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        深基坑智能化監(jiān)測預(yù)警技術(shù)分析

        2020-08-23 07:46:32楊文彬

        【摘要】隨著城市化建設(shè)進(jìn)程的不斷加快,高層建筑工程以及地下建設(shè)項(xiàng)目逐漸增多,深基坑工程越來越常見,并且施工難度較大。通過采用先進(jìn)的深基坑監(jiān)測預(yù)警技術(shù),能夠準(zhǔn)確采集深基坑施工相關(guān)信息,便于施工人員及時(shí)調(diào)整施工方案。對此,本文首先對深基坑工程進(jìn)行介紹,然后對深基坑智能化監(jiān)測預(yù)警要求進(jìn)行分析,并對深基坑智能化監(jiān)測預(yù)警技術(shù)要點(diǎn)進(jìn)行詳細(xì)探究。

        【關(guān)鍵詞】深基坑;智能化監(jiān)測預(yù)警;要求

        1、引言

        在建筑工程施工中,基坑施工至關(guān)重要,部分施工區(qū)域地質(zhì)地形條件復(fù)雜,基坑施工難度較大,為了保證基坑開挖施工安全,避免對周邊建筑造成不良影響,在基坑施工中,需采用科學(xué)有效的現(xiàn)場監(jiān)測技術(shù),合理利用監(jiān)測成果,指導(dǎo)基坑開挖施工和支護(hù)施工,保證建筑工程深基坑施工的順利進(jìn)行。因此,對深基坑智能化監(jiān)測預(yù)警技術(shù)進(jìn)行深入研究迫在眉睫。

        2、深基坑智能化監(jiān)測預(yù)警的要求

        2.1時(shí)效性要求

        在基坑監(jiān)測中,要求與降水和開挖過程密切配合,具有時(shí)間性特征,深基坑監(jiān)測為動態(tài)變化的,比如在當(dāng)天施工中,不能以前一天的監(jiān)測結(jié)果作為依據(jù)。在深基坑監(jiān)測預(yù)警中,需注意實(shí)時(shí)監(jiān)測,通常情況下可每日監(jiān)測一次,如果測量對象的變化比較快,則可每日監(jiān)測數(shù)次。為了保證深基坑監(jiān)測預(yù)警時(shí)效性,要求智能化監(jiān)測預(yù)警技術(shù)具有采集數(shù)據(jù)快、全天候工作的能力。

        2.2高精度要求

        通常情況下,常規(guī)建筑工程監(jiān)測誤差為數(shù)毫米,但是,在深基坑監(jiān)測中,對于環(huán)境變形速率應(yīng)控制在2mm/d以內(nèi)。因此,普通測量方法的適用性比較差,在深基坑監(jiān)測預(yù)警中,需采用高精度監(jiān)測儀器,保證監(jiān)測結(jié)果的可靠性。

        2.3具有分析區(qū)域性施工特性

        在深基坑預(yù)警監(jiān)測中,要求對周邊建筑工程地下管線埋設(shè)情況、圍護(hù)結(jié)構(gòu)等進(jìn)行詳細(xì)分析,明確監(jiān)測對象的變形情況以及對于周邊環(huán)境的影響,及時(shí)掌握區(qū)域性施工特性,為基坑施工提供可靠依據(jù)。

        3、深基坑智能化3D模型動態(tài)監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)

        3.1設(shè)定預(yù)警值

        對深基坑施工不同階段設(shè)置預(yù)警值,同時(shí)系統(tǒng)還應(yīng)支持根據(jù)施工進(jìn)度設(shè)置不同施工階段預(yù)警控制值,進(jìn)而滿足不同施工階段預(yù)警需要。另外,在設(shè)置預(yù)警控制值時(shí),還應(yīng)以設(shè)計(jì)方案為參考依據(jù)。

        3.2預(yù)警流程管理

        為了能夠及時(shí)處理預(yù)警信息,要求設(shè)計(jì)預(yù)警閉環(huán)處理流程,將預(yù)警處理責(zé)任落實(shí)到人,預(yù)警反饋閉環(huán)處理流程如圖1所示。對于預(yù)警管理流程,可分為項(xiàng)目部確認(rèn)預(yù)警、專家確認(rèn)及處理措施確認(rèn)3個(gè)流程。

        在預(yù)警系統(tǒng)實(shí)際應(yīng)用中,如果連續(xù)3次采集到異常報(bào)警數(shù)據(jù),則可進(jìn)入報(bào)警流程。首先,系統(tǒng)產(chǎn)生1條報(bào)警記錄,同時(shí)發(fā)送通知短信給項(xiàng)目部,如果系統(tǒng)在發(fā)送短信15min內(nèi)沒有收到項(xiàng)目部的回復(fù)信息,則再次發(fā)送通知短信。項(xiàng)目部負(fù)責(zé)人受到短信后,進(jìn)行確認(rèn),并解決問題,填寫處理反饋,而如果無法解決,則應(yīng)做好詳細(xì)描述,上傳施工現(xiàn)場圖片,系統(tǒng)自動發(fā)短信通知公司級別負(fù)責(zé)人,如果系統(tǒng)在發(fā)送短信15min內(nèi)沒有收到公司的回復(fù)信息,則再次發(fā)送通知短信。公司負(fù)責(zé)人看到報(bào)警信息后,應(yīng)及時(shí)提交修改意見,系統(tǒng)自動發(fā)送短信給項(xiàng)目部,如果不能解決,則可仔細(xì)填寫說明,然后由系統(tǒng)自動發(fā)短信通知局專家組,如果系統(tǒng)在發(fā)送短信15min內(nèi)沒有收到局專家組的回復(fù)信息,則再次發(fā)送通知短信,局專家組收到短信后進(jìn)行消息確認(rèn),并在系統(tǒng)中提交解決意見,系統(tǒng)自動發(fā)短信通知項(xiàng)目部的工作人員,即可完成報(bào)警處理流程。

        3.3 3D可視化預(yù)警研究

        在3D可視化預(yù)警模型中,所涉及的信息比較多,包括監(jiān)測項(xiàng)目類型、監(jiān)測位置、及監(jiān)測值等,便于現(xiàn)場施工人員、管理人員詳細(xì)了解深基坑實(shí)際情況。

        3.4基坑3D模型建立方式及模型

        (1)通過3Dmax軟件創(chuàng)建深基坑模型,系統(tǒng)可加載深基坑模型圖,并得出三維可視化模型,在基本模型中可添加樁、建筑物等的構(gòu)建模型,同時(shí)確定構(gòu)件與斷面、監(jiān)測點(diǎn)之間的對應(yīng)關(guān)系,進(jìn)而形成3D基坑監(jiān)測基準(zhǔn)模型。通過模型監(jiān)測數(shù)據(jù)驅(qū)動模型,并利用Silverlight控件實(shí)現(xiàn)離散監(jiān)測點(diǎn)數(shù)據(jù)的網(wǎng)格化,展示出深基坑三維全景。對于3D模型,可進(jìn)行自由縮放和旋轉(zhuǎn),監(jiān)測項(xiàng)目的預(yù)警顯示與自動化監(jiān)測及智能化預(yù)警系統(tǒng)中的監(jiān)測數(shù)據(jù)進(jìn)行關(guān)聯(lián),并通過預(yù)警顯示顏色的改來實(shí)現(xiàn)對超預(yù)警值數(shù)據(jù)的預(yù)警。(2)模型中包括所有的監(jiān)測斷面,每個(gè)監(jiān)測斷面包含預(yù)警的監(jiān)測項(xiàng)目,對于不需要報(bào)警的監(jiān)測項(xiàng)目,比如溫濕度監(jiān)測,無需顯示在3D預(yù)警模型中。(3)可視化3D模型能夠立體化體現(xiàn)所有監(jiān)測斷面的相對位置及斷面預(yù)警情況,在各個(gè)監(jiān)測斷面界面種,均能夠展示監(jiān)測項(xiàng)目、每個(gè)監(jiān)測項(xiàng)目的預(yù)警狀態(tài)等信息。因此,施工現(xiàn)場技術(shù)工程師能夠直觀、準(zhǔn)確的把握深基坑施工安全狀態(tài)。比如,在地下水位預(yù)警中,對于局部預(yù)警、大范圍預(yù)警,均可通過該3D動態(tài)預(yù)警模型進(jìn)行展示。(4)3D模型可作為施工現(xiàn)場基坑的示意模型,能夠展現(xiàn)出現(xiàn)場深基坑的實(shí)際情況。(5)在監(jiān)測斷面示意圖中含有綠色的球體,可將其作為“預(yù)警指示燈”,其能夠與監(jiān)測系統(tǒng)中的監(jiān)測數(shù)據(jù)相關(guān)聯(lián),在未預(yù)警狀態(tài)為綠色,當(dāng)有預(yù)警發(fā)生,指示燈變?yōu)樯钌?,并且不斷閃爍。(6)對于3D模型,可進(jìn)行全方位的縮放和旋轉(zhuǎn),并且在模型縮放后,清晰度保持不變。(7)當(dāng)鼠標(biāo)放置任意一個(gè)監(jiān)測點(diǎn)上時(shí),即可顯示出具體的監(jiān)測數(shù)據(jù)以及監(jiān)測點(diǎn)編號等信息。

        3.5系統(tǒng)應(yīng)用效果

        深基坑智能化監(jiān)測預(yù)警技術(shù)具有自動化采集、傳輸、處理、趨勢預(yù)測、預(yù)警等功能,在該系統(tǒng)的實(shí)際應(yīng)用中,能夠及時(shí)、高效地對監(jiān)測數(shù)據(jù)進(jìn)行處理,并自動生成報(bào)表,對監(jiān)測數(shù)據(jù)變化發(fā)展趨勢進(jìn)行多種模型預(yù)測分析,對于超出預(yù)警值的數(shù)據(jù),能夠以短信息的形式發(fā)出預(yù)警。另外,在該系統(tǒng)的實(shí)際應(yīng)用中,能夠保證在惡劣氣候條件下,還可對監(jiān)測數(shù)據(jù)進(jìn)行不間斷穩(wěn)定采集,進(jìn)而保證深大基坑信息化施工效率,應(yīng)用優(yōu)勢明顯。

        通過大力開發(fā)深大基坑可視化3D模型動態(tài)預(yù)警技術(shù),通過創(chuàng)建可視化3D模型,能夠?qū)ι畲蠡铀斜O(jiān)測斷面的圍護(hù)和支撐結(jié)構(gòu)、重要監(jiān)測項(xiàng)目(包括樁體傾斜、支撐軸力、建筑物沉降、地表沉降、地下水位等)進(jìn)行全方位的綜合展示。對于3D模型,可根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行自由縮放和旋轉(zhuǎn)。在該技術(shù)中,監(jiān)測項(xiàng)目的預(yù)警顯示與自動化監(jiān)測及智能化預(yù)警系統(tǒng)中的監(jiān)測數(shù)據(jù)進(jìn)行關(guān)聯(lián),并通過預(yù)警顏色及時(shí)對超預(yù)警值數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)警,立體化展示出所有的預(yù)警項(xiàng)目及所在的監(jiān)測斷面,工程技術(shù)人員通過利用該系統(tǒng),能夠直觀、全方位地對不同監(jiān)測項(xiàng)目進(jìn)行關(guān)聯(lián)分析,整體把握基坑的安全狀態(tài),提高監(jiān)測數(shù)據(jù)的處理水平。

        結(jié)語:

        綜上所述,本文主要對深基坑智能化監(jiān)測預(yù)警技術(shù)進(jìn)行了詳細(xì)探究。深基坑施工難度較大,地質(zhì)地形條件復(fù)雜,在設(shè)計(jì)和施工過程中面臨很多影響因素,對此,在深基坑施工中,需加強(qiáng)預(yù)警監(jiān)測,根據(jù)工程項(xiàng)目建設(shè)要求確定預(yù)警值,要求施工單位嚴(yán)格依據(jù)設(shè)計(jì)文件組織施工,采用3D動態(tài)可視化技術(shù)進(jìn)行監(jiān)測分析,有效提升深基坑預(yù)警監(jiān)測智能化水平。

        參考文獻(xiàn):

        [1]單夫中.自動化監(jiān)測系統(tǒng)在深基坑工程中的應(yīng)用[J].技術(shù)與市場,2019,026(005):111,113.

        [2]郝雨琦,于建文.深基坑監(jiān)測技術(shù)探討[J].山東工業(yè)技術(shù),2018,03(022):101-102,94.

        作者簡介:

        楊文彬(1985.11-),男,漢族,湖南益陽人,工程師,大專,主要從事工程測量,基坑監(jiān)測方面研究。

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