今天小编为大家精心挑选了关于《沉降监测信息管理论文(精选3篇)》,欢迎大家借鉴与参考,希望对大家有所帮助!摘要:伴随着科学技术的不断发展,卫星遥感技术的应用范围和作用效果都实现了显著扩展,能在提升监测结果准确性的同时,完成信息精细化分析和处理,为监测工作效果的全面优化提供了技术支持,技术人员在实际操作中可以依据相应数据就能对沉降监测操作予以修正。
沉降监测信息管理论文 篇1:
地质变形监测专利技术综述
摘要:地质变形监测技术是一种地质灾害监测技术。通过对地质形貌长期监测及时掌握滑坡、地面沉降以及地裂缝等一些缓变型地质灾害,将其对人民生命财产、区域和城市经济发展所带来的损失最小化。本文通过对地质变形监测技术领域的专利检索、标引,分析了该技术领域的申请量、主要申请国、技术发展演进,以便深入了解地质变形监测技术的发展状况以及该领域的研究热点。
关键词:地质变形;尺寸;监测技术
Key words: geological deformation;size;monitoring technology
地质灾害是对人类生命财产安全造成严重危害或潜在威胁的地质现象,它伴随着人类历史而存。迄今为止,人类活动或加剧或减弱地质灾害的发生与危害程度,但无法完全消除或阻止其发生。除了地震、火山、海啸等突发性地质灾害会给人类造成难以估算的毁灭性灾难外,滑坡、地面沉降和地裂缝等一些缓变型地质灾害,同样会给人民生命财产、区域和城市经济发展带来巨大损失。因此,对滑坡、底面沉降等引起的地质变形进行监测是十分重要的。本文基于地质变形监测技术的专利申请作为分析对象,重点分析全球范围内关于地质变形监测技术的申请量、技术来源国、技术发展状况等。
1 地质变形监测
地质灾害监测技术是一门集地质学、测量学、物理学以及电子技术等多学科与技术为一体的综合性技术体系,也是一个从实践到理论的反复成长过程。纵观国内外数十年滑坡变形监测技术的发展历程,随着对地质灾害的形成机理与诱发因素的深入研究,常规的监测技术方法已经逐渐成熟,并且还在不断地创新,监测技术方法正在向多角度、多信息的综合技术方向发展,因此,监测仪器作为监测技术的工程实现方案,现有的监测仪器需要不断创新,更應该向着多参数、多信息、智能化监测系统方向发展,提高监测系统对监测数据的综合分析与处理等各方面的能力。
从监测仪器的角度来说,监测仪器的发展可以有两种主要技术途径:一方面,在不断提高现有仪器设备自动化水平的同时,研制与开发新仪器,以适应监测新技术的发展需要;另一方面,在现有监测仪器和监测网络的基础上,利用计算机网络技术、自动控制技术等其他相关技术,构成综合性监测网络系统。总而言之,地质变形监测新技术的发展,促进了监测仪器的进步,而监测仪器的改进与提高,推动了监测技术的发展[1]。
2 地质变形监测技术专利分析
通过对检索活动的地质变形监测技术的专利进行统计与分析,本文将地质变形监测技术划分为地表测量法、深部检测法和量化分析法三大类。其中,地表测量法包括大地精密测量法、GPS法、摄影法以及测量裂缝法,深部检测法包括时域反射法和钻孔倾斜法,量化分析法包括低下水位观测、动物异常观测、模型预测法以及群防观测法。对地质变形监测技术进行检索,对检索结果进行降噪并进行人工筛选,得到地质变形监测技术专利的文献量(德温特世界专利索引数据库)统计结果如下。
2.1 全球专利申请态势
图2为地质变形监测方法的全球专利申请量随时间变化趋势图,从全球整体申请量来看,地质变形监测在20世纪末期便已开始有相关的专利申请,并逐年缓慢增长。20世纪末期的地质变形监测专利申请主要为机械检测仪器,地表测量法和深部检测法申请量相当。在20世纪90年代,地表测量法的相关专利申请量显著提高,深部检测法的专利申请量增长缓慢,在这一时期,全球定位系统的完善使其广泛应用于地质变形的地表测量,推动了地质变形监测的发展。在2008年之后,地质变形监测的相关专利申请量大幅度提升,一方面合成孔径干涉雷达测量方法以及时域反射测试技术作为新兴技术不断完善,并被用于地质变形监测,推动了地表测量法和深部检测法的共同发展;另一方面,中国在2008年发生“5·12大地震”以及日本在2011年发生大地震,这两次震惊中外的自然灾害都是由地质变形所导致的,使世界各国对地质变形监测愈加重视,各国都在新兴技术的发展支持下不断完善地质变形监测方法,这也使得地质变形监测的相关专利数量不断攀升。
同时,需要指出的是,图2中在2015年后申请量出现下降,主要是因为2015年后申请的专利申请部分尚未公开,无法纳入统计数据,并不能说明专利申请量在下降。
2.2 全球专利申请区域分布
本小结对地质变形监测技术专利申请的来源国和目标国进行统计分析。图3和图4分别为地质变形监测主要申请来源国家或地区专利申请量统计图、地质变形监测主要目标国家或地区专利申请量统计图。
由图3和图4可知,地质变形监测相关专利的来源国与目标国分布基本一致。一方面中国、美国、俄罗斯幅员辽阔,需要进行地质变形监测的区域较多,而日本、韩国的大部分领土处于活跃的地震带上,由于地质变形所导致的灾害发生频繁,需要对相关区域不断进行监测,因此相关专利的数量比较大。另一方面,第二次工业革命之后,德国、美国、日本的工业得到了长足的发展,在地质变形监测技术发展的早期阶段,新技术的应用基本起源于这些国家,同时机械测量的核心专利基本被这些国家占据,这将在下文进行进一步分析。
2.3 地质变形监测技术发展路线分析
地质变形监测技术从20世纪70年代开始发展,在其发展初期,监测手段为较直观的距离变化监测,例如安装于待测区域表面的振弦式应变计、通过在土地内部安装水准仪并通过读取水准仪的度数来对地面沉降进行监测的技术方案。20世纪80年代,地质变形监测技术继续发展,其所依靠的主要监测方式依然为机械式检测,在这一阶段,人们通过温度补偿等方式消除环境因素对地质变形监测的影响,使得各类监测仪器的精度不断提高[2-3]。由于其他领域的新技术并未成熟应用于地质变形监测,导致地质变形监测的手段比较单一。20世纪80年代末90年代初,全球定位系统(GPS)发展逐渐成熟,为地质变形监测带来了一场全新的技术革命。在一时期,以全球定位系统(GPS)、遥感(RS)、电子全站仪以及基于通信、网络、计算机技术的远程自动监测系统为代表的现代高科技技术手段,逐渐成为灾害勘察与监测的重要技术方法,这些现代先进技术具有全天候性,不受天气、时间以及几乎不受通视和地点的限制,且人工干预少,监测精度高,作业周期短的特点。美国、日本等国家率先采用全球定位系统进行地质变形监测。同时,随着地质变形监测手段的丰富,地表测量法、地下检测法均具有多种测量仪器,因此综合考量各类仪器监测数据来提高地质变形监测精度的量化分析法应运而生。进入21世纪后,新兴技术蓬勃发展,并促使地质变形监测技术不断更新,在已有的监测方法中加入新的測量方法,光学测量仪器逐步应用于地质变形监测中。同时,在这一时期,采用综合测量方式以及量化分析法对地质变形进行监测的方法逐渐增多,这使得地质变形监测精度有了很大提高(见图5)。
2010年后,随着我国专利制度不断完善,以及对专利申请的各种政策性支持,我国各类科研院所以及企业逐渐认识到通过申请专利保护知识产权的重要性,因此我国的专利申请量明显提高。
2.4 我国地质变形监测技术相关专利申请时间分布分析
由图6给出的地质变形监测技术相关专利时间分布曲线图可以直观看出,在2000年前,我国地质变形监测相关专利申请量极低,这是由于在20世纪末,我国的专利制度还不完善,人们对于专利了解甚少。
我国从1995年开始申请加入世界贸易组织,并于2000年完成与多数国家的双边贸易协定,并于2001年正式加入世界贸易组织。中国成功入世给我国的经济发展带来了巨大的机遇和挑战,同时,这也意味着中国将进一步与世界接轨。此时,大量国外的先进技术涌入国内,为了顺应我国加入世界贸易组织的需要,对《专利法》进行了第二次修改。这次修改一方面完善了我国的专利法制度,另一方面鼓励大家提高专利申请量,提高知识产权保护意识。因此,在2000年后地质变形监测方法的相关专利的申请量有了明显提高。
在2008年后,地质变形监测相关专利申请量显著提高,这与地质变形监测的相关专利全球申请量的变化趋势保持一致,原因同样是两个方面:一是合成孔径干涉雷达测量方法以及时域反射测试技术作为新兴技术不断完善,并被用于地质变形监测,推动了地表测量法和深部检测法的共同发展;二是中国在2008年发生“5·12大地震”以及日本在2011年发生大地震,这两次震惊中外的自然灾害都是由地质变形所导致的,使世界各国对地质变形监测愈加重视,各国都在新兴技术的发展支持下不断完善地质变形监测方法,这也使得地质变形监测的相关专利数量不断攀升。
3 结论
在介绍地质变形所导致的自然灾害发生状况的基础上,本文首先对地质变形监测技术各分支进行专利分析;基于检索以及统计结果,对地质变形监测各方法的分布情况进行了说明;同时,根据历年的地质变形监测相关专利发展情况概述了其核心技术分支的发展路线,并对统计结果中的核心专利进行了分析。以上结果表明,地质变形监测技术国际发展历史悠久,而我国起步较晚,传统检测设备发展日趋完善,且市场基本被美国及日本占领。中国进入地质变形监测领域较晚,虽然申请量呈现逐年递增的趋势,但在监测设备上的核心专利占有量较少,即难以掌握传统检测设备的核心生产力。但在新兴技术应用于地质变形监测后,我国相关科研院所对新技术的研究已经与国际水平齐平。我国科研院所应与当地企业结合,争取产学研共同发展,形成良性循环,力争将科技实力转化为经济效益,争取早日将我国的监测系统推广出国门,力争打造国际龙头企业。
参考文献:
[1] 张永权.基于惯性测量的滑坡位移监测研究[D].武汉:中国地质大学,2016.
[2] 刘宇.地质灾害实时监测与信息管理集成系统关键技术研究[D].重庆:重庆大学,2015.09.
[3] 孙汝建.国外岩土工程监测仪器[M].南京:东南大学出版社,2006.
作者:楚显玉 赵志洪
沉降监测信息管理论文 篇2:
沉降监测中卫星遥感技术的运用分析
摘 要:伴随着科学技术的不断发展,卫星遥感技术的应用范围和作用效果都实现了显著扩展,能在提升监测结果准确性的同时,完成信息精细化分析和处理,为监测工作效果的全面优化提供了技术支持,技术人员在实际操作中可以依据相应数据就能对沉降监测操作予以修正。本文分析了沉降监测中应用卫星遥感技术的优势,并从常规测量和基于时序测量两个方面阐释具体应用方式,针对沉降监测中卫星遥感技术在地表监测和矿区监测方面展开讨论,仅供参考。
关键词:沉降监测 卫星遥感技术 优势 应用
近几年,沉降监测工作受到了广泛关注,依托相应的技术体系就能提升微小形变观察的精确度,提升数据处理的可靠性水平,并且为沉降管理工作和设计应用提供有价值的依据。
1 沉降监测中应用卫星遥感技術的优势
在沉降监测中应用卫星遥感技术能弥补传统沉降监测工作存在的不足,建立全天候分析模式,因为技术本身具备高敏感度,因此,能落实标准化数据处理模式。
(1)卫星遥感技术能实现微波卫星数据的获取和处理,避免传统监测需要到达现场造成的耗时耗力等问题,并且依据上线作业也能减少测量工作和运营工作之间产生的矛盾,一定程度上提升了工作效率,为工作质量的全面优化奠定基础[1]。
(2)卫星遥感技术还能实现区域连续性数据和信息管理,依据卫星影像全覆盖的模式对整个测量区域进行数据的收集,保证区域内连续性沉降信息得以落实和校对。因此,相较于传统的监测模式,卫星遥感技术真正意义上完成了沉降源的精准定位和原因检索,提升了工作效率。
(3)借助卫星遥感技术就能对相应数据和信息进行合理性回溯分析,主要是应用合成孔径雷达卫星实现历史数据的存档和调取,以保证相关人员能及时对特定区域完成沉降信息的监测,并且对可能发展的趋势予以预测,有效减少其对后续工作造成的不良影响,提升沉降监测工作的基本质量[2]。
2 沉降监测中应用卫星遥感技术的方式
在科学技术不断发展的时代背景下,将技术模式和沉降监测工作结合在一起,能在提升具体测量结果准确性的同时,完善测量后相应工作方案的实施效果,打造更加科学、合理、稳定的监测平台,实现沉降监测工作的目标。在沉降监测中应用卫星遥感技术要结合实际情况选择切实有效的处理方法,目前主要的形式分为两种,具体如下。
2.1 常规测量
若是在沉降监测工作中对应获取的区域内SAR数据不足,则一般会采取卫星遥感技术常规测量进行数据的处理和监测控制,确保能对形变干涉过程予以分析。技术人员要按照标准化操作流程完善对应的处理单元,以求能提升监测流程和控制效果。
(1)要进行数据的基础性分析,结合工程项目的基本需求和数据成本,完成数据组合质量的判定,从中选取性价比较好的SAR数据进行处理,并且将其作为形变干涉像,从而建立基础性研究对象。
(2)要在数据搜集和调取基础上进行数据的处理,按照标准化流程完成干涉处理的同时进行形变量的测定和计算。与此同时,依据处理结果保证沉降范围得以规范。例如,结合边缘沉降量差异等进行指标的确定[3]。
(3)在工程中实际应用相应操作时,依据地质条件和沉降材料确保勘查工作的及时性,并且利用卫星遥感技术完成沉降原因的分析,保证应用报告能辅助相应工作的顺利开展。需要注意的是,常规化测量工作会受到大气效应的影响,一般会将监测结果控制在厘米级,采取的也是定性分析的模式,有效对沉降采空区等地址变化较大的形变区域予以监测,是辅助优化方案的基础。
2.2 基于时序的测量
为了更好地对沉降信息进行搜索和提取,就要在常规测量基础上开展优化处理,若是沉降监测区域内的有效性SAR数据较多,亦或是区域内存在长时间连续性沉降监测工作,则要借助时序完成沉降监测。例如,应用PSInSAR测量工作模式进行数据分析,一般会使用不同周期SAR数据来完成时序序列数据集的模拟,并且从序列中调取有价值且应用较为稳定的数据并且利用滤波能减少沉降残差点,实现有效的算法剔除[4]。与此同时,保证插值算法能完成沉降率和累积沉降量的测定,依据成果分析最终完成报告,辅助工程项目的开展。
3 沉降监测中应用卫星遥感技术
在沉降监测工作中应用卫星遥感技术,能有效实现对地表变化情况以及变动数据的富集处理,从而建立更加合理安全的处理措施。并且,也能对矿区进行实时性监测,减少安全隐患问题造成的经济损失,打造更加健全完整的工作规划。
3.1 城市地表沉降监测
城市地表沉降问题受到了广泛关注,不仅会导致严重的地质灾害,也对城市发展建设产生不良作用,因此,对沉降问题进行集中的监测和处理较为关键,减少土地资源危机,优化生态环境管理水平,一定程度上落实可持续发展的路径。
(1)地表形变观测工作主要是对地面沉降等地质灾害进行实时性监督和处理,一般而言,地表形变监测会借助精密水准测量完成,从而布设相应的水准网,这种方法在一些沿海城市应用时间较长且经验丰富。而在遥感技术不断发展的时代背景下,对传统技术进行科学化升级势在必行,卫星合成孔径雷达差分干涉测量能对地表微小变化予以精度分析,并且进行信息的及时性收集,从而提升地表沉降监测实效性。
(2)因为城市环境中地面覆盖的植被数量有限,且城市用地的变化并不会出现较大的问题,此时,应用卫星遥感技术就能实现卫星雷达图像干涉结构的建立,一定程度上借助数据实现对城市边缘以及城市演化过程的跟踪,优化数据分析效果[5]。
(3)在卫星遥感技术中应用GPS电子测距,能提升精度分析水平,并且把保证测量数据的稳定性。加之卫星雷达成像能有效减少时延,配套软件还能进行数据回溯和对比分析,是助力城市建设工作的重要手段。
3.2 矿区沉降监测
在市场经济不断发展的时代背景下,煤矿工业也实现了发展突破,为了减少开采造成的地质灾害问题,要结合环境保护机制和要求落实更加有效的科学化分析机制,发挥卫星遥感技术优势,整合数据资源,保证能及时开展沉降监测工作。目前,主要是借助卫星遥感技术进行实时性数据的获取,结合数据处理分析系统以及数据综合控制系统,对积水塌陷的动态变化进行判断,为综合治理提供依据。
另外,应用合成孔径雷达差分干涉测量技术还能对缓慢的地表形变予以观测,确保能结合空间相干性评估以及二维相位解纏技术提高数据判定效果,为沉降测定和监测工作的顺利开展予以保障。依托SAR分析以及卫星遥控技术能保证地质调查的合理性,获取采矿干扰信息以及差异化岩体下陷速度,为调整采矿工作方向提供指导,一定程度上减少不良安全问题产生的作用[6]。
除此之外,选取适宜的卫星遥控数据,也能分析矿区在不同时期中沉降区域和沉降幅度,完成地质灾害调查工作的基础上,优化分析数据水平,从而合理性评估矿区质量,展开未来区域地质灾害评价工作,有效实现危险区分布空间的划定。
4 结语
总而言之,沉降监测工作中应用卫星遥控技术具有划时代意义,能在提升监测质量的基础上完善数据管理工作,并且优化应用水平,为城市发展和环境保护工作提供支持,实现经济效益和管理效益的共赢。
参考文献
[1] 宋培源.基于D-INSAR技术在西北矿区地面沉降监测试验研究[D].银川:宁夏大学,2018.
[2] 邓宇声.基于InSAR技术的矿区地表沉降监测及预测[D].南昌:东华理工大学,2017.
[3] 叶凯,侯建香,金典琦,等.基于PS-InSAR技术的深圳市莲塘地铁站站后 折返线地表形变监测研究[J].城市勘测,2019(6):167-171.
[4] 安庆,吴树森.湖北三鑫公司高精度地表沉降监测系统设计[J].科技资讯,2017,15(2):241-242.
[5] 胡玗晗.基于多波束测深系统的隧道沉管覆土及沉降变化研究[J].科技资讯,2019,17(27):1-2,4.
[6] 乔平,刘桂卫.铁路工程地质遥感技术应用现状与展望[J].铁道建筑技术,2018(11):1-4,33.
作者:王博
沉降监测信息管理论文 篇3:
深基坑工程现场监测技术研究
【摘 要】深基坑工程由于受多种因素的影响,已成为岩土工程中的重点和难点。为确保基坑安全,除了对深基坑的围护支撑设计和施工方案充分论证外,另一个重要方面是制定出周密而又系统化的基坑监测及周围道路管线、相邻建筑物的监测方案,实行信息化施工,即以监测数据指导旋工。
【关键词】深基坑工程;现场监测
近年来,随着我国经济水平和城市建设的迅速发展,开发和利用地下空间日显重要。国内兴建了许多大型地下设施,如城市地铁、地下商场、污水处理工程、过江隧道工程等。伴随着深基坑工程规模和深度的不断加大,开挖深度超过10m的基坑已属常见,地铁车站的开挖深度达20m。大量深基坑工程的出现迫切需要监测技术理论的迸一步提高,深基坑工程正确、科学的监测设计,配合切实有效的信息化施工管理,对确保基坑支护结构和环境安全及加快工程建设进度至关重要。
1 基坑工程现场监测的主要目的
由于基坑的复杂性,在基坑施工过程中,只有对其围护结构、周围土体和相邻建筑物进行综合、系统的监测,才能对工程情况有全面地了解,确保工程顺利进行。旋工监测的任务是配合施工过程动态测量围护结构变形及受力的变化情况,把测量结果及时反馈于施工过程,指导基坑开挖和支护结构施工,保证基坑支护结构和相邻建筑物的安全,总结施工经验,为完善设计提供依据。现场监测是确保实际施工安全可靠进行的必要和有效手段,对于验证原设计方案和局部进行调整施工参数、积累数据、总结经验、改进和提高设计水平具有相当的实际指导意义。
2 基坑工程现场监测技术
2.1 国内的基坑工程现场监测内容
基坑开挖期间施工现场监测的内容分为两大部分,即支护结构本身(围护结构)的稳定性和相邻环境(周围环境)的变化。
(1)围护结构的主要监测内容:围护结构完整性及强度监测;围护结构项部水平位移监测;围护结构倾斜监测;围护结构沉降监测;围护结构应力监测。
(2)周围环境监测
周围环境的监测主要包括:邻近建筑物沉降、倾斜和裂缝发生时间及发展过程的监测;邻近构筑物、道路、地下管网等设施变形监测;表层土体沉降、水平位移以及深层土体分层沉降和水平位监测;桩侧土压力监测;坑底隆起监测;土层孔隙水压力测试;地下水位测试。
2.2 基坑工程监测方法
2.2.1 围护与支撑结构监测
(1)围护结构项部水平位移监测。围护结构项部水平位移是围护结构变形最直观的体现,因此,围护结构顶部水平位移的监测也就成了深基坑监测工作中最重要的一个监测项目。
(2)围护结构倾斜监测。围护结构倾斜监测一般用测斜仪进行。根据围护结构受力特点及周围环境等因素,在关键地方钻孔布设测斜管,用高精度测斜仪进行监测,以根据围护结构在各开挖旌工阶段倾斜变化及时提供围护结构沿深度方向水平位移随时间变化曲线。目前工程中使用最多的是滑移式测斜仪。
(3)围护结构沉降监测。用精密水准仪按常规方法对围护结构关键部位进行沉降监测。
(4)围护结构应力监测。围护结构应力监测就是用钢筋应力计对桩身钢筋和锁口梁钢筋中较大应力断面处应力进行监测,以防围护结构的结构性破坏。
(5)支撑结构应力监测。支撑结构受力监测就是对锚杆和钢筋混凝土及钢筋内支撑受力状况进行监测。对锚杆旋工前应进行锚杆现场拉拔试验,以求得锚秆容许拉力。施工过程中用锚杆测力计监测锚杆实际受力情况,对钢管支撑可用压应力传感器或应变计等监测其受力状态变化。
2.2.2 周围环境监测
(l)邻近建筑物沉降和倾斜监测。观测点布置应根据建筑物体积、结构、工程地质条件、开挖方案等因素综合考虑,一般在建筑物角点、中点及周边设置,每栋建筑物观测点不少于8个,观测方法和观测精度与一般沉降观测相同。
(2)邻近建筑物裂缝监测。对观测裂缝统一编号,每条裂缝至少应布设两组(两侧各一个标志为一组)观测标志,裂缝宽度数据应精确至0.lmm,一组在裂缝最宽处,另一组在裂缝末端进行测绘。
(3)邻近道路、管线变形监测基坑开挖过程中,应同时对邻近道路、管线等设旋进行水平位移和沉降观测,基坑开挖时水平方向影响范围为1.5倍~2倍开挖深度,因此用于水平位移及沉降的控制点一般应设置在基坑边2.5倍~3.0倍开挖距离以外,水平位移控制点后方向可更远一些。
(4)地下水位测试。一般通过监测井监测,监测井布置较为随意,只要设置在止水帷幕以外即可。监测井不必埋设很深,井底标高一般在常年水位以下4m~5m即可。
(5)土体分层沉降和水土压力测试。应布置在围护结构体系中受力有代表性的位置,土体分层沉降和空隙水压力计测孔应紧邻围护桩墙埋设,土压力盒应尽量在施工围护桩墙时埋设在土体与围护桩墙的接触面上。
(6)土体回弹。深大基坑的回弹量对基坑本身和邻近建筑物都有较大影响,因此需做基坑回弹监测。在基坑中央和距坑底边缘1/4坑底宽度处及特征变形点必须设置监测点,方形、圆形基坑可按单向对称布点,矩形基坑可按纵横向布点,复合矩形基坑可多向布点,地质情况复杂时可适当增加点数。
(7)环境监测。环境监测的范围是基坑开挖3倍深度以内的区域,建筑物以沉降观测为主,测点应布设在墙角、桩身等部位,应能充分反映建筑物各部分的不均匀沉降。
2.3 基坑工程现场监测的要求
在基坑工程中,基坑工程的监测应与施工过程密切配合,根据施工速度,对监测到内力或变形的绝对值及变化速率进行认真分析,根据需要调整监测的时间间隔,必要时进行跟踪检测。应将检测结果及响应的施工工序、工况记录及时提供给施工管理人员。当监测数据超过警戒指标时,应不失时机地采取相应的技术措施。对重要而复杂地工程,应选择适当范围进行信息化施工。在施工监测中,运用反分析方法优化后续施工。在基坑工程中,确定各监测项目的警戒线和允许值是一项十分严肃的工作。它不仅是设计计算的重要基础,同时也是确定合理施工流程、保证周围环境安全的主要依据。监测项目的警戒值应根据基坑自身的特点、监测目的、周围环境的要求,结合当地工程经验并和有关部门协商综合确定。确定预警值的方法主要有3种。
(1)参照相关规范和规程的规定值。我国各地方标准中对基坑工程预警值的规定多
为最大允许位移或变形值。
(2)经验类比值。经验类比值是根据大量工程实践经验积累而确定的预警值,如基坑内降水或基坑开挖引起的基坑外水位下降不得超过1000mm,每天发展不得超过500mm;基坑开挖中引起的立柱桩隆起或沉降不得超过10mm,每天发展不得超过2mm。
(3)设计预估值。基坑和周围环境的位移与变形值是为了基坑和周围环境的安全需要在设计和监测时严格控制的,而围护结构和支撑的内力、锚杆拉力等,则是在满足以上基坑和周围环境的位移与变形控制值的前提下由设计计算得到的,因此,围护结构和支撑内力、锚杆拉力等应以设计预估值为确定预警值的依据,一般将预警值确定为设计允许最大值的80%。
3 监测信息反馈程序
完整的信息反馈系统对于保证监测数据的合理有效利用,为施工方案的调整提供可靠依据具有重要意义。首先,采集监测数据时,要保证数据的真实可靠;其次,对取得的数据,应用数理统计的方法和各种表格及曲线对数据进行整理和分析;最后,将整理后的数据汇总成周报表和月报表,定时交付监理方。另外,对于监测中发现的例外情况要特别对待处理,并及时向监理方汇报及提出建议。具体监测信息管理流程如下图1所示:
取得各种监测资料后,需及时进行处理,排除仪器、读数等操作过程中的失误,剔除和识别各种粗大、偶然和系统误差,避免漏测和错测,保证监测数据的可靠性和完整性,采用计算机进行监控量测资料的整理和初步定性分析工作。
(1)数据整理
把原始数据通过一定的方法,如按大小的排序用频率分布的形式把一组数据分布情况显示出来,进行数据的数字特征值计算,离群数据的取舍。
(2)插值法
在实测数据的基础上,采用函数近似的方法,求得符合测量规律而又未实测到的数据。
(3)采用统计分析方法对监测结果进行回归分析
寻找一种能够较好反映监测数据变化规律和趋势的函数关系式,对下一阶段的监测物理量进行预测,防忠于未然。如预测最终位移值,预测结构物的安全性,并据此确定工程技术措施等。因此,对每一测点的监测结果要根据管理基准和位移变化速率等综合判断结构和建筑物的安全状况,并编写周、月汇总报表,及时反馈指导旋工,调整施工参数,达到安全、快速、高效施工之目的。
4 深基坑监测的意义
深基坑的理论研究和工程实践告诉我们,理论、经验和监测相结合是指导深基坑工程的设计和施工的正确途径。对于复杂的大中型工程或环境要求严格的项目,往往难从以往的经验中得到借鉴,也难以从理论上找到定量分析和预测的方法,这就必定要依赖于施工过程中的现场监测。首先,靠现场监测提供动态信息反馈来指导施工全过程,并可通过监测数据来了解基坑的设计强度,为今后降低工程成本指标提供设计依据。第二,可及时了解施工环境一地下土层、地下管线、地下设施、地面建筑在施工过程中所受的影响及影响程度。第三,可及时发现和预报险情的发生及险情的发展程度,以便及时采取安全补救措施。
参考文献
[1]夏才初,李永盛,地下工程测试理论与监测技术.上海:同济大学出版社,1999
[2]李爱民,关于深基坑水平位移监测方案的探讨.测绘学院学报,2000,17(1):19~21
[3]熊智彪,王庙云,某复杂平面基坑支护结构水平位移监测及加固,岩土力学,2009,30(2):572-576
[4]张明富,王志良,赵良云,杭州地铁某车站基坑变形影响因素分析,都市快轨交通,2009,22(2):59-61
[5]李章林,徐辰春,朱学银.超宽深基坑开挖与支撑轴力和围护结构变形现场实测研究,道桥工程.2009,2:15—17
[6]陈军.深基坑支护工程的设计、施工与监测,湖南大学学报,2002,29(3):117~121
作者:王凡俊