文档介绍：谈基坑帽梁水平位移自动化监测方法
谈基坑帽梁水平位移自动化监测方法
摘要:本文介绍了一种全新的基坑水平位移自动化监测方法,与常规监测方法做了比较,该方法具有高精度、实时、连续、无人值守、远程无线监测与预警等特点。通过在天津某基坑施工过程中的实际应用,验证了该监测方法是令人满意的。
关键词:基坑水平位移监测;自动化监测;常规监测;监测方法
中图分类号: 文献标识码:A 文章编号:
1 引言
近些年,随着现代化进程的推进,高层建筑、桥梁基础、过江隧道、过街通道、地下立交、地铁车站和区间隧道等工程大量涌现,特别是高层建筑为了满足抗震和抗风等结构要求,基坑开挖深度越来越大。这些基坑工程在开挖深度、平面尺寸、荷载条件、土体性质、施工环境、使用领域等方面各具特点,基坑变形监测成为工程建设中必不可少的重要环节。
基坑水平位移传统的监测方法是采用高精度电子全站仪进行基准线法或极坐标法等,此方法虽然技术可靠、精度高,但它是一种非连续的、劳动强度非常大的人工观测方法。本文介绍了一种基坑水平位移变形自动化监测方法,该监测方法特点是全自动无人值守,全天候不间断,实时高精度监测及预警实时自动连续的监测预警技术。此项技术已经成功应用于天津南开区东马路仁恒深基坑开挖过程中帽梁水平位移的监测。
2 监测原理
水平位移自动化监测方法
采用菲涅尔波带板激光准直测量法。图1所示为水平位移实时自动监测及预警系统的概念图,该系统主要由氦氖激光器、D传感器、GPRS模块、计算机等部分组成。系统的工作原理为:在水平位移点上设置菲涅尔波带板,D传感器,激光器发出的激光束应大致垂直于水平位移的方向,D传感器的视场中,在CCD的视场中放置一承像面,当发生水平位移时,波带板的位置也随之变化,D传感器获取的承像面上的激光衍射光斑的坐标值会出现偏差,D相连的计算机采集后,再根据激光器、D三者的位置关系,以及波带板的焦距等参数, 推算出波带板处的水平位移量,最后用GPRS模块将水平位移量通过GSM无线通信网传输到预警中心。
平位移实时自动监测及预警系统图1
围护桩帽梁顶水平位移监测采用电子全站仪(如图2所示)基准线法和极坐标法同时进行观测。基准线法指的是沿基坑边建立基准线,基准线的两端点按照两级控制的原理设置。首级控制点为基准原点,一般布设在工地现场以外不受基坑位移影响的地方;第二级控制点为工作基点即基准线的两端点,一般布设在工地现场内且受位移影响相对很小的地方,实际布设时,对于矩形基坑,工作基点常布设在矩形凹角上。测量时,首先用基准原点检测工作基点,如果工作基点有位移,则对其坐标进行修正,然后用工作基点监测布设在帽梁上的水平位移点。首次测量时,采用坐标法测定工作基点和测点的初始坐标。每次观测时,在基准线的一端安置电子全站仪,照准基准线的另一端,然后将基准线投射到水平位移点的旁边,通过量取水平位移点离开基准线的水平偏距,并从两次观测所得水平偏距之差,即可得知两次期间水平位移点的位移量。极坐标法是利用起算点坐标和实测的边长夹角,解算出每个待测点的绝对坐标,进而求出每个测点的变化矢量。
图2
3 工程实例
工程概况
本工程位于天津市南开区东马路与水阁大街交