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淺析靜力水準自動(dòng)化監測系統于工程監測中的運用
靜力水準自動(dòng)化監測系統作為一種精密的水準測量方法，具有精度高、自動(dòng)化性能好等特點(diǎn)，下面是小編搜集整理的一篇探究靜力水準自動(dòng)化監測系統應用的論文范文，供大家閱讀參考。
摘 要：對于大部分工程而言，在其施工過(guò)程之中，垂直位移是相當重要的監測項目。由于異常垂直位移往往是工程事故的前兆，所以，對于某些重要建筑設施的垂直沉降測量須具有高精度、實(shí)時(shí)性的特性。自動(dòng)化監測系統由于其優(yōu)越的特性必然將引入工程監測工作中，成為工程監測的有效手段。本文介紹了靜力水準自動(dòng)化監測系統測量原理，通過(guò)工程監測中應用實(shí)例，充分體現了靜力水準自動(dòng)化監測系統的優(yōu)越性，并且總結了其在工程中的運用經(jīng)驗。
關(guān)鍵詞：靜力水準 自動(dòng)化監測 實(shí)時(shí)性系統
當前對于工程監測項目，人工采集數據的傳統方法被普遍運用，但是其不僅監測范圍小、工作量大、效率低，而且無(wú)法實(shí)現實(shí)時(shí)、在線(xiàn)監測，因此不能及時(shí)發(fā)現問(wèn)題、消除隱患。靜力水準自動(dòng)化監測系統作為一種精密的水準測量方法，具有精度高、自動(dòng)化性能好等特點(diǎn)，完全可以彌補傳統方法的漏洞，同時(shí)可以更好地運用于人工無(wú)法長(cháng)時(shí)間作業(yè)的某些特殊環(huán)境，可以實(shí)現實(shí)時(shí)、在線(xiàn)監測，使得在工程進(jìn)展過(guò)程中能夠及時(shí)發(fā)現問(wèn)題，消除隱患。
1、靜力水準自動(dòng)化監測系統測量原理
靜力水準系統在使用過(guò)程中，一系列的傳感器容器使用通液管連接，其中注入一定量的液體，保證所有容器中的液體可以自由流動(dòng)，利用連通液的原理，多支通過(guò)連通管連接在一起的儲液罐的液面總是在同一水平面，即保持相同的高度，但是各個(gè)容器中的液體深度并不相同，這也就反映了各個(gè)容器所在的各個(gè)參考點(diǎn)的高度的不同。當容器液位發(fā)生變化時(shí)即被傳感器感應，通過(guò)測量不通儲液罐的液面高度，經(jīng)過(guò)計算可以得出各個(gè)靜力水準儀的相對差異沉降。
在多點(diǎn)系統中，所有傳感器的垂直位移均是相對于其中任意一點(diǎn)(基準點(diǎn)或參照點(diǎn))的變化，該點(diǎn)的垂直位移應是相對穩定的或者是可用其它人工觀(guān)測手段來(lái)確定，并在整個(gè)觀(guān)測過(guò)程中對基準點(diǎn)高程進(jìn)行修正，以便能精確計算靜力水準系統各測點(diǎn)的沉降變化。
靜力水準系統中第j個(gè)觀(guān)測點(diǎn)相對于基準點(diǎn)i的相對沉降量計算公式如下：
測點(diǎn)相對沉降量=測點(diǎn)容器水位變化量-參照點(diǎn)容器水位變化量
即：
Hji=(h0j-hkj)-(h0i-hki)
式中，Hji表示靜力水準系統中第j只測點(diǎn)在測試時(shí)刻相對于基點(diǎn)i的垂直位移值;h0j表示靜力水準系統中第j只測點(diǎn)在初始時(shí)刻水準儀容器液面高度;hkj表示靜力水準系統中第j只測點(diǎn)在測試時(shí)刻水準儀容器液面高度;h0i表示靜力水準系統中基準測點(diǎn)i在初始時(shí)刻水準儀容器液面高度;hki表示靜力水準系統中基準測點(diǎn)在測試時(shí)刻水準儀容器液面高度。
2、工程案例
上海市某地下空間工程項目，基坑總面積約38000 m2，基坑延長(cháng)米約為791米�；又苓叚h(huán)境情況復雜，其中基坑東側地下存在一條共同管溝，共同管溝為鋼筋混凝土箱涵，走向基本與地下室紅線(xiàn)一致，地下室與共同溝的距離較小，在施工過(guò)程中保護難度相對較高。
共同管溝管徑3300 mm×3800 mm，埋深2.2 m(頂)，到圍護結構外邊線(xiàn)距離3.0～5.0 m。
2.1 靜力水準自動(dòng)化監測系統的布設
為了監控基坑開(kāi)挖過(guò)程中對于共同管溝的變形，為了確保順利實(shí)現下一施工進(jìn)度控制，有效控制基坑施工對共同溝的影響。對共同管溝的垂直位移結合人工普通光學(xué)水準觀(guān)測，使用了靜力水準自動(dòng)化監測系統進(jìn)行實(shí)時(shí)監控。測點(diǎn)間距15 m，總共布置7個(gè)測點(diǎn)：JS1～JS7，其中以JS2為靜力水準自動(dòng)化監測系統的基準點(diǎn)，其高程采用光學(xué)水準進(jìn)行修正，系統采集頻率6次/天。
2.2 監測成果分析
通過(guò)觀(guān)察2013年6月12日至2013年6月13日，工程現場(chǎng)清障及拔樁施工中，靜力水準自動(dòng)化監測點(diǎn)的垂直位移變化圖，從圖中可以看出，地下共同管溝的變形受到清障拔樁施工影響十分明顯，特別是在拔樁過(guò)程中(即2013年6月12日12：00左右)，幾乎所有監測點(diǎn)都出現了明顯的沉降，JS5垂直位移下降到最大值-19.8 mm，然后隨著(zhù)拔樁施工的完成，監測點(diǎn)位移出現回彈，趨于平穩。
圖1為2013年6月12日9：00至2013年6月13日15：00間現場(chǎng)拔樁過(guò)程中，根據人工光學(xué)水準測量結果繪制的共同管溝監測點(diǎn)垂直位移變化曲線(xiàn)圖(圖中GN為人工觀(guān)測點(diǎn)編號，GN58與JS1相對應，GN61與J1S2相對應，依次類(lèi)推)。因為監測方案以及現場(chǎng)施工情況，人工觀(guān)測頻率已增加至2次/1d，由于需要各方單位的相互協(xié)助以及工作強度限制等原因，人工觀(guān)測的工作量到達飽和，從6月12日9：00至6月13日15：00觀(guān)測四次，觀(guān)測結果無(wú)法準確表現共同管溝變化情況，也無(wú)法準確體現沉降最大值以及最大值出現的時(shí)間點(diǎn)，對于工程項目的整體把握以及實(shí)時(shí)監控力度不足，人工觀(guān)測結果漏檢的弊端暴露無(wú)遺。顯示了靜力水準自動(dòng)化監測系統的實(shí)時(shí)監控優(yōu)越性。
3、結語(yǔ)
(1)靜力水準自動(dòng)化監測系統可以有效避免傳統人工光學(xué)水準觀(guān)測的漏檢的情況的發(fā)生。
(2)靜力水準自動(dòng)化監測系統的精度高、自動(dòng)化性能好、實(shí)時(shí)測量功能的特點(diǎn)能夠很好地運用在工程中，準確而及時(shí)地反應建筑物的變形情況。
(3)靜力水準自動(dòng)化監測系統在安裝過(guò)程中，接受系統的線(xiàn)路安排有一定的局限性，同時(shí)對于其數據傳輸信號會(huì )受到天氣以及距離的多種因素影響，需要在設計中綜合考慮，提高靜力水準系統使用效率。
(4)靜力水準自動(dòng)化監測系統基準點(diǎn)的修正需靠人工作業(yè)來(lái)完成，制約了靜力水準系統的直接測試，實(shí)時(shí)成果有一定的制約。但是能夠直接并及時(shí)地對于差異沉降進(jìn)行測試。
參考文獻
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[2] 戴加東，王艷玲，褚偉洪.靜力水準自動(dòng)化監測系統在某工程中的應用[J].工程勘察，2009.
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