(jiān)測(cè)意義

隨著經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，高層和大型建筑物越來越多，建筑物基坑開挖的深度和規(guī)模也越來越大。為保證深基坑開挖的安全，以及為基坑支護(hù)方案的選取提供基礎(chǔ)資料，必須對(duì)基坑進(jìn)行變形監(jiān)測(cè)。通過監(jiān)測(cè)隨時(shí)掌握土體和支護(hù)結(jié)構(gòu)的內(nèi)力變化情況，了解臨近建（構(gòu)）筑物的變形情況，將監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)與設(shè)計(jì)預(yù)估值進(jìn)行對(duì)比分析，以判斷施工方案及參數(shù)是否要修改，優(yōu)化下一步施工參數(shù)，為施工進(jìn)展提供及時(shí)的反饋信息，達(dá)到信息化施工目的。2新型監(jiān)測(cè)方法介紹

2.1基于BIM的基坑多維可視化監(jiān)測(cè)方法

二維可視化基坑設(shè)計(jì)圖紙

三維可視化數(shù)字基坑+地形模型

四維可視化形變?cè)茍D+自動(dòng)報(bào)警

五維可視化三維掃描+三維打印+AR基于BIM的基坑多維可視化監(jiān)測(cè)方法2新型監(jiān)測(cè)方法介紹

2.1基于BIM的基坑多維可視化監(jiān)測(cè)方法

三維可視化數(shù)字化基坑

建立地質(zhì)模型

建立基坑模型根據(jù)基坑設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行基坑建模，依次完成地下結(jié)構(gòu)、圍護(hù)結(jié)構(gòu)、支撐結(jié)構(gòu)、監(jiān)測(cè)點(diǎn)、周邊管線等內(nèi)容。通過數(shù)據(jù)資料來生成相應(yīng)的三角網(wǎng)格面，然后生三棱柱進(jìn)行剪切、縫合等實(shí)體合并運(yùn)算生成地層模型并被賦予材質(zhì)和屬性，得到最終的三維地質(zhì)體。2新型監(jiān)測(cè)方法介紹

2.1基于BIM的基坑多維可視化監(jiān)測(cè)方法

數(shù)據(jù)分析

三維模型

四維可視化形變?cè)茍D+自動(dòng)報(bào)警

自動(dòng)預(yù)警實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)及回放基坑監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，其優(yōu)點(diǎn)是智能化、速度快、可視化效果好。2新型監(jiān)測(cè)方法介紹

2.2自由設(shè)站法與極坐標(biāo)法相結(jié)合1）布設(shè)監(jiān)測(cè)控制網(wǎng)

混合基點(diǎn)網(wǎng)由基準(zhǔn)點(diǎn)(參考點(diǎn))和工作基點(diǎn)組成，若加上監(jiān)測(cè)點(diǎn)，則為擴(kuò)大的混合基點(diǎn)網(wǎng)。基準(zhǔn)點(diǎn)布設(shè)在深基坑開挖影響范圍外、穩(wěn)固可靠、不易破壞的地方，專門設(shè)計(jì)固定棱鏡的特殊裝置；工作基點(diǎn)采用自由設(shè)站方式布設(shè)在便于對(duì)基準(zhǔn)點(diǎn)和監(jiān)測(cè)點(diǎn)進(jìn)行觀測(cè)的合適位置，布設(shè)遵循點(diǎn)位穩(wěn)固、便于使用的原則；監(jiān)測(cè)點(diǎn)則是根據(jù)變形體結(jié)構(gòu)和形變特征的不同，布設(shè)于變形敏感區(qū)域。在基準(zhǔn)點(diǎn)和監(jiān)測(cè)點(diǎn)上都不設(shè)站，只在工作基點(diǎn)上用全站儀或測(cè)量機(jī)器人做邊角觀測(cè)即可。2新型監(jiān)測(cè)方法介紹

2.2自由設(shè)站法與極坐標(biāo)法相結(jié)合2）自由設(shè)站法

全站儀架設(shè)于工作基點(diǎn)P，A、B為基準(zhǔn)點(diǎn)。瞄準(zhǔn)A、B方向，測(cè)出測(cè)站點(diǎn)P到點(diǎn)A、B的方向值、和距離大小、，然后全站儀根據(jù)相關(guān)公式可算出工作基點(diǎn)坐標(biāo)P，如圖所示。2新型監(jiān)測(cè)方法介紹

2.2自由設(shè)站法與極坐標(biāo)法相結(jié)合3）極坐標(biāo)法

A、B為工作基點(diǎn)，全站儀架設(shè)于點(diǎn)A，瞄準(zhǔn)B、P方向，測(cè)出方向角及距離D，根據(jù)點(diǎn)A和B的坐標(biāo)，直接測(cè)算出待測(cè)點(diǎn)P的坐標(biāo)值。

2新型監(jiān)測(cè)方法介紹

2.2自由設(shè)站法和極坐標(biāo)法相結(jié)合4）變形監(jiān)測(cè)利用“自由設(shè)站法”建立工作基點(diǎn)（即測(cè)站點(diǎn)），然后利用“極坐標(biāo)法”測(cè)定所有監(jiān)測(cè)點(diǎn)的平面坐標(biāo)值，再由不同觀測(cè)期的坐標(biāo)變化值得到基坑所有監(jiān)測(cè)點(diǎn)的水平變形。5）周期監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)處理將后一周期監(jiān)測(cè)點(diǎn)平差坐標(biāo)與監(jiān)測(cè)點(diǎn)平差坐標(biāo)比較（使用軟件的疊值分析功能），所得的差值即為該監(jiān)測(cè)點(diǎn)在坐標(biāo)軸方向的變形量，也可以計(jì)算該監(jiān)測(cè)點(diǎn)的水平位移量和沉降量。進(jìn)一步可制作變形成果表，繪制變形曲線圖，還可以繪制每個(gè)點(diǎn)變形的二維或三維圖。2新型監(jiān)測(cè)方法介介紹2.3GPS多天線變變形監(jiān)測(cè)系統(tǒng)整個(gè)監(jiān)控系統(tǒng)包包括控制中心、、數(shù)據(jù)通訊、遠(yuǎn)遠(yuǎn)程GPS數(shù)據(jù)據(jù)采集3個(gè)部分分。GPS數(shù)據(jù)采集集包括設(shè)置在變變形區(qū)域內(nèi)的多多天線數(shù)據(jù)采集集以及參考站數(shù)數(shù)據(jù)采集，前者者對(duì)變形監(jiān)測(cè)區(qū)區(qū)域內(nèi)的多個(gè)監(jiān)監(jiān)測(cè)點(diǎn)進(jìn)行監(jiān)測(cè)測(cè)，后者要求設(shè)設(shè)置在變形區(qū)域域外的穩(wěn)定點(diǎn)上上。所計(jì)算的所所有變形監(jiān)測(cè)點(diǎn)點(diǎn)的坐標(biāo)都是相相對(duì)于該參考站站的?？刂浦行闹饕晖瓿蓪?duì)遠(yuǎn)程GPS數(shù)據(jù)采集的的控制，并根據(jù)據(jù)遠(yuǎn)程GPS數(shù)數(shù)據(jù)進(jìn)行GPS基線解算、變變形分析和報(bào)警警。為了直觀地顯示示變形情況，該該系統(tǒng)從不同的的方位和角度用用動(dòng)態(tài)三維變形形模塊來顯示三三維變形情況，，以便對(duì)變形趨趨勢(shì)進(jìn)行局部和和整體的分析，，達(dá)到有效安全全的管理效果。。2新型監(jiān)測(cè)方法介介紹2.3GPS多天線變變形監(jiān)測(cè)系統(tǒng)GPS多天線陣陣列是在傳統(tǒng)的的GPS監(jiān)測(cè)技技術(shù)的基礎(chǔ)之上上進(jìn)行優(yōu)化和改改進(jìn)而提出來的的，該方法是利利用1臺(tái)接收機(jī)機(jī)來控制多個(gè)天天線來實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)據(jù)采集的，在采采集的過程中，，將接收機(jī)的一一次采集周期分分為多個(gè)時(shí)間片片,然后分給每每個(gè)天線各一個(gè)個(gè)時(shí)間段來記錄錄數(shù)據(jù)，主要是是對(duì)多個(gè)天線進(jìn)進(jìn)行控制。在基坑周圍做一定數(shù)量的觀觀測(cè)墩，分為兩兩組，每組用1個(gè)GPS接收收機(jī)來進(jìn)行控制制，另外在基準(zhǔn)網(wǎng)上設(shè)立兩兩個(gè)基準(zhǔn)站連續(xù)續(xù)的進(jìn)行數(shù)據(jù)采采集，在每個(gè)時(shí)時(shí)間片上均可構(gòu)構(gòu)成一個(gè)大地四四邊形，然后再再進(jìn)行數(shù)據(jù)的處處理，布網(wǎng)方案案如圖所示。2新型監(jiān)測(cè)方法介介紹2.3多天線GPS技技術(shù)多天線GPS監(jiān)監(jiān)測(cè)技術(shù)可用于于基坑開挖期間間樁(墻)頂水水平位移監(jiān)測(cè)、、建(構(gòu))筑物物沉降監(jiān)測(cè)等方方面，相對(duì)于傳傳統(tǒng)水平位移監(jiān)監(jiān)測(cè)方法更具靈靈活性及可靠性性。GPS隨著衛(wèi)星大大地測(cè)量技術(shù)的的發(fā)展在變形監(jiān)監(jiān)測(cè)領(lǐng)域的應(yīng)用用越來越廣泛，，具有傳統(tǒng)大地地測(cè)量方法不可可比擬的優(yōu)點(diǎn):速度快、全天天候、測(cè)點(diǎn)間無無需通視等。2新型監(jiān)測(cè)方法介介紹2.4光纖技術(shù)光纖傳感是一種種以光為載體，，光纖為媒介，，感知和傳輸外外界信號(hào)(被測(cè)測(cè)量)的新型傳傳感技術(shù)，包含含對(duì)外界信號(hào)(被測(cè)量)的感感知和傳輸兩種種功能。外界信信號(hào)按照其變化化規(guī)律使光纖中中傳輸?shù)墓獠ǖ牡奈锢硖卣鲄⒘苛?，如?qiáng)度(功功率)、波長、、頻率、相位和和偏振態(tài)等發(fā)生生變化，對(duì)光纖纖中傳播的光波波實(shí)施調(diào)制。光光纖將受外界信信號(hào)調(diào)制的光波波傳輸?shù)焦馓綔y(cè)測(cè)器，將外界信信號(hào)從光波中提提取出來并按需需要進(jìn)行數(shù)據(jù)處處理(解調(diào))來來進(jìn)行檢測(cè)，測(cè)測(cè)量光參量的變變化，即“感知知”外界信號(hào)的的變化。下面以布里淵光時(shí)域域反射(BOTDR)分布式傳感技技術(shù)為代表，說說明光纖的技術(shù)術(shù)在巖土工程中中的應(yīng)用情況。。2新型監(jiān)測(cè)方法介介紹2.4光纖技術(shù)埋設(shè)測(cè)斜管之前前,在測(cè)斜管的的外壁凹槽內(nèi)并并行粘貼兩條光光纖,其中一條條朝向基坑壁一一側(cè),當(dāng)土體發(fā)發(fā)生位移時(shí)產(chǎn)生生壓應(yīng)變；另一一條為背向基坑坑壁,當(dāng)土體發(fā)發(fā)生位移時(shí)產(chǎn)生生拉應(yīng)變。土體體發(fā)生位移時(shí)埋埋入土體中的測(cè)測(cè)斜管隨土體同同步位移而發(fā)生生變形,粘貼在在測(cè)斜管外表面面的光纖能夠感感應(yīng)到測(cè)斜管的的變形。在脈沖光的入射射端,通過對(duì)接接收到的布里淵淵背向散射光功功率的測(cè)量,完完成光纖上各點(diǎn)點(diǎn)的布里淵頻移移的測(cè)量和定位位功能；根據(jù)布布里淵頻移與應(yīng)應(yīng)變的線性關(guān)系系可以得到測(cè)斜斜管外表面的應(yīng)應(yīng)變分布。假定定管底為不動(dòng)點(diǎn)點(diǎn),對(duì)上述應(yīng)變變分步進(jìn)行積分分運(yùn)算就可以得得到測(cè)斜管的變變形或撓度,即即土體的位移。。通過傳感光纖纖將埋設(shè)在基坑坑周圍不同位置置的測(cè)斜管聯(lián)系系在一起,就可可以很容易得到到基坑周圍任意意位置的土體水水平位移分布情情況。2新型監(jiān)測(cè)方法介介紹2.4光纖技術(shù)相較于傳統(tǒng)的測(cè)測(cè)量儀器應(yīng)用的的視準(zhǔn)線法、測(cè)測(cè)小角法以及極極坐標(biāo)法，光纖纖技術(shù)還具有以以下不可比擬的的優(yōu)點(diǎn):1）通常光纖外外層都是包裹了了保護(hù)套、皺紋紋鋼帶以及絕緣緣外套的，光纖纖芯的基本成分分是石英，具有有抗電磁干擾及及絕緣性強(qiáng)等特特點(diǎn)，所以光纖纖受周圍環(huán)境的的傷害較??；2)光纖信號(hào)傳傳播損耗低、頻頻帶寬，且光纖纖本身體積小、、重量輕，在實(shí)實(shí)際應(yīng)用中，運(yùn)運(yùn)輸方便，且能能夠達(dá)到無損埋埋設(shè)；3)光纖傳輸抗抗干擾能力強(qiáng)、、性能可靠、使使用壽命長，且且光纖的成本在在不斷的降低，，將會(huì)更廣泛的的應(yīng)用于工程監(jiān)監(jiān)測(cè)中。3結(jié)語采用將自由設(shè)站站法與極坐標(biāo)法法相結(jié)合進(jìn)行基基坑變形監(jiān)測(cè)，，測(cè)站可以設(shè)在在基坑周邊任意意位置，靈活多多變，解決了施施工環(huán)境帶來的的通視問題，應(yīng)應(yīng)用于形狀復(fù)雜雜且工作空間狹狹窄的基坑，可可以有效提高測(cè)測(cè)量工作效率。。BIM技術(shù)被引引入到基坑監(jiān)測(cè)測(cè)，從根本上加加快了監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)據(jù)分析效率和準(zhǔn)準(zhǔn)確度，實(shí)現(xiàn)了了施工過程中的的基坑監(jiān)測(cè)精細(xì)細(xì)化管理，建立立了設(shè)計(jì)、施工工、監(jiān)理等各方方的信息共享、、傳遞和驗(yàn)證機(jī)機(jī)制，使施工現(xiàn)現(xiàn)場管理人員能能夠?qū)撛诘膯枂栴}作出正確和和高效應(yīng)對(duì)。光纖監(jiān)測(cè)技術(shù)能能夠很高效直觀觀的獲得任意一一個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)的成成果信息，且實(shí)實(shí)現(xiàn)了連續(xù)型動(dòng)動(dòng)態(tài)化監(jiān)測(cè)。在深基坑建設(shè)中中將光纖技術(shù)和和多天線GPS技術(shù)等新技術(shù)術(shù)應(yīng)用其中，對(duì)對(duì)于指導(dǎo)工程安安全施工以及創(chuàng)創(chuàng)建和諧社會(huì)具具有重大意義。。4參考文獻(xiàn)[1]石云軒.基于BIM的的基坑多維可視視化監(jiān)測(cè)方法探探索與實(shí)踐[J].土木建筑筑工程信息技術(shù)術(shù).2017,9（2）：55-59.[2]盧凌燕，，盧松耀等.逆逆作法深基坑施施工的變形監(jiān)測(cè)測(cè)方法研究及其其應(yīng)用[J].測(cè)繪地理信息息,2016,41（3）：：20-24.[3]李愛民.關(guān)于深基坑水水平位移監(jiān)測(cè)方方案的探討[J].測(cè)繪學(xué)院學(xué)學(xué)報(bào),2000.17（1））：19-21.[4]胡衛(wèi)東.極坐標(biāo)法在深深基坑水平位移移監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用用[J].市政政公用建