深基坑監(jiān)測方法研究匯報T19

深基坑監(jiān)測方法研究

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

隨著經(jīng)濟的飛速發(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，以及為基坑支護方案的選取提供基礎(chǔ)資料，必須對基坑進行變形監(jiān)測。通過監(jiān)測隨時掌握土體和支護結(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)測數(shù)據(jù)與設(shè)計預(yù)估值進行對比分析，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)，為施工進展提供及時的反饋信息，達到信息化施工目的。2新型監(jiān)測方法介紹

2.1基于BIM的基坑多維可視化監(jiān)測方法

二維可視化基坑設(shè)計圖紙

三維可視化數(shù)字基坑+地形模型

四維可視化形變云圖+自動報警

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)測方法2新型監(jiān)測方法介紹

2.1基于BIM的基坑多維可視化監(jiān)測方法

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)計圖紙進行基坑建模，依次完成地下結(jié)構(gòu)、圍護結(jié)構(gòu)、支撐結(jié)構(gòu)、監(jiān)測點、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，然后生三棱柱進行剪切、縫合等實體合并運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)測方法介紹

2.1基于BIM的基坑多維可視化監(jiān)測方法

數(shù)據(jù)分析

三維模型

四維可視化形變云圖+自動報警

自動預(yù)警實現(xiàn)實時及回放基坑監(jiān)測數(shù)據(jù)，其優(yōu)點是智能化、速度快、可視化效果好。2新型監(jiān)測方法介紹

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

混合基點網(wǎng)由基準(zhǔn)點(參考點)和工作基點組成，若加上監(jiān)測點，則為擴大的混合基點網(wǎng)?；鶞?zhǔn)點布設(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)計固定棱鏡的特殊裝置；工作基點采用自由設(shè)站方式布設(shè)在便于對基準(zhǔn)點和監(jiān)測點進行觀測的合適位置，布設(shè)遵循點位穩(wěn)固、便于使用的原則；監(jiān)測點則是根據(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)點和監(jiān)測點上都不設(shè)站，只在工作基點上用全站儀或測量機器人做邊角觀測即可。2新型監(jiān)測方法介紹

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P，A、B為基準(zhǔn)點。瞄準(zhǔn)A、B方向，測出測站點P到點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坐標(biāo)P，如圖所示。2新型監(jiān)測方法介紹

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，全站儀架設(shè)于點A，瞄準(zhǔn)B、P方向，測出方向角及距離D，根據(jù)點A和B的坐標(biāo)，直接測算出待測點P的坐標(biāo)值。

2新型監(jiān)測方法介紹

2.2自由設(shè)站法和極坐標(biāo)法相結(jié)合4）變形監(jiān)測利用“自由設(shè)站法”建立工作基點（即測站點），然后利用“極坐標(biāo)法”測定所有監(jiān)測點的平面坐標(biāo)值，再由不同觀測期的坐標(biāo)變化值得到基坑所有監(jiān)測點的水平變形。5）周期監(jiān)測數(shù)據(jù)處理將后一周期監(jiān)測點平差坐標(biāo)與監(jiān)測點平差坐標(biāo)比較（使用軟件的疊值分析功能），所得的差值即為該監(jiān)測點在坐標(biāo)軸方向的變形量，也可以計算該監(jiān)測點的水平位移量和沉降量。進一步可制作變形成果表，繪制變形曲線圖，還可以繪制每個點變形的二維或三維圖。2新型型監(jiān)監(jiān)測測方方法法介介紹紹2.3GPS多多天天線線變變形形監(jiān)監(jiān)測測系系統(tǒng)統(tǒng)整個個監(jiān)監(jiān)控控系系統(tǒng)統(tǒng)包包括括控控制制中中心心、、數(shù)數(shù)據(jù)據(jù)通通訊訊、、遠遠程程GPS數(shù)數(shù)據(jù)據(jù)采采集集3個個部部分分。。GPS數(shù)數(shù)據(jù)據(jù)采采集集包包括括設(shè)設(shè)置置在在變變形形區(qū)區(qū)域域內(nèi)內(nèi)的的多多天天線線數(shù)數(shù)據(jù)據(jù)采采集集以以及及參參考考站站數(shù)數(shù)據(jù)據(jù)采采集集，，前前者者對對變變形形監(jiān)監(jiān)測測區(qū)區(qū)域域內(nèi)內(nèi)的的多多個個監(jiān)監(jiān)測測點點進進行行監(jiān)監(jiān)測測，，后后者者要要求求設(shè)設(shè)置置在在變變形形區(qū)區(qū)域域外外的的穩(wěn)穩(wěn)定定點點上上。。所所計計算算的的所所有有變變形形監(jiān)監(jiān)測測點點的的坐坐標(biāo)標(biāo)都都是是相相對對于于該該參參考考站站的的。?？刂浦浦兄行男闹髦饕晖瓿沙蓪h遠程程GPS數(shù)數(shù)據(jù)據(jù)采采集集的的控控制制，，并并根根據(jù)據(jù)遠遠程程GPS數(shù)數(shù)據(jù)據(jù)進進行行GPS基基線線解解算算、、變變形形分分析析和和報報警警。。為了了直直觀觀地地顯顯示示變變形形情情況況，，該該系系統(tǒng)統(tǒng)從從不不同同的的方方位位和和角角度度用用動動態(tài)態(tài)三三維維變變形形模模塊塊來來顯顯示示三三維維變變形形情情況況，，以以便便對對變變形形趨趨勢勢進進行行局局部部和和整整體體的的分分析析，，達達到到有有效效安安全全的的管管理理效效果果。。2新型型監(jiān)監(jiān)測測方方法法介介紹紹2.3GPS多多天天線線變變形形監(jiān)監(jiān)測測系系統(tǒng)統(tǒng)GPS多天天線陣陣列是是在傳傳統(tǒng)的的GPS監(jiān)監(jiān)測技技術(shù)的的基礎(chǔ)礎(chǔ)之上上進行行優(yōu)化化和改改進而而提出出來的的，該該方法法是利利用1臺接接收機機來控控制多多個天天線來來實現(xiàn)現(xiàn)數(shù)據(jù)據(jù)采集集的，，在采采集的的過程程中，，將接接收機機的一一次采采集周周期分分為多多個時時間片片,然然后分分給每每個天天線各各一個個時間間段來來記錄錄數(shù)據(jù)據(jù)，主主要是是對多多個天天線進進行控控制。。在基坑周周圍做一定定數(shù)量量的觀觀測墩墩，分分為兩兩組，，每組組用1個GPS接收收機來來進行行控制制，另另外在基準(zhǔn)網(wǎng)網(wǎng)上設(shè)設(shè)立兩兩個基基準(zhǔn)站站連續(xù)續(xù)的進進行數(shù)數(shù)據(jù)采采集，，在每每個時時間片片上均均可構(gòu)構(gòu)成一一個大大地四四邊形形，然然后再再進行行數(shù)據(jù)據(jù)的處處理，，布網(wǎng)網(wǎng)方案案如圖圖所示示。2新型監(jiān)監(jiān)測方方法介介紹2.3多天線線GPS技技術(shù)多天線線GPS監(jiān)監(jiān)測技技術(shù)可可用于于基坑坑開挖挖期間間樁(墻)頂水水平位位移監(jiān)監(jiān)測、、建(構(gòu))筑物物沉降降監(jiān)測測等方方面，，相對對于傳傳統(tǒng)水水平位位移監(jiān)監(jiān)測方方法更更具靈靈活性性及可可靠性性。GPS隨隨著衛(wèi)衛(wèi)星大大地測測量技技術(shù)的的發(fā)展展在變變形監(jiān)監(jiān)測領(lǐng)領(lǐng)域的的應(yīng)用用越來來越廣廣泛，，具有有傳統(tǒng)統(tǒng)大地地測量量方法法不可可比擬擬的優(yōu)優(yōu)點:速度度快、、全天天候、、測點點間無無需通通視等等。2新型監(jiān)監(jiān)測方方法介介紹2.4光纖技技術(shù)光纖傳傳感是是一種種以光光為載載體，，光纖纖為媒媒介，，感知知和傳傳輸外外界信信號(被測測量)的新新型傳傳感技技術(shù)，，包含含對外外界信信號(被測測量)的感感知和和傳輸輸兩種種功能能。外外界信信號按按照其其變化化規(guī)律律使光光纖中中傳輸輸?shù)墓夤獠ǖ牡奈锢砝硖卣髡鲄⒘苛?，如如強度?功功率)、波波長、、頻率率、相相位和和偏振振態(tài)等等發(fā)生生變化化，對對光纖纖中傳傳播的的光波波實施施調(diào)制制。光光纖將將受外外界信信號調(diào)調(diào)制的的光波波傳輸輸?shù)焦夤馓綔y測器，，將外外界信信號從從光波波中提提取出出來并并按需需要進進行數(shù)數(shù)據(jù)處處理(解調(diào)調(diào))來來進行行檢測測，測測量光光參量量的變變化，，即““感知知”外外界信信號的的變化化。下面以布里里淵光光時域域反射射(BOTDR)分布布式傳傳感技技術(shù)為為代表表，說說明光光纖的的技術(shù)術(shù)在巖巖土工工程中中的應(yīng)應(yīng)用情情況。。2新型監(jiān)監(jiān)測方方法介介紹2.4光纖技技術(shù)埋設(shè)測測斜管管之前前,在在測斜斜管的的外壁壁凹槽槽內(nèi)并并行粘粘貼兩兩條光光纖,其中中一條條朝向向基坑坑壁一一側(cè),當(dāng)土土體發(fā)發(fā)生位位移時時產(chǎn)生生壓應(yīng)應(yīng)變；；另一一條為為背向向基坑坑壁,當(dāng)土土體發(fā)發(fā)生位位移時時產(chǎn)生生拉應(yīng)應(yīng)變。。土體體發(fā)生生位移移時埋埋入土土體中中的測測斜管管隨土土體同同步位位移而而發(fā)生生變形形,粘粘貼在在測斜斜管外外表面面的光光纖能能夠感感應(yīng)到到測斜斜管的的變形形。在脈沖沖光的的入射射端,通過過對接接收到到的布布里淵淵背向向散射射光功功率的的測量量,完完成光光纖上上各點點的布布里淵淵頻移移的測測量和和定位位功能能；根根據(jù)布布里淵淵頻移移與應(yīng)應(yīng)變的的線性性關(guān)系系可以以得到到測斜斜管外外表面面的應(yīng)應(yīng)變分分布。。假定定管底底為不不動點點,對對上述述應(yīng)變變分步步進行行積分分運算算就可可以得得到測測斜管管的變變形或或撓度度,即即土體體的位位移。。通過過傳感感光纖纖將埋埋設(shè)在在基坑坑周圍圍不同同位置置的測測斜管管聯(lián)系系在一一起,就可可以很很容易易得到到基坑坑周圍圍任意意位置置的土土體水水平位位移分分布情情況。。2新型監(jiān)監(jiān)測方方法介介紹2.4光纖技技術(shù)相較于于傳統(tǒng)統(tǒng)的測測量儀儀器應(yīng)應(yīng)用的的視準(zhǔn)準(zhǔn)線法法、測測小角角法以以及極極坐標(biāo)標(biāo)法，，光纖纖技術(shù)術(shù)還具具有以以下不不可比比擬的的優(yōu)點點:1）通通常光光纖外外層都都是包包裹了了保護護套、、皺紋紋鋼帶帶以及及絕緣緣外套套的，，光纖纖芯的的基本本成分分是石石英，，具有有抗電電磁干干擾及及絕緣緣性強強等特特點，，所以以光纖纖受周周圍環(huán)環(huán)境的的傷害害較小??；2)光光纖信信號傳傳播損損耗低低、頻頻帶寬寬，且且光纖纖本身身體積積小、、重量量輕，，在實實際應(yīng)應(yīng)用中中，運運輸方方便，，且能能夠達達到無無損埋埋設(shè)；；3)光光纖傳傳輸抗抗干擾擾能力力強、、性能能可靠靠、使使用壽壽命長長，且且光纖纖的成成本在在不斷斷的降降低，，將會會更廣廣泛的的應(yīng)用用于工工程監(jiān)監(jiān)測中中。3結(jié)語采用將將自由由設(shè)站站法與與極坐坐標(biāo)法法相結(jié)結(jié)合進進行基基坑變變形監(jiān)監(jiān)測，，測站站可以以設(shè)在在基坑坑周邊邊任意意位置置，靈靈活多多變，，解決決了施施工環(huán)環(huán)境帶帶來的的通視視問題題，應(yīng)應(yīng)用于于形狀狀復(fù)雜雜且工工作空空間狹狹窄的的基坑坑，可可以有有效提提高測測量工工作效效率。。BIM技術(shù)術(shù)被引引入到到基坑坑監(jiān)測測，從從根本本上加加快了了監(jiān)測測數(shù)據(jù)據(jù)分析析效率率和準(zhǔn)準(zhǔn)確度度，實實現(xiàn)了了施工工過程程中的的基坑坑監(jiān)測測精細細化管管理，，建立立了設(shè)設(shè)計、、施工工、監(jiān)監(jiān)理等等各方方的信信息共共享、、傳遞遞和驗驗證機機制，，使施施工現(xiàn)現(xiàn)場管管理人人員能能夠?qū)撛谠诘膯枂栴}作作出正正確和和高效效應(yīng)對對。光纖監(jiān)監(jiān)測技技術(shù)能能夠很很高效效直觀觀的獲獲得任任意一一個監(jiān)監(jiān)測點點的成成果信信息，，且實實現(xiàn)了了連續(xù)續(xù)型