李杰

海南深勘勘察設(shè)計(jì)有限公司 海南 ?？?570208

1 基坑監(jiān)測數(shù)據(jù)處理分析

1.1 工程概況

?？谌A潤中心3期地塊位于海口市國貿(mào)中心，東側(cè)緊鄰國貿(mào)三橫路，西側(cè)靠近明珠路，北側(cè)緊挨天邑國際、瓊泰大廈等建筑，往外為濱海大道，南側(cè)緊鄰金貿(mào)東路?；游挥诤？谑蟹比A商業(yè)區(qū)，北面為已有高層建筑，東、南、西三側(cè)為現(xiàn)有市政道路，地理位置特殊，周邊的環(huán)境較復(fù)雜，最大開挖深度達(dá)15.7m，開挖范圍內(nèi)主要為塊石填土層和淤泥質(zhì)軟土層及飽和可液化砂土層，地質(zhì)條件差，地下水位高，監(jiān)測的難度大。本項(xiàng)目的級別按一級考慮[1]。

1.2 基坑監(jiān)測方案

1.2.1 監(jiān)測點(diǎn)平面布置

測點(diǎn)布置注意事項(xiàng)如下：

（1）監(jiān)測控制網(wǎng)

本工程基坑圍護(hù)形式主要為：“支護(hù)樁+內(nèi)支撐”；止水帷幕采用咬合樁+樁后攪拌樁。共布置3個(gè)基準(zhǔn)點(diǎn)，監(jiān)測控制網(wǎng)分兩種：平面控制網(wǎng)用于水平位移監(jiān)測；水準(zhǔn)控制網(wǎng)用于垂直位移監(jiān)測。

（2）控制點(diǎn)布設(shè)

平面控制點(diǎn)和水準(zhǔn)控制點(diǎn)計(jì)劃為同點(diǎn)（共設(shè)置3個(gè)點(diǎn)，由甲方提供）,用于控制整個(gè)監(jiān)測區(qū)垂直及水平位移。基準(zhǔn)點(diǎn)設(shè)在基坑施工影響范圍之外較穩(wěn)定的地方,無條件布設(shè)固定觀測墩時(shí)用劃＂十＂字的測量道釘埋設(shè)[1]如下圖1。

圖1 控制點(diǎn)剖面圖

本項(xiàng)目各項(xiàng)觀測點(diǎn)布置，位置示意圖如下圖2：

圖2 觀測點(diǎn)位置示意圖

1.2.2 監(jiān)測方法

建立控制網(wǎng)聯(lián)測。本次基坑監(jiān)測共設(shè)置工作基點(diǎn)3個(gè)，分別位于基坑?xùn)|北側(cè)、基坑?xùn)|南側(cè)、基坑西南（詳見監(jiān)測點(diǎn)平面布置圖），水準(zhǔn)控制網(wǎng)采用水準(zhǔn)路線測量。定期進(jìn)行水準(zhǔn)控制網(wǎng)聯(lián)測（二月一次），當(dāng)基準(zhǔn)點(diǎn)前后兩次標(biāo)高超過允許值，即以新高程值為起算高程；對水準(zhǔn)儀定期進(jìn)行i檢查（一月一次），保證水準(zhǔn)測量資料可靠性。

平面基準(zhǔn)點(diǎn)采用導(dǎo)線法測量坐標(biāo)，坐標(biāo)系統(tǒng)采用假設(shè)獨(dú)立坐標(biāo)系統(tǒng)，按二級導(dǎo)線測量要求進(jìn)行測量。定期進(jìn)行平面控制網(wǎng)聯(lián)測（二月一次），檢查各基準(zhǔn)點(diǎn)的坐標(biāo)，保證平面測量資料可靠性。

關(guān)于建設(shè)“城市水庫”打造“浙中水鄉(xiāng)”的調(diào)研與思考……………………………………………………… 陳一新(9.7）

本項(xiàng)目冠梁水平位移監(jiān)測采用工作基點(diǎn)進(jìn)行，每期變形測量作業(yè)開始，先將工作基點(diǎn)與基準(zhǔn)點(diǎn)進(jìn)行聯(lián)測，再利用工作基點(diǎn)對監(jiān)測點(diǎn)進(jìn)行觀測，基準(zhǔn)點(diǎn)與工作基點(diǎn)之間聯(lián)測的精度等級達(dá)到二級[1]。

1.2.3 監(jiān)測工作內(nèi)容及數(shù)量

根據(jù)本工程的實(shí)際情況，本工程監(jiān)測的項(xiàng)目和具體數(shù)量如下表1。

表1 監(jiān)測工作內(nèi)容及數(shù)量統(tǒng)計(jì)

1.2.4 基坑監(jiān)測成果及分析

基坑監(jiān)測成果如下：

基坑四周水位總變化量統(tǒng)計(jì)分析。從基坑各個(gè)檢測點(diǎn)數(shù)據(jù)可看出，基坑北部監(jiān)測點(diǎn)平均總變化量為-417.43mm；基坑?xùn)|部監(jiān)測點(diǎn)平均總變化量為-137.2mm；基坑南部監(jiān)測點(diǎn)平均總變化量為-1240.88mm；基坑西部監(jiān)測點(diǎn)平均總變化量為2927.83mm；地下水位變化總量均超過預(yù)警值。根據(jù)監(jiān)測實(shí)際情況，多次出現(xiàn)地下水位異常下降情況，通過監(jiān)測數(shù)據(jù)異常，現(xiàn)場巡查發(fā)現(xiàn)基坑底部存在漏沙漏水，導(dǎo)致基坑周邊塌陷。針對該情況予以預(yù)警，并配合施工方科學(xué)合理的灌漿封堵。灌漿處理后仍存在漏點(diǎn)，針對水位異常分析，亦相應(yīng)進(jìn)行預(yù)警和匯報(bào)，注漿處理期間，但仍存在漏點(diǎn)。施工單位也分別進(jìn)行回填或封堵處理，直至后續(xù)開挖完成及基底施工完成。以上情況在監(jiān)測時(shí)已實(shí)時(shí)進(jìn)行了預(yù)警和匯報(bào)。

1.2.5 監(jiān)測總結(jié)

（1）從施工進(jìn)場進(jìn)行監(jiān)測開始，直至基坑回填完成，我司共完成基坑頂豎向位移（沉降）監(jiān)測185次（累計(jì)2058點(diǎn)·次）和基坑頂水平位移監(jiān)測185次（累計(jì)2058點(diǎn)·次）、錨索拉力監(jiān)測73次（累計(jì)657點(diǎn)·次）、周邊地表路面豎向位移監(jiān)測185次（累計(jì)1665點(diǎn)·次）、水位監(jiān)測73次（累計(jì)1460井·次）。（2）監(jiān)測數(shù)據(jù)經(jīng)整理及分析，各項(xiàng)累積變化量均在允許值范圍內(nèi)，且日變化速率較小，滿足設(shè)計(jì)要求，同時(shí)監(jiān)測過程中沒有出現(xiàn)因基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)失穩(wěn)導(dǎo)致的基坑四周開裂、坍塌等意外狀況，基坑監(jiān)測情況整體良好，圓滿完成監(jiān)測任務(wù)。

1.3 基坑監(jiān)測數(shù)據(jù)中存在的問題隱患

1.4 基坑監(jiān)測數(shù)據(jù)分析處理的措施

第一，需要專業(yè)的建設(shè)監(jiān)理工程師跟上時(shí)代的步伐，掌握各類監(jiān)控技術(shù)，能夠全面、靈活運(yùn)用。目前，國內(nèi)已有不少專家針對地基資料的監(jiān)測方法，本文就不多言述。例如，VBA技術(shù)、小波分解技術(shù)、異常檢測技術(shù)是目前常用的監(jiān)測技術(shù)，而各類監(jiān)測資料的處理主要有沉降監(jiān)測、變形監(jiān)測、水平位移監(jiān)測、基坑監(jiān)測監(jiān)測等。第二，在監(jiān)控的時(shí)候，要盡可能地全面監(jiān)控，不能只盯著某個(gè)特定的參數(shù)，也不能只盯著某個(gè)區(qū)域，更要盯著整個(gè)項(xiàng)目。不僅要監(jiān)控地面的狀況，還要監(jiān)控地面的結(jié)構(gòu)，以及周圍的地形。同時(shí)，對周圍的環(huán)境進(jìn)行監(jiān)控。由于，對周圍的環(huán)境和圍護(hù)結(jié)構(gòu)的監(jiān)控不力，造成了嚴(yán)重的施工事故，嚴(yán)重?fù)p害施工人員生命，和項(xiàng)目順利進(jìn)行。第三，要做好信息反饋。信息反饋既是一種數(shù)據(jù)監(jiān)控，也是一種不容小視的重要內(nèi)容。在工程現(xiàn)代化和信息化現(xiàn)代，信息反饋是實(shí)現(xiàn)信息化的重要手段。地下水位的問題，也要通過數(shù)據(jù)的方式來處理。地下水的沉陷幾乎是一個(gè)不可避免的問題，一旦涉及到地基，就會被提及，這是一種陳詞濫調(diào)，但也有可能出現(xiàn)問題。地下水的監(jiān)控很注重時(shí)間，如果有下沉和快速的變化，要立即進(jìn)行檢查。如果沒有妥善解決地下水位的問題，很容易造成周圍建筑地基的損壞，地下管線的損壞。第四，要強(qiáng)化產(chǎn)業(yè)管理，制定切實(shí)、行之有效的法規(guī)。有關(guān)的政府部門應(yīng)該承擔(dān)相應(yīng)的職責(zé)。這些法規(guī)的頒布，既為企業(yè)提供了對數(shù)據(jù)監(jiān)控的實(shí)際指導(dǎo)，又為建筑企業(yè)提供了一種有效的監(jiān)控手段，從而提高了項(xiàng)目的安全品質(zhì)，有助于整個(gè)杭也的規(guī)范化[2]。

2 淺議基坑預(yù)測預(yù)警系統(tǒng)

2.1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

1、實(shí)現(xiàn)基坑地質(zhì)勘察、設(shè)計(jì)、施工進(jìn)度、測點(diǎn)信息、監(jiān)測儀器、監(jiān)測數(shù)據(jù)、周邊建筑物信息及其它相關(guān)數(shù)據(jù)的儲存與整合。以GIS為基礎(chǔ)，從基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)GIS的圖形顯示、圖形與屬性的關(guān)聯(lián)和可視化的檢索。2、實(shí)施監(jiān)控管理。根據(jù)不同的監(jiān)測對象，提出了屬性信息、數(shù)據(jù)輸入處理、統(tǒng)計(jì)分析、曲線繪制、輸出報(bào)告等功能。研究工程建設(shè)過程中的各種影響因子，建立了相應(yīng)的模型，并對其發(fā)展趨勢進(jìn)行了預(yù)測監(jiān)控警報(bào)，設(shè)定各個(gè)監(jiān)控項(xiàng)的警示量，對于超出設(shè)定的檢測點(diǎn)，可以進(jìn)行預(yù)警。3、集中管理和分散管理?？梢詫Χ鄠€(gè)基礎(chǔ)設(shè)施進(jìn)行統(tǒng)一管理，同時(shí)也可以在一定程度上實(shí)現(xiàn)對多個(gè)基礎(chǔ)設(shè)施的監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)的統(tǒng)一管理；系統(tǒng)內(nèi)有分層的管理，可以讓各個(gè)層次的人員在同一時(shí)間進(jìn)行工作[3]。

2.2 系統(tǒng)特點(diǎn)

具有很好的查詢能力。本系統(tǒng)的查詢體系可以完成多個(gè)情況多個(gè)條目的聯(lián)合檢索，既可以單獨(dú)或多個(gè)查詢，也可以是最優(yōu)、全域檢索的效率。能夠?qū)Ω鱾€(gè)監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，實(shí)時(shí)顯示出基礎(chǔ)情況，便于做出相應(yīng)的判斷。

是一種非常直觀而又明確的數(shù)據(jù)顯示。系統(tǒng)中的全部資料都會被放置到.NET控制項(xiàng)DataGridView中，可以根據(jù)行列式的次序進(jìn)行顯示，并且可以通過接口進(jìn)行更改和刪除，用戶使用方便，能夠及時(shí)地將主要監(jiān)控信息反饋給用戶。

數(shù)據(jù)的安全防護(hù)和復(fù)原。在進(jìn)行基礎(chǔ)施工的過程中，會產(chǎn)生大量的監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)，并將其存儲在數(shù)據(jù)庫中，如果使用軟件將其移除，將整個(gè)項(xiàng)目全部移出，就必須進(jìn)行備份。在向其它客戶傳輸工程資料時(shí)，僅需傳輸一份備用資料，而不會傳輸全部的工程資料，這樣做安全、可靠的。

整合了多數(shù)的監(jiān)測手段。目前，對地基進(jìn)行的監(jiān)控已有多種形式，大部分的軟件都具有單一或多種監(jiān)控手段。這些項(xiàng)目包括水平位移，垂直位移，測斜，裂縫，傾斜，應(yīng)力，支撐軸力，土壓力，水壓力等12個(gè)項(xiàng)目，基本能達(dá)到對基坑的監(jiān)測要求[3]。

2.3 數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)

數(shù)據(jù)庫的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)遵循與實(shí)際相適應(yīng)的原則，充分了解基礎(chǔ)監(jiān)控技術(shù)，從而全面涵蓋每一個(gè)監(jiān)測分項(xiàng)，建立全部窗體和字段名稱，避免產(chǎn)生多余的數(shù)據(jù)。在該資料庫中共有45個(gè)表格，它們由對應(yīng)的欄位進(jìn)行鏈接。共包含12個(gè)大型監(jiān)測子項(xiàng)目15個(gè)表格，其中包含了各類監(jiān)測方式的全部資料，還包含工程信息管理，用戶用戶信息，系統(tǒng)設(shè)置，報(bào)警值設(shè)置，預(yù)測預(yù)警，基坑信息，監(jiān)測儀器信息，輸出結(jié)果設(shè)置，人員信息等30個(gè)表格。所有的表格都有聯(lián)系，并且每一個(gè)表格都有3個(gè)相關(guān)域：工程名稱、分項(xiàng)名、分組名稱。單獨(dú)的表格也會為相關(guān)表格創(chuàng)建其它特殊的欄位。其優(yōu)點(diǎn)在于，將各表格之間以某種關(guān)系進(jìn)行聯(lián)系，可以使用SQL查詢語言，依據(jù)某個(gè)表格的鏈接字段名，在其他表格中尋找相關(guān)的資料。

2.4 詳細(xì)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

數(shù)據(jù)入庫：采用C#語言編制文字辨識程式，采用Excel物件辨識XLS檔，資料存檔，使用者依規(guī)定的方式輸入資料，資料的形式應(yīng)依一般使用習(xí)慣。

數(shù)據(jù)編輯：.NET中的數(shù)據(jù)集合與DataGridView相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)了對數(shù)據(jù)集的實(shí)時(shí)添加、更新和刪除。

數(shù)據(jù)分析：利用圖象技術(shù)等技術(shù)，進(jìn)行相關(guān)的運(yùn)算法。例如，判斷點(diǎn)在三角形內(nèi)外算法，判斷頂點(diǎn)連接順序算法，遞歸算法，對每個(gè)監(jiān)控值和變化量進(jìn)行監(jiān)測，并通過設(shè)定警報(bào)值來判斷是否超過各個(gè)警報(bào)值的范圍，如果超過，就會發(fā)出警報(bào)[3]。

數(shù)據(jù)查詢：在C#中使用ADO.NET技術(shù)對SQL查詢語言進(jìn)行了包裝，并對其進(jìn)行了多種查詢和組合。

結(jié)果導(dǎo)出：采用Excel可編程物件技術(shù)，根據(jù)國家有關(guān)工程設(shè)計(jì)和施工規(guī)程，推導(dǎo)出形式一致的表格、折線圖、散點(diǎn)圖等圖形。

系統(tǒng)管理：利用.NET中的多種程序控制項(xiàng)，進(jìn)行系統(tǒng)的接口與視窗的設(shè)計(jì)，將不同的設(shè)定或紀(jì)錄儲存于資料庫或xml檔案。主要內(nèi)容有備份恢復(fù)工程、人員管理、相關(guān)單位、工程概況、施工階段記錄、報(bào)警值設(shè)置、用戶用戶信息管理、日志報(bào)表數(shù)據(jù)管理、系統(tǒng)設(shè)置和系統(tǒng)消息等。

系統(tǒng)可以很容易地完成資料的輸入與修改，滿足了大多數(shù)資料的需求，并且可以對現(xiàn)有資料進(jìn)行安全的存儲與還原，并且可以將工程信息、用戶等的繁雜信息集中起來，儲存起來，并且輸出的結(jié)果簡潔，便于查閱和使用。利用資料庫的文字資料進(jìn)行更新，可以更好地進(jìn)行日后的維護(hù)與修訂。利用爾曼濾波方法進(jìn)行預(yù)報(bào)預(yù)報(bào)的模型具有很高的準(zhǔn)確率。系統(tǒng)具有良好的人機(jī)交互、簡單、穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)，是一種非常好的監(jiān)控手段。

3 監(jiān)測數(shù)據(jù)分析預(yù)測

定量分析監(jiān)控資料的模型是一個(gè)很有意義的研究手段。該方法可以很好地反映基坑開挖時(shí)的反應(yīng)和周圍環(huán)境的變形等，而無需進(jìn)行復(fù)雜的數(shù)值仿真。這是一種易于被工地工人所了解的量化分析手段，可以根據(jù)該模型進(jìn)行監(jiān)測和監(jiān)測，從而對基礎(chǔ)設(shè)施的安全性進(jìn)行評估。

同時(shí)，加大對工程建設(shè)的監(jiān)控力度，將監(jiān)測結(jié)果上報(bào)給業(yè)主和相關(guān)單位；對各種類型的監(jiān)控工程，可以采用彈性預(yù)警標(biāo)準(zhǔn)。

4 結(jié)束語

基坑建設(shè)是首要環(huán)節(jié)，也是最基本的一項(xiàng)工作。中國人有一種古老的觀念，那就是要欲蓋高樓，首先要把基礎(chǔ)打牢。而建立一個(gè)有效的管理體系，對于推動現(xiàn)代化工程自動化和信息化建設(shè)具有重要的作用。工程不僅僅是一項(xiàng)單純依靠技術(shù)和技術(shù)而達(dá)到的產(chǎn)業(yè)，而是對精密的設(shè)備和不斷更新的體系戰(zhàn)略的需求。因此，在有了一定的理論和認(rèn)識后，我們必須深入研究預(yù)測和預(yù)測技術(shù)，爭取達(dá)到國際先進(jìn)的一流水平。