基坑自動(dòng)化監(jiān)測(cè)項(xiàng)目平臺(tái)的構(gòu)建

王臣龍

【摘要】基坑施工作業(yè)是軌道交通施工中重要的一個(gè)環(huán)節(jié)，為了提高基坑施工的質(zhì)量及安全，有必要做好基坑自動(dòng)化監(jiān)測(cè)工作，為制定科學(xué)的施工決策提供客觀、有效的憑據(jù)。本文在對(duì)相關(guān)工程項(xiàng)目進(jìn)行概述的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步分析基坑自動(dòng)化監(jiān)測(cè)的內(nèi)容及方法，并對(duì)基坑自動(dòng)化監(jiān)測(cè)項(xiàng)目平臺(tái)構(gòu)建的要求及要點(diǎn)進(jìn)行詳細(xì)分析，希望可以為基坑自動(dòng)化監(jiān)測(cè)工作質(zhì)量的提高提供有價(jià)值的建議。

【關(guān)鍵詞】基坑;自動(dòng)化監(jiān)測(cè);項(xiàng)目平臺(tái)

【DOI 編碼】10.3969/j.issn. 1674-4977.2022.02.022

Construction of Automatic Monitoring Project Platform for Foundation Pit

WANG Chen-long

（Suzhou Changhong Architectural Design and Research Institute Co.，Ltd.，Suzhou 215026，China）

Abstract：Foundation pit construction is an important link in rail transit construction. In order to improve the quality and safety of foundation pit construction，it is necessary to do a good job in automatic monitoring of foundation pit，so as to provide objective and effective evidence for making scientific construction decisions. Based on the overview of relevant engineering projects，this paper further analyzes the contents and methods of foundation pit automatic monitoring，and analyzes in detail the requirements and key points of the construction of foundation pit automatic monitoring project platform，hoping to provide valuable suggestions forimproving the quality of foundation pit automatic monitoring.

Key words：foundation pit;automatic monitoring;project platform

軌道交通，指的是運(yùn)營(yíng)車輛需要在特定軌道上行駛的一種交通工具或運(yùn)輸系統(tǒng)。而在軌道交通施工過程中，基坑施工是非常重要的一個(gè)環(huán)節(jié)。此環(huán)節(jié)施工前期需做好相關(guān)監(jiān)測(cè)工作，以確?；邮┕さ目尚行约翱茖W(xué)性[1]。從提升基坑自動(dòng)化監(jiān)測(cè)工作質(zhì)量角度考慮，本文圍繞基坑自動(dòng)化監(jiān)測(cè)項(xiàng)目平臺(tái)的構(gòu)建進(jìn)行分析探討具有一定意義。

1工程項(xiàng)目概述

本文以廣州市軌道交通十八號(hào)線工程——萬頃沙車輛段出入段線為例。該項(xiàng)目位于廣州市沙南區(qū)，區(qū)間西起萬頃沙車站，沿西北—東南方向下穿七涌后，在珠江街農(nóng)田范圍線路轉(zhuǎn)向東北方向接萬頃沙車輛段U型槽段。

以萬頃沙車輛出入段施工要求為依據(jù)，廣州市軌道交通十八號(hào)線車輛出入段跨越七涌段，選擇使用明挖方法施工，工期大概為十個(gè)月。由于明挖施工期間，會(huì)阻斷原七涌河道。在保證地鐵施工安全和七涌河道的正常運(yùn)行前提下，以《廣州市軌道交通十八號(hào)線七涌穿越工程防洪評(píng)價(jià)報(bào)告》的專家評(píng)審意見為依據(jù)，實(shí)施全斷面截流方案，針對(duì)七涌采取臨時(shí)阻斷處理，河道水流由兩端水閘控制流量，并采取合理、規(guī)范的施工順序，保證地鐵施工的進(jìn)度及安全性。

此外，基坑施工是本工程項(xiàng)目的重點(diǎn)環(huán)節(jié)，為了完成此環(huán)節(jié)的施工作業(yè)，需做好前期基坑監(jiān)測(cè)工作。而傳統(tǒng)人工監(jiān)測(cè)方法存在較多的弊端，如難以實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)質(zhì)量低、監(jiān)測(cè)流程復(fù)雜、監(jiān)測(cè)周期長(zhǎng)等。因此，可利用現(xiàn)代化科學(xué)技術(shù)，采取自動(dòng)化監(jiān)測(cè)方法獲取工程項(xiàng)目的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)信息，起到提前預(yù)警、有效規(guī)避潛在風(fēng)險(xiǎn)的作用，進(jìn)而保證基坑施工作業(yè)的質(zhì)量。和人工監(jiān)測(cè)方法相比，自動(dòng)化監(jiān)測(cè)方法的數(shù)據(jù)質(zhì)量好、流程簡(jiǎn)化，在大數(shù)據(jù)及人工智能技術(shù)的支持下，可提高監(jiān)測(cè)工作的效率及質(zhì)量，保證監(jiān)測(cè)工作的有效性。自動(dòng)化監(jiān)測(cè)技術(shù)和人工監(jiān)測(cè)技術(shù)比較情況見表1。綜合考慮，可在基坑監(jiān)測(cè)中使用自動(dòng)化監(jiān)測(cè)技術(shù)，并積極構(gòu)建基坑自動(dòng)化監(jiān)測(cè)項(xiàng)目平臺(tái)。

基于物聯(lián)網(wǎng)及云計(jì)算的基坑自動(dòng)化監(jiān)測(cè)技術(shù)是對(duì)基坑各項(xiàng)監(jiān)測(cè)內(nèi)容的數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、分析、查詢管理于一體的信息管理技術(shù)，可實(shí)現(xiàn)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的自動(dòng)采集、數(shù)據(jù)傳輸匯總、自動(dòng)計(jì)算分析、數(shù)據(jù)成果及圖表的自動(dòng)展示，實(shí)現(xiàn)在遠(yuǎn)程條件下即可實(shí)時(shí)查看監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，并且能在工程出現(xiàn)問題的第一時(shí)間發(fā)現(xiàn)隱患并及時(shí)解決，為基坑信息化施工提供安全保障。

2基坑自動(dòng)化監(jiān)測(cè)的內(nèi)容及方法分析

2.1自動(dòng)化監(jiān)測(cè)內(nèi)容

在本工程項(xiàng)目中，自動(dòng)化監(jiān)測(cè)的內(nèi)容包括：

1）軸力自動(dòng)化監(jiān)測(cè)。選擇瑞茨柏RFRS1160振弦式頻率采集模塊，于基坑三個(gè)斷面的三個(gè)支撐應(yīng)力測(cè)點(diǎn)（ZCL1—ZCL3）上布設(shè)。

2）水位自動(dòng)化監(jiān)測(cè)。選擇瑞茨柏RWLG1020壓敏式傳感器水位系統(tǒng)，于基坑三個(gè)斷面的六個(gè)水位測(cè)點(diǎn)（DSW1—DSW6）上布設(shè)。

3）深層水平位移自動(dòng)化監(jiān)測(cè)。選擇瑞茨柏RIPI1025S固定式測(cè)斜系統(tǒng)，于基坑三個(gè)斷面的四個(gè)自動(dòng)化測(cè)斜測(cè)點(diǎn)（ZQT1—ZQT4）上布設(shè)。

2.2自動(dòng)化監(jiān)測(cè)方法

本工程項(xiàng)目自動(dòng)化監(jiān)測(cè)作業(yè)由工程監(jiān)測(cè)單位負(fù)責(zé)，以工程監(jiān)測(cè)方案為依據(jù)，結(jié)合項(xiàng)目施工現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，對(duì)各項(xiàng)自動(dòng)化監(jiān)測(cè)設(shè)備進(jìn)行合理部署。其中，監(jiān)控軟硬件設(shè)備需在指揮中心（或監(jiān)控中心）部署好，然后進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試作業(yè)。在系統(tǒng)部署完成之后，結(jié)合相關(guān)規(guī)范要求，利用自動(dòng)化監(jiān)測(cè)設(shè)備進(jìn)行相關(guān)數(shù)據(jù)信息的自動(dòng)采集，數(shù)據(jù)采集完成之后實(shí)時(shí)向監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)云平臺(tái)傳輸，進(jìn)一步由云平臺(tái)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、處理、整合，形成數(shù)據(jù)信息報(bào)告，為作出科學(xué)決策提供有效保障。此外，工程監(jiān)測(cè)單位需加強(qiáng)和系統(tǒng)供應(yīng)商之間的聯(lián)系，做好自動(dòng)化監(jiān)測(cè)設(shè)備的日常維護(hù)工作或由工程監(jiān)測(cè)單位的運(yùn)維技術(shù)人員做好相關(guān)日常維護(hù)工作，以此保證自動(dòng)化監(jiān)測(cè)設(shè)備后續(xù)運(yùn)行的可靠性[2]。

自動(dòng)化監(jiān)測(cè)的數(shù)據(jù)展示、預(yù)警信息的展示和推送，離不開自動(dòng)化監(jiān)測(cè)云平臺(tái)。監(jiān)測(cè)云平臺(tái)可以展示工程項(xiàng)目管理、人員管理、監(jiān)測(cè)云圖管理、監(jiān)測(cè)周報(bào)及月報(bào)管理、施工監(jiān)測(cè)與第三方監(jiān)測(cè)單位數(shù)據(jù)比對(duì)等，方便職能部門對(duì)施工監(jiān)測(cè)工作的把控，施工監(jiān)測(cè)單位對(duì)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)工作的管理（見圖1）。所以要切實(shí)保證推行監(jiān)測(cè)信息化的工作，建立完善的監(jiān)測(cè)工作流程。

平臺(tái)能夠展示自動(dòng)化監(jiān)測(cè)設(shè)備的數(shù)據(jù)，這些設(shè)備包含固定式測(cè)斜儀、自動(dòng)水位采集、電子水準(zhǔn)儀（天寶DINI03）、萊卡測(cè)量機(jī)器人（TM30，TM50）等。平臺(tái)同時(shí)兼容常規(guī)監(jiān)測(cè)設(shè)備（水準(zhǔn)儀、全站儀等）原始數(shù)據(jù)人工上傳，并且同步推送至監(jiān)測(cè)平臺(tái)，保證多種監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)與監(jiān)測(cè)平臺(tái)對(duì)接的實(shí)時(shí)性和準(zhǔn)確性。

3基坑自動(dòng)化監(jiān)測(cè)項(xiàng)目平臺(tái)構(gòu)建要求及要點(diǎn)分析

3.1要求

在本工程項(xiàng)目基坑自動(dòng)監(jiān)測(cè)項(xiàng)目平臺(tái)構(gòu)建過程中，需滿足監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)云平臺(tái)的各項(xiàng)性能要求，具體包括：

1）能夠全面覆蓋各類不同的工程監(jiān)測(cè)項(xiàng)目，并實(shí)現(xiàn)一站式監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)服務(wù)，包括數(shù)據(jù)處理服務(wù)、數(shù)據(jù)解析服務(wù)、數(shù)據(jù)展示服務(wù)、數(shù)據(jù)分析及決策服務(wù)等。

2）保證數(shù)據(jù)存儲(chǔ)過程中長(zhǎng)時(shí)間存儲(chǔ)、大量存儲(chǔ)的安全性。

3）保證能夠和自動(dòng)化監(jiān)測(cè)設(shè)備之間構(gòu)建高效、安全可靠的數(shù)據(jù)連接關(guān)系。

4）保證能夠和工程項(xiàng)目平臺(tái)之間構(gòu)建高效的數(shù)據(jù)對(duì)接關(guān)系。

此外，本工程項(xiàng)目基坑自動(dòng)化監(jiān)測(cè)采取的供電方式為離網(wǎng)光伏供電系統(tǒng)/220V市電。圖2所示為本工程項(xiàng)目監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)云平臺(tái)的各要素關(guān)系。

3.2平臺(tái)構(gòu)建要點(diǎn)

要使基坑自動(dòng)化監(jiān)測(cè)工作的效率及質(zhì)量得到有效提升，需構(gòu)建完善、優(yōu)化的基坑自動(dòng)化監(jiān)測(cè)項(xiàng)目平臺(tái)。而此平臺(tái)的構(gòu)建需把控好各項(xiàng)要點(diǎn)，具體如下：

1）人工與自動(dòng)化監(jiān)測(cè)原始數(shù)據(jù)展示。利用基坑自動(dòng)化監(jiān)測(cè)項(xiàng)目平臺(tái)，將固定式測(cè)斜儀、滑動(dòng)式測(cè)斜儀、正弦式數(shù)據(jù)采集儀、自動(dòng)水位采集儀等自動(dòng)化監(jiān)測(cè)設(shè)備的數(shù)據(jù)展示出來;同時(shí)，該平臺(tái)對(duì)水準(zhǔn)儀、全站儀等常規(guī)監(jiān)測(cè)設(shè)備原始數(shù)據(jù)人工上傳服務(wù)給予支持，同步推送到監(jiān)測(cè)平臺(tái)中，使多元監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)和監(jiān)測(cè)平臺(tái)實(shí)時(shí)、精準(zhǔn)對(duì)接目標(biāo)得到有效實(shí)現(xiàn)[3]。

2）多種數(shù)據(jù)形式展示?；幼詣?dòng)化監(jiān)測(cè)平臺(tái)利用數(shù)據(jù)庫(kù)存儲(chǔ)的原始測(cè)值數(shù)據(jù)，以不同的監(jiān)測(cè)表單為依據(jù)，對(duì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的速率、累計(jì)結(jié)果進(jìn)行自動(dòng)化計(jì)算，然后以相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求將相應(yīng)測(cè)點(diǎn)的曲線圖繪制出來，進(jìn)一步將各種形式的數(shù)據(jù)信息傳輸至監(jiān)測(cè)平臺(tái)中[4]。

3）數(shù)據(jù)查看。在基坑自動(dòng)化監(jiān)測(cè)平臺(tái)中構(gòu)建健全的權(quán)限機(jī)制，使不同的參建單位通過授予權(quán)限對(duì)相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行查看，可在日?；颖O(jiān)測(cè)管理工作過程中與實(shí)際工作流程相貼近，使管理部門和現(xiàn)場(chǎng)建設(shè)施工部門之間的距離有效縮短。

4）平臺(tái)預(yù)警報(bào)警系統(tǒng)功能的發(fā)揮。以基坑自動(dòng)化監(jiān)測(cè)硬件及監(jiān)測(cè)平臺(tái)完善的預(yù)報(bào)警閾值為依據(jù)，使監(jiān)測(cè)工作人員能夠?qū)拥谋O(jiān)測(cè)預(yù)警報(bào)警等安全信息情況進(jìn)行實(shí)時(shí)掌握。通過基坑自動(dòng)化監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，可對(duì)具備權(quán)限的工作人員實(shí)時(shí)發(fā)送相關(guān)預(yù)警監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)及預(yù)警快報(bào)等，使監(jiān)測(cè)預(yù)案得到積極響應(yīng)，進(jìn)一步縮短平臺(tái)預(yù)報(bào)警的響應(yīng)時(shí)間[5]。

5）多終端管理功能的發(fā)揮。通過基坑自動(dòng)化監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的應(yīng)用，可采取多元化的方式對(duì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)、日?qǐng)?bào)、歷史預(yù)報(bào)警信息等進(jìn)行查看，使監(jiān)測(cè)人員可以通過多終端實(shí)現(xiàn)對(duì)基坑實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)管理。

4結(jié)語(yǔ)

綜上所述，在軌道交通工程項(xiàng)目作業(yè)開展期間，基坑自動(dòng)化監(jiān)測(cè)是非常重要的一個(gè)環(huán)節(jié)，為了保證此環(huán)節(jié)工作的效率及質(zhì)量，有必要進(jìn)行基坑自動(dòng)化監(jiān)測(cè)項(xiàng)目平臺(tái)的構(gòu)建。以工程項(xiàng)目的實(shí)際情況為依據(jù)，明確基坑自動(dòng)化監(jiān)測(cè)的內(nèi)容及方法，把控基坑自動(dòng)化監(jiān)測(cè)項(xiàng)目平臺(tái)構(gòu)建的要求。在平臺(tái)構(gòu)建期間，展示人工與自動(dòng)化監(jiān)測(cè)原始數(shù)據(jù)、展示多種數(shù)據(jù)形式、自動(dòng)化進(jìn)行數(shù)據(jù)查看，將平臺(tái)預(yù)警報(bào)警系統(tǒng)功能、平臺(tái)預(yù)報(bào)警功能、多終端管理功能充分發(fā)揮出來，使基坑自動(dòng)化監(jiān)測(cè)平臺(tái)的價(jià)值得到有效體現(xiàn)，使軌道交通工程項(xiàng)目基坑監(jiān)測(cè)及施工作業(yè)的效率、質(zhì)量、安全性得到全面提升。

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