黄韶生
广东省建筑设计研究院有限公司 广东广州 510000
摘要：在现代建筑工程中，深基坑具有很大的安全隐患。在深基坑工程中，为了真正控制好施工的安全性，就应严格监测深基坑，并以此来有效控制深基坑的整体安全性。在信息新时代下，自动化监测广泛兴起，并且在逐步代替人工监测。基于此，本文概述了自动化监测体系，并基于某案例，探讨了在城市深基坑中，该监测体系的实践应用情况。
关键词：监测应用；自动化监测；深基坑
引言：
伴随社会的变迁，建筑行业也在日益增多工程的量、不断丰富种类[1]。作为很常见的一项施工内容，深基坑监测也备受关注。为了有效控制监测质量，正在推广应用自动化监测体系。在监测市政深基坑中，自动化监测专业技术具有很强的高效性、准确性，还能明显节省资源、大幅提升作业效率，令施工安全得到确保，并显著改善监测效果，充分降低带给四周环境的不利影响[2]。
一、自动化监测体系概述
在城市深基坑工程中，通过自动化监测体系，可以采集、查询工程数据、信息。同时，还可以标准化储存信息，挖掘数据价值、做出智能决策，自动生成监测报表，并展示发布信息，跟踪重点监测项目，强化现场监测与管理工作[3]。
自动化监测系统主要分成以下三个模块：①数据采集模块包括采集自动化及实时传输，根据监测项目的不同，把对应的监测仪器安装在对应项目上，通过传感器接收监测数据并转化为电子信号，以数字信息的形式实时上传至数据处理中心，如此便完成了数据采集自动化及实时传输；②数据处理系统，数据处理系统接收监测数据，并对原始数据进行分类储存、数据处理、数据分析、结果输出，并提供数据查询、数据导出等功能；③报警系统，当其中一项监测数据超出系统设置的报警值时，系统会像监测单位发出警示，在监测单位确定数据真实正确后，系统将向各相关单位发出警示。
传统基坑监测是有专业技术人员对现场进行数据采集,监测项目越多，人员投入就越多。数据采集完成后在室内进行数据整理、统计、分析判断监测结果,并出具相应的监测报告。监测人员白天外业采集，晚上处理内业，工作量大，工程监测频率低。自动化监测在监测仪器设备安装完成后，只需要每月定期对仪器进行检查，大大减少了对专业技术人员的依赖性，数据处理系统集原始资料保存、监测数据处理、监测报告输出、数据分析、查询于一体。报警系统更是能够快速的将具体的异常数据或异常情况及时通知相关单位，保证基坑施工的安全性。
二、在城市深基坑监测工程中自动化监测体系的实践应用分析
在某综合楼工程中，规划用地面积40840.13平方米，地上建筑7层，设地下3层，基坑开挖深度约为12m。基坑底边周长约379.8m，面积约5416.3m2。。在基坑支撑中，为了有效控制工程质量和施工安全性，支护形式采用的是连续墙加内支撑，基坑安全等级为一级。
1、布设监测点
根据设计文件要求，本项目监测点埋设数量为：基坑顶部水平位移19个、基坑顶部沉降19个、立柱沉降9个、周边环境沉降40个、地下水位9个、支撑轴力10个、支护桩测斜10个。
基坑顶部水平位移：监测点布置于支护桩顶部，可在支护桩冠梁浇注完成后再进行埋设，采用冲击钻钻孔，埋设水平和沉降两用的反射片。采用智能化控制软件操作携带集成马达和影像传感器构成的智能电子全站仪，按照预定方式实时采集各监测点的监测数据，用GPRS通讯方式，把监测站采集到的三维数据信息数据自动发送到数据处理系统。
基坑顶部沉降、立柱沉降、周边环境沉降：静力水准测量是按照流体在重力作用下总是保持在同一水平这一原理来实现的，各监测点静力装置用连通管相接，管路液体应该具有流动性，管路要保持顺畅，连通管管路温度均匀，采用静力水准测量，将传感器安装在待测结构上，根据流体水平面的变化测出沉降量。
地下水位：用钻孔的形式布设水位监测孔，测量管口至管内水面的距离，将水压力计放入水下4m~5m的范围，确保水压力计没入水中，将水压力计电缆观测端接入数据智能采集器，数据直接传至数据处理系统。
支撑轴力：目前钢筋混凝土支撑杆件，主要采用钢筋计监测钢筋的应力，然后通过钢筋与混凝土共同工作、变形协调条件反算支撑的轴力。当监测断面选定后监测传感器应布置在该断面的4个角上或4条边上以便必要时可计算轴力的偏心距，且在求取平均值时更可靠，钢筋计与受力主筋一般通过连杆电焊的方式连接。现采用智能无线数据采集终端（振弦）连接传感器直接将数据通过4G传输方式传输到系统平台，实现远程自动化监测。
支护桩测斜：将4米一节的测斜管逐节连接在一起，连接时槽口对齐，连接处用螺丝固定，把测斜管绑扎在钢筋笼上，绑扎间距不宜过大，绑扎必须牢固，避免钢筋笼吊装时测斜管脱落、侧向移动。冠梁施工期间把测斜顶部接到冠梁面上20cm左右。将固定式测斜仪安放到测斜管内，确保测斜仪安放正确稳定后将通信电缆由测斜管管口引出连接入传感器数据采集仪中。
2、数据采集使用情况分析
在监测基站和观测点埋设完成后对各个监测项目进行数据采集，传统基坑监测需要监测人员对不同监测项目分别进行数据采集，工作量大，作业繁琐，监测数据异常时，还得专门再跑一次工地，路上花费的时间也多，数据处理相对比较滞后。自动化监测数据采集对人员的依赖小，要求低，监测数据自动采集、实时传输，确保了数据的完整性和时效性，尤其在数据异常、内支撑拆除期间的加密监测更能体现自动化监测的优势。
3、数据处理系统及报警系统
在数据处理系统中，系统将监测数据储存至体系监测平台下面的数据库SQL Server内，并形成SOA架构。基于在线监测基坑的体系，开发了在线发布监测成果及报警的体系。在该系统中，融合了分析数据、查询数据、管理视频、监测报警等模块。其中系统监测数据完全吻合到实际监测点位上，通过点击相应监测点号图标，便能够查看该监测点对应的累计变化量及该次监测所得的变化量，并直接绘制成为相应时间内变化量曲线，以动态地直观体现基坑的实时变形状况。此外，还能经由该系统，统一设置有关监测点形变方面的报警值。如果监测点总的变化量在预定好的累计值以上，体系便可以迅速发出警报，并反馈给工作人员超限变化量的具体点位，并提醒施工单位，避免出现危险事故。同时，还针对在线基坑监测，开发了常用的Android版移动端体系软件工具，以提供给监测人员更加便捷的条件，以顺利展开基坑工程。
三、结语
在监测深基坑工程中，自动化监测体系呈现出很多明显的优势，如提高监测精度，实时对项目管理，减少人员投入，降低运营成本，监测性能稳定，环境影响小等，自动化监测体系目前缺点主要表现在监测仪器的投入高，都是随着时间的推移，科技技术的进步和发展，这一缺点将不复存在。由此可见，基坑自动化监测必将取代传统的基坑监测。
参考文献
[1]孙元帝,孟凡明,孙志铖,孙建.自动化监测系统在深基坑监测中的应用[J].工程技术研究,2020,5(05):59-60.
[2]马涛,赵彦军,张伟.自动化监测系统分析深基坑监测的可靠性[J].北京测绘,2019,33(11):1356-1359.
[3]何兴刚.自动化监测系统在深基坑监测中的应用[J].绿色环保建材,2019(10):52+54.
[4]王宇,王鹏,李铭,于峰.自动化监测系统在深基坑监测中的可靠性分析[J].测绘与空间地理信息,2019,42(03):222-224.
[5]单夫中.自动化监测系统在深基坑工程中的应用[J].技术与市场,2019,v.26;No.305(05):115+117.