建筑基坑工程施工智能监测技术应用方法研究

期刊: 建筑监督检测与造价 DOI: PDF下载

洪喆

浙江科鉴检测校准有限公司

摘要

现阶段,随着城市建设的飞速发展,地下基坑的开挖深度和施工难度不断增大,基坑坍塌事故的频繁发生,不仅造成了人员伤亡,也产生了不良的社会影响。为了在施工过程中及时、准确地获取基坑监测数据和形成动态监测报表,真实反映基坑支护结构的受力变形情况,提供全天候预警、报警,弥补传统依靠人工监测分析周期长、预警不及时的局限性。本文章从建筑基坑工程施工智能监测技术概述入手,分析了建筑基坑工程施工智能监测技术应用要点,以期为业内相关工作人员提供一定的参考。


关键词

建筑;基坑工程;智能监测;技术应用

正文


引言

随着城市空间日趋紧张,城市建设不断向高空和地下争取空间,基坑开挖规模、深度和复杂程度也不断增大。近年来基坑事故频发,不仅带来了经济损失,也威胁到了作业人员的安全,对基坑稳定性分析提出了更高的要求。随着高层建筑、地下空间结构广泛利用,基坑开挖深度普遍较深,地质环境千差万别、坡率限制、坡顶荷载等影响,近年来基坑坍塌事故层出不穷,作业人员生命健康存在重大隐患、经济损失加大。因此施工中基坑动态监测技术非常重要。本文结合国内外基坑监测技术情况,针对基坑具体特点介绍智能化基坑监测新技术研发的原理,通过基坑水平位移、地下水及水平支撑承载力方面对具体监测新技术的运用,分析监测曲线等全方位介绍基坑自动监测系统。该基坑监测新技术研发,已达到推广此自动基坑监测技术在基坑上的运用。

1基坑工程及基坑智能监测技术概述

1.1基坑工程概述

基坑工程主要包括基坑支护体系设计与施工和土方开挖,是一项综合性很强的系统工程。它要求岩土工程和结构工程技术人员密切配合。基坑支护体系是临时结构,在地下工程施工完成后就不再需要。一般基坑是指开挖深度超过5米(含5米)或地下室三层(含三层)或深度虽未超过5米但地质条件和周围环境及地下管线特别复杂的工程,属于超过一定规模的危险性较大的分部分项工程。在施工中需要重点控制。

1.2基坑智能监测技术概述

复杂环境下基础基坑施工中,采用先进的技术设备及信息化措施,目的在于降低复杂环境下地基坑的施工风险,在施工过程中施工采用对基坑边坡的水平位移、地下水位、沉降及基坑支护的结构变形、挠度进行检验监测,时时掌握基坑的变形情况,防止基坑失控,导致基坑边坡坍塌,出现安全事故等不利情况的一种或多种监控措施。

2建筑基坑工程施工智能监测技术应用要点分析

2.1优化项目设计环节

基坑工程项目优化是基本的工作,在具体实践阶段,要结合基地勘报告、设计文件等等,后续要将建模软件地勘资料,逐渐转变为三维地勘模型,这样能够控制建模阶段所耗费的时间,而且还可以构建相应的支护模型,由此一来建筑工程支护结构形式、材料要求、空间信息等等,都能很好地在模型之中展示,在后续工作之中,技术人员将已经完成的模型视为基础,在前期优化处理之后,做好相应的碰撞检测,如果在检测阶段有其他问题,要及时记录。而且在优化过程中,对其中的问题要及时修改,如果没有发现其中的问题,则可以直接深入优化。技术人员做好不同模型的整合利用,并将相应信息导入模型之中,做好建筑基坑模型的碰撞检验,如果在检验阶段发现问题,技术人员可以直接修改,如果没有问题则可以进入成果产出步骤。通常情况之下,成果主要包含优化报告、二维图形、三维模型等不同的内容。数据模型本身的坐标系统管理,需要技术人员对模型以及参照模型的坐标加强管理,确定项目设计点等等,进而控制项目施工管理的难度。在建筑构件信息规划管理期间,技术人员要降低后期模型检验工作的难度。在建模工作开始之前,技术人员要做好调查分析,建立起更为统一的数据模型,完成相应的信息的处理。技术人员使用智能监测技术,可以将二维信息用一种更三维、立体的方式展现,并模拟真实的施工环境。这样便能够更快速、直观地了解在工程设计方案之中可能会存在的问题,做好安全性、经济性的分析,将模型导入限元软件、结构设计等软件之中,并利用这一类软件,做好建筑结构安全性的分析,对后续的工程设计起到优化作用,也能从源头开始,控制相应的误差问题。利用这种工作方式,有自身的优势,而且在设计阶段如果发现问题,可以在模型上直接修改,这样便能够进一步提升工作效率,并实现项目优化管理的目标。

2.2施工模拟

基坑施工从整个环节上来看,呈现一个动态的施工过程。随着项目的推进和工序的开展,基坑项目的体量和复杂程度逐渐上升,给基坑项目施工管理人员带来极大的挑战。传统的基坑施工采用横道图表达施工进度,这种表示手段的专业性较强,将会给缺乏工作经验的项目管理者带来困难。然而,利用智能监测强大的三维可视化技术,将难以直观表达的施工环节与现场施工的各个工序联系起来,帮助项目管理者理清各个环节或工序之间的逻辑关系,动态了解整个基坑项目的整体工程进度情况。此外,基坑施工过程难以对工程量和工作量进行准确统计,导致施工现场发生混乱。然而,智能监测技术的应用能够将项目的所有材料信息录入智能监测软件平台中,采用动态管理的模式对不同环节需要的材料用量进行准确统计,方便基坑项目管理人员实时调用相关数据,并通过智能监测软件平台建立时间和空间信息的4D模型。4D模型极大程度地方便项目管理人员把控施工作业中的物料供应以及实现对物料的统一调配管理,这对基坑的工程质量具有重要意义。基坑工程与其他建筑施工工程的最大区别在于土方工程施工。土方开挖方案包括出土位置的布置、土方开挖顺序等。基坑施工由于受到周围环境、场地或垂直支护系统的限制,在基坑设计时需要考虑土方开挖方案给施工带来的影响。应用智能监测技术对项目施工全过程进行仿真,能够充分演示项目各个环节的施工过程,加强各专业沟通,提高工作效率。

2.3信息化管理

建立全面的基坑智能监测模型是基坑智能监测技术应用的基础,以智能监测软件平台中项目大量数据为支撑,达到基坑项目建设的全方位信息化管理,帮助项目建设方及各参与方对自身成本、质量及施工进度等目标严格把控。开放的信息化管理帮助项目各参与方精准把控施工过程中的各个环节,当基坑工程出现突发情况时可以立刻调整方案。在基坑工程建设中包含大量的隐蔽工程,当工程项目竣工后,基坑设计和施工过程中的智能监测模型将作为档案长久保存,建筑使用者可以通过智能监测模型了解基坑内部节点设计,为建筑后期服役及维护提供技术支持。来了一场新的革命,智能监测技术的三维可视化、协同设计、深化设计、施工模拟等优势,决定了在未来建筑业发展中具有重要地位。然而,取代现有二维设计,实现智能监测技术在深基础施工中的应用还有很长的路要走。但是,智能监测技术的应用将引领建筑行业从简单的几何表示向构建信息模型转变,并从单一专业向各专业的协同设计转变,对建筑业的未来发展具有重要意义。

结束语

通过基坑自动监测系统的研发与实际施工测量对比分析,数据真是可靠,完全能够实现自动报警,通过基坑自动化监测技术的实施,我们可以更加有效地保证基坑安全。通过与当前国家主要推广的智能建造工程的结合,软件和计算机编程的结合,人工智能的引入,以科学理论为支撑结合试验模拟,真正实现基坑的自动化监测、报警、监控、分析等,结合时段的数据曲线的动态控制,分析曲线的形成原因,从实际出发,有效地控制好基坑的变形,切实可靠地实现基坑控制的科学化、现代化、自动化和智能化。

参考文献

[1]王磊.自动化监测技术在深基坑监测中的应用[J].工程技术研究,2022,7(24):190-192.

[2]张业伟.自动化监测技术在基坑监测中的应用分析[J].中国住宅设施,2022(01):158-160.

[3]李军伟.自动化监测系统在深基坑监测中的可靠性分析[J].世界有色金属,2022(02):34-36.

 

 


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