1、深基坑監測方法研究 匯報者：* 1嚴選1目錄目錄1深基坑監測意義2新型監測方法介紹3結語4參考文獻2嚴選11 1 深基坑監測意義深基坑監測意義 隨著經濟的飛速發展，高層和大型建筑物越來越多，建筑物基坑開挖的深度和規模也越來越大。為保證深基坑開挖的安全，以及為基坑支護方案的選取提供基礎資料，必須對基坑進行變形監測。通過監測隨時掌握土體和支護結構的內力變化情況，了解臨近建（構）筑物的變形情況，將監測數據與設計預估值進行對比分析，以判斷施工方案及參數是否要修改，優化下一步施工參數，為施工進展提供及時的反饋信息，達到信息化施工目的。3嚴選12 新型監測方法介紹新型監測方法介紹2.1 基于BIM的基坑多

2、維可視化監測方法 二維可視化基坑設計圖紙 三維可視化數字基坑+地形模型 四維可視化形變云圖+自動報警 五維可視化三維掃描+三維打印+AR基于BIM的基坑多維可視化監測方法4嚴選12 新型監測方法介紹新型監測方法介紹2.1 基于BIM的基坑多維可視化監測方法 三維可視化 數字化基坑 建立地質模型 建立基坑模型根據基坑設計圖紙進行基坑建模，依次完成地下結構、圍護結構、支撐結構、監測點、周邊管線等內容。通過數據資料來生成相應的三角網格面，然后生三棱柱進行剪切、縫合等實體合并運算生成地層模型并被賦予材質和屬性，得到最終的三維地質體。5嚴選12 新型監測方法介紹新型監測方法介紹2.1 基于BIM的基坑多

3、維可視化監測方法 數據分析 三維模型 四維可視化形變云圖+自動報警 自動預警實現實時及回放基坑監測數據，其優點是智能化、速度快、可視化效果好。6嚴選12 新型監測方法介紹新型監測方法介紹2.2 自由設站法與極坐標法相結合1）布設監測控制網 混合基點網混合基點網由基準點(參考點)和工作基點組成，若加上監測點，則為擴大的擴大的混合基點網混合基點網。基準點基準點布設在深基坑開挖影響范圍外、穩固可靠、不易破壞的地方，專門設計固定棱鏡的特殊裝置；工作基點工作基點采用自由設站方式布設在便于對基準點和監測點進行觀測的合適位置，布設遵循點位穩固、便于使用的原則；監測點監測點則是根據變形體結構和形變特征的不同，

4、布設于變形敏感區域。在基準點和監測點上都不設站，只在工作基點上用全站儀或測量機器人做邊角觀測即可。7嚴選12 新型監測方法介紹新型監測方法介紹2.2 自由設站法與極坐標法相結合2）自由設站法 全站儀架設于工作基點 P，A、B 為基準點。瞄準A、B 方向，測出測站點P到點A、B的方向值 、 和距離大小 、 ，然后全站儀根據相關公式可算出工作基點坐標P，如圖所示。121S2S8嚴選12 新型監測方法介紹新型監測方法介紹2.2 自由設站法與極坐標法相結合3）極坐標法 A、B 為工作基點，全站儀架設于點 A，瞄準B、P 方向，測出方向角 及距離D，根據點A和B的坐標，直接測算出待測點P的坐標值。 9嚴

5、選12 新型監測方法介紹新型監測方法介紹2.2 自由設站法和極坐標法相結合4）變形監測 利用“自由設站法”建立工作基點（即測站點），然后利用“極坐標法”測定所有監測點的平面坐標值，再由不同觀測期的坐標變化值得到基坑所有監測點的水平變形。5）周期監測數據處理 將后一周期監測點平差坐標與監測點平差坐標比較（使用軟件的疊值分析功能），所得的差值即為該監測點在坐標軸方向的變形量，也可以計算該監測點的水平位移量和沉降量。進一步可制作變形成果表，繪制變形曲線圖，還可以繪制每個點變形的二維或三維圖。10嚴選12 新型監測方法介紹新型監測方法介紹2.3 GPSGPS多天線變形監測系統多天線變形監測系統 整個監

6、控系統包括控制中心、數據通訊、遠程GPS數據采集3個部分。 GPS數據采集包括設置在變形區域內的多天線數據采集以及參考站數據采集，前者對變形監測區域內的多個監測點進行監測，后者要求設置在變形區域外的穩定點上。所計算的所有變形監測點的坐標都是相對于該參考站的。 控制中心主要完成對遠程GPS數據采集的控制，并根據遠程GPS數據進行GPS基線解算、變形分析和報警。 為了直觀地顯示變形情況，該系統從不同的方位和角度用動態三維變形模塊來顯示三維變形情況，以便對變形趨勢進行局部和整體的分析，達到有效安全的管理效果。 11嚴選12 新型監測方法介紹新型監測方法介紹2.3 GPSGPS多天線變形監測系統多天線

7、變形監測系統 GPS多天線陣列是在傳統的GPS監測技術的基礎之上進行優化和改進而提出來的，該方法是利用1臺接收機來控制多個天線來實現數據采集的，在采集的過程中，將接收機的一次采集周期分為多個時間片,然后分給每個天線各一個時間段來記錄數據，主要是對多個天線進行控制。在基坑周圍做一定數量的觀測墩，分為兩組，每組用1個GPS接收機來進行控制，另外在基準網上設立兩個基準站連續的進行數據采集，在每個時間片上均可構成一個大地四邊形，然后再進行數據的處理，布網方案如圖所示。 12嚴選12 新型監測方法介紹新型監測方法介紹2.3 多天線多天線GPSGPS技術技術 多天線GPS監測技術可用于基坑開挖期間樁(墻)

8、頂水平位移監測、建(構)筑物沉降監測等方面，相對于傳統水平位移監測方法更具靈活性及可靠性。 GPS隨著衛星大地測量技術的發展在變形監測領域的應用越來越廣泛，具有傳統大地測量方法不可比擬的優點:速度快、全天候、測點間無需通視等。13嚴選12 新型監測方法介紹新型監測方法介紹2.4 光纖技術光纖技術 光纖傳感是一種以光為載體，光纖為媒介，感知和傳輸外界信號(被測量)的新型傳感技術，包含對外界信號(被測量)的感知和傳輸兩種功能。外界信號按照其變化規律使光纖中傳輸的光波的物理特征參量，如強度(功率)、波長、頻率、相位和偏振態等發生變化，對光纖中傳播的光波實施調制。光纖將受外界信號調制的光波傳輸到光探測

9、器，將外界信號從光波中提取出來并按需要進行數據處理(解調)來進行檢測，測量光參量的變化，即“感知”外界信號的變化。 下面以布里淵光時域反射(BOTDR)分布式傳感技術為代表，說明光纖的技術在巖土工程中的應用情況。14嚴選12 新型監測方法介紹新型監測方法介紹2.4 光纖技術光纖技術 埋設測斜管之前,在測斜管的外壁凹槽內并行粘貼兩條光纖,其中一條朝向基坑壁一側,當土體發生位移時產生壓應變；另一條為背向基坑壁,當土體發生位移時產生拉應變。土體發生位移時埋入土體中的測斜管隨土體同步位移而發生變形,粘貼在測斜管外表面的光纖能夠感應到測斜管的變形。 在脈沖光的入射端,通過對接收到的布里淵背向散射光功率的

10、測量,完成光纖上各點的布里淵頻移的測量和定位功能；根據布里淵頻移與應變的線性關系可以得到測斜管外表面的應變分布。假定管底為不動點,對上述應變分步進行積分運算就可以得到測斜管的變形或撓度,即土體的位移。通過傳感光纖將埋設在基坑周圍不同位置的測斜管聯系在一起,就可以很容易得到基坑周圍任意位置的土體水平位移分布情況。15嚴選12 新型監測方法介紹新型監測方法介紹2.4 光纖技術光纖技術 相較于傳統的測量儀器應用的視準線法、測小角法以及極坐標法，光纖技術還具有以下不可比擬的優點:1）通常光纖外層都是包裹了保護套、皺紋鋼帶以及絕緣外套的，光纖芯的基本成分是石英，具有抗電磁干擾及絕緣性強等特點，所以光纖受

11、周圍環境的傷害較小；2)光纖信號傳播損耗低、頻帶寬，且光纖本身體積小、重量輕，在實際應用中，運輸方便，且能夠達到無損埋設；3)光纖傳輸抗干擾能力強、性能可靠、使用壽命長，且光纖的成本在不斷的降低，將會更廣泛的應用于工程監測中。16嚴選13 3 結語結語 采用將自由設站法與極坐標法相結合進行基坑變形監測，測站可以設在基坑周邊任意位置，靈活多變，解決了施工環境帶來的通視問題，應用于形狀復雜且工作空間狹窄的基坑，可以有效提高測量工作效率。 BIM技術被引入到基坑監測，從根本上加快了監測數據分析效率和準確度，實現了施工過程中的基坑監測精細化管理，建立了設計、施工、監理等各方的信息共享、傳遞和驗證機制，

12、使施工現場管理人員能夠對潛在的問題作出正確和高效應對。 光纖監測技術能夠很高效直觀的獲得任意一個監測點的成果信息，且實現了連續型動態化監測。在深基坑建設中將光纖技術和多天線GPS技術等新技術應用其中，對于指導工程安全施工以及創建和諧社會具有重大意義。17嚴選14 4 參考文獻參考文獻1石云軒.基于BIM的基坑多維可視化監測方法探索與實踐J.土木建筑工程信息技術.2017,9（2）：55-59.2盧凌燕，盧松耀等.逆作法深基坑施工的變形監測方法研究及其應用J.測繪地理信息,2016,41（3）：20-24.3李愛民.關于深基坑水平位移監測方案的探討J.測繪學院學報,2000.17（1）：19-21.4胡衛東.極坐標法在深基坑水平位移監測中的應用J