宋韧
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摘要:地下施工变形监测，是现代化城市建设中不可或缺的重要组成部分，是城市建筑安全性和城市居民人身与财产安全的保障。运用现代测绘技术进行城市地下施工变形监测，能够有效提升监测的即时性和准确性，具有很强的应用价值。本文从城市地下施工变形监测的概述出发，总结并简要分析了导致城市地下施工出现变形问题的主要原因，最后重点阐述了现代测绘技术在城市地下施工变形监测中的几种应用。
关键词:现代测绘;城市地下施工;变形监测;应用
1城市地下施工变形监测的概述
城市地下施工变形监测，通常是指对城市建筑的地下结构的易受力位置，比如基坑或深基坑支护结构的顶部水平位置、竖直位置等的深层水平位移情况、支撑轴力、锚索拉力、立柱沉降情况等进行监测，同时，地下施工变形监测还常常涉及对地下水位、地下管线、周边地表建筑等受到地下施工的影响而产生的不均匀沉降或者形变进行预警和监测。现阶段建筑工程常用的混凝土等建筑材料，都对地基沉降可能造成的拉伸形变耐受力较差，因此一旦地下施工变形监测预警不到位，建筑的地下工程产生了沉降，就会对地表建筑产生很大影响，甚至直接导致地表隆起、鼓裂或者褶曲。因此，做好城市地下施工变形监测，对保障城市建筑安全具有重要意义。传统的地下施工变形监测通常采用各种高精度的全仪和传感器等监测设备，依赖人力进行监测。比如最常见的地下施工变形监测——基坑监测，按传统模式就需要监测人员根据基坑中不同位置的受力情况，结合基坑所属建筑工程所在的位置的地质情况设计并布置监测点位。布点之后还要根据设计标准和规范的要求在基坑施工的不同阶段，人工调整观测频率。每次观测都需要消耗至少4人的全天人工，包括倾斜情况、位移情况等在内的多个独立监测项，都需要人力完成，效率和精度都勉强保持在差强人意的水准。但进入信息时代之后，随着现代测绘技术和测绘仪器的飞速发展，越来越多的信息化系统和数字化设备开始取代人工，比如GNSS变形监测系统，就已经在许多地方进行了广泛应用，甚至已经出现了现代化的自动监控系统，可以直接在手机app上查看地下工程的有无沉降现象、形变程度、地下水位等，极大的增加了变形监测的即时性和准确性。此外，现代测绘设备还能够做到24小时实时监控和预警，甚至能够自动完成部分较为简单的应急处置，大幅提升了城市地下施工变形监测的效率和质量，有力的保障了城市建筑的安全。
2导致城市地下施工出现变形问题的主要原因
导致地下施工产生变形问题的常见影响因素有:
2.1地裂缝带
地裂缝带是在大型城市里较为常见的地面沉降形变影响因素之一，普遍发育的地裂缝在长期蠕动造成的地面破坏效应下，能够对城市地面及地下工程产生非常限重的损害。为确保建筑安全，必须对位于地裂缝带中楼房进行全方位的结构形变观测。研究发现，破坏建筑物的主要原因在于地裂缝两侧的不对称沉降作用，而水平方向上的拉张和错动更加重了破坏的程度。建设工程区域经过地裂缝，区域地质情况复杂，特别是工程开挖之后随着土方卸载、地下施工等影响，.会使得地裂缝活动更加活跃。
2.2地下水位下降
地下水位下降也是大型城市地表沉陷的主要诱导因素。如地表河流不发育的大型城市，地下水常年处于超采状态,形成了大面积地下水下降漏斗区，进而引发城市地面沉降，导致建筑物破坏和城市沉陷。此外，地下水的超采也造成了新地裂缝的形成。
2.3周边建筑环境效
应在正在施工的建筑工程周边如果存在较为大型的混凝土建筑或者较为密集的高层建筑群等对地面受力本身影响就较大的建筑，就会产生周边建筑环境效应。
周边建筑环境效应是一种新型的能够导致地下工程发生地基沉降等形变的影响因素，其危害正随着建筑行业的发展和城市现代化程.度的提升而逐渐凸显出来。周边建筑环境效应产生的原因，是其他周边建筑工程曾经的大型混凝土结构施工或者地下结构施工给本区域增添的荷载量和对地形地质的影响都可能加剧新建工程的地下施工对本区域荷载量及地形地质的影响，甚至产生连锁反应。
3现代测绘技术在城市地下施工变形监测中的应用
3.1垂直位移监测
高程控制网测量是在距施工影响范围较远的地方布置三个或三个以上稳定的高程基准点。这些高程基准点与施工控制点共同测量。沉降变形监测基准网以上述稳定高程基准点为起点，形成联测水准网。基准网按国家水准标准第11号和《建筑变形测量二次水准标准》的要求实施。监测点的垂直位移测量按照国家二等水准测量标准的要求，连续的垂直位移监测是通过测量两个监测点之间的二等水准闭合线或附合线来测量每个监测点的高程。Rking 基点。监测项目前期各监测点初始高程测量两次(平均两次)。当前高程与前一高程之差为垂直位移，当前高程与初始高程之差为累积垂直位移。
3.2监测点水平位移监测
在城市地下工程中，通常采用视线法监测基坑顶部的水平位移。在A线两端选择一个稳定的基准点A,在A点设置B经纬仪，指向B点，然后A和B连接为基准线。在观测过程中，在线路上各监测点设置活动船台，在船台上读取各监测点至AB基准线的垂直距离E.监测点的当前E值和初始E值之间的差异是该点的累积水平位移。每个变形监测点的初始E值取平均值的两倍。水平位移监测点嵌入排桩支护上冠梁，采用全站仪坐标法测量冠梁的水平位移。
3.3侧向位移监测
围护结构的侧向位移监测是在基坑围护的钻孔灌注桩钢筋笼上安装有导向槽的PVC管。斜管直径为70mm,内壁有两组90度纵向导槽，以控制测试方向。嵌入时，一组导向槽应垂直于围护结构，另一组平行于基坑壁。在试验过程中,测斜仪探头沿导槽缓慢下沉至孔底恒温一段时间，然后从下向上(间隔0.5米) X方向移动。同时，用光学仪器测量管顶位移作为控制值。基坑开挖前，对每个测斜孔测量两个深度点的倾斜值，并将其平均值作为原始偏移值。当采用钻孔法对坑外土壤进行横向位移监测时，可采用110 钻头钻孔。尽可能采用干钻。埋设了一根直径70的专用监控PVC管。下管后用中砂压实，孔顶附近填泥球，防止地表水渗入。
3.4 GPS一机多天线变形监测新技术
在一般的变形监测中，我们在需要监测的目标上安装GPS接收机。如果监测目标多，监测成本将明显增加。为解决这一问题，研制了GPS多天线系统。其设计思想是将多个天线同时连接到一个GPS接收机上，使每个监测点只能安装个GPS天线，不能安装接收机，使多个监测目标可以共用个接收机。GPS多天线系统的核心部件是多天线控制器, 它保证了系统能够在不受干扰的情况下接收来自多个不同监测目标的传输信号。最后，利用后处理软件获得高精度的定位信息。
4结束语
对城市地下施工的变形监测，应当贯穿于整个建筑工程的施工过程中。如果没有做好变形监测和预警，就可能导致地基沉降等安全事故，破坏地表的完整性和地质结构，甚至同周边建筑产生连锁反应，危害到周边已完工建筑的安全。因此，应当将现代测绘技术应用于城市地下施工的变形监测中，以切实提高变形监测的效果。
参考文献
[1]蒋骏.论现代测绘技术在城市地下施工变形监测中的应用[J].城市建筑,2019,16(12):141-142.
[2]刘湘媛,陈伟.现代测绘技术在城市地下施工变形监测中的应用[J].资源信息与工程,2019,34(01):115-116+118.