湯維

【摘要】建筑物沉降會極大影響建筑安全性，因此，建筑施工階段，一定要重視對建筑的沉降監(jiān)測。自動化沉降監(jiān)測系統(tǒng)在精度監(jiān)測方面，相較人工監(jiān)測技術(shù)有更大優(yōu)勢，而且可以實現(xiàn)實時監(jiān)測，可以真實反映監(jiān)測點沉降狀況，數(shù)據(jù)可靠性有較大保障，能夠達到建筑沉降監(jiān)測的需求。本文在自動化沉降監(jiān)測原理與系統(tǒng)組成基礎(chǔ)上，討論了建筑施工中自動化沉降監(jiān)測系統(tǒng)監(jiān)測形式。

【關(guān)鍵詞】自動化沉降監(jiān)測技術(shù);自動監(jiān)測;人工監(jiān)測

1、自動化沉降監(jiān)測原理與系統(tǒng)組成

1.1自動化沉降監(jiān)測原理

自動化沉降監(jiān)測系統(tǒng)在測量上，主要用到的是靜力水準儀，通過數(shù)據(jù)采集器，完成采集數(shù)據(jù)的任務(wù)之后，向服務(wù)器傳輸監(jiān)測到的數(shù)據(jù)，進行實時監(jiān)測。監(jiān)測原理是依靠液體連通器進行，通過沉降變化，使被測點靜力水準儀液面高度和基準點靜力水準儀液面高度之間出現(xiàn)高差，經(jīng)過計算之后，就能得到被測點沉降的相對值[1]。

實際工程應(yīng)用中，監(jiān)測系統(tǒng)靜力水準儀相互之間，是通過連通管連接的，在沉降非影響區(qū)域設(shè)置一些靜力水準儀作為測量的基準點，將其他靜力水準儀當(dāng)作觀測點，在被測點處布置，基準點與被測點靜力水準儀共同完成沉降測量被測點的任務(wù)。靜力水準自動化沉降監(jiān)測系統(tǒng)，主要包含浮筒、位移計、連通管、液缸等部件，重視液體連通器的基礎(chǔ)性作用，被測點沉降變化同樣會帶來位移計讀數(shù)變化，通過處在不同測點的靜力水準儀，測量液面高差，再通過計算，獲得不同測點對基準點相對垂直位移變化值，達到監(jiān)測基準點和被測點相對沉降值的目的。

1.2自動化沉降監(jiān)測系統(tǒng)

靜力水準自動化沉降監(jiān)測系統(tǒng)，主要包含沉降感應(yīng)部分、采集傳輸部分以及遠程監(jiān)測部分。沉降感應(yīng)部分主要包含靜力水準儀、導(dǎo)向裝置、位移換能器、浮筒、液缸;采集傳輸部分包含數(shù)據(jù)采集接口、數(shù)據(jù)采集器、數(shù)據(jù)傳輸器;遠程監(jiān)測部分包含寬帶網(wǎng)、計算機等。其中數(shù)據(jù)采集傳輸部分可以定時采集數(shù)據(jù)，并在服務(wù)器中傳輸并存儲，因此，應(yīng)當(dāng)在施工干擾性不強的位置，設(shè)置GPRS傳輸設(shè)備、蓄電池、采集器等[2]。除此之外，配套附屬部分主要涵蓋供電系統(tǒng)、設(shè)備箱，防護自動化沉降監(jiān)測系統(tǒng)，起到防護自動化沉降監(jiān)測系統(tǒng)，以及提供電力資源的作用。觀測人員可以登錄自動化沉降監(jiān)測客戶端，在網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器的支持下，完成監(jiān)測數(shù)據(jù)的接收工作，處理數(shù)據(jù)之后，就能使沉降曲線更加直觀。系統(tǒng)應(yīng)用模塊化設(shè)計的方式，這也大幅延長了自動化沉降監(jiān)測系統(tǒng)使用年限。如果自動化沉降監(jiān)測系統(tǒng)出現(xiàn)了損壞的現(xiàn)象，可以第一時間將其替換掉，同樣不會對自動化沉降監(jiān)測系統(tǒng)使用的整體性產(chǎn)生負面影響。

2、自動化沉降監(jiān)測系統(tǒng)監(jiān)測形式

自動化沉降監(jiān)測系統(tǒng)在監(jiān)測建筑沉降方面，同樣起到較大作用，基于建筑有關(guān)設(shè)計規(guī)范與施工技術(shù)要求。由于建筑沉降變化是無時無刻進行的，因此，為第一時間掌握建筑物沉降情況，應(yīng)以自動監(jiān)測為主要形式，輔以人工監(jiān)測方式。自動監(jiān)測主要通過上述自動監(jiān)測系統(tǒng)，對各個關(guān)鍵監(jiān)測點，進行自動監(jiān)測;而人工監(jiān)測主要可分成兩方面：全面監(jiān)測、重點校驗，可以整體反映監(jiān)測范圍內(nèi)建筑物變形狀況，并達到校驗自動監(jiān)測精確性的目的。大多數(shù)建筑工程中，自動化監(jiān)測系統(tǒng)測量精度達到0.01m，就能達到沉降測量要求，可以應(yīng)用JMDL-62XX系列智能數(shù)碼靜力水準儀，達到測量標(biāo)準;人工監(jiān)測時，可以應(yīng)用國家一等水準測量標(biāo)準，采用TrimbleDiNi03水準儀。無論是自動監(jiān)測，還是人工監(jiān)測，都需要存檔保存[3]。

自動監(jiān)測基準點與設(shè)備箱，應(yīng)當(dāng)在建筑沉降變化非影響區(qū)布置，因此，可以在建筑基礎(chǔ)最大寬度兩倍區(qū)域外，穩(wěn)定性較強的地段之外布置一個基準點。自動監(jiān)測點與人工監(jiān)測點，則可以依照建筑結(jié)構(gòu)形式，或者建筑分布荷載情況實際布置，例如可以選在建筑中點、沉降縫、伸縮縫、大樓拐角處。

測點位置可以開挖溝槽，溝槽尺寸方面，長度為0.2m、寬度為0.1m、深0.2m，在地面位置固定傳感器，用保護罩蓋住傳感器，后續(xù)在施工影響不大的區(qū)域安裝儀器箱。不同傳感器相互之間連接的導(dǎo)線，應(yīng)當(dāng)經(jīng)過嚴格保護，在地下埋設(shè)之后，應(yīng)當(dāng)利用混凝土澆筑，避免地面上的荷載作用將導(dǎo)線壓壞[4]。

建筑工程應(yīng)當(dāng)依照其設(shè)計要求，確定沉降安全監(jiān)測正常頻率，以地面0m標(biāo)高為起點，每蓋一層樓就進行一次監(jiān)測，在建筑工程竣工之后，則每隔一個月測量一次，基于監(jiān)測數(shù)據(jù)穩(wěn)定性，對其進行適當(dāng)調(diào)整。如果施工階段出現(xiàn)了雨雪等不利于施工的天氣，或者建筑工程結(jié)構(gòu)存在異常情況，應(yīng)當(dāng)監(jiān)測頻率提升，每天監(jiān)測一次。鑒于自動化監(jiān)測是實時監(jiān)測的一種，因此可以極大促進自動化監(jiān)測頻率的提升，最后需要對比自動化監(jiān)測與人工監(jiān)測結(jié)果，進行系統(tǒng)分析，繪制出最終的沉降-時間曲線。

3、自動化沉降監(jiān)測系統(tǒng)準確性和適用性驗證

自動化沉降監(jiān)測系統(tǒng)最終監(jiān)測得到的可靠真實的數(shù)據(jù)，也是體現(xiàn)系統(tǒng)適用性和準確性的重要方面，基于此，在應(yīng)用自動化沉降監(jiān)測系統(tǒng)時，一定要全面保障系統(tǒng)的準確性與適用性。由于人工監(jiān)測手段只是輔助地位，因此自動化沉降監(jiān)測系統(tǒng)獲得數(shù)據(jù)，相較于人工方式會更多，因此，自動化沉降監(jiān)測系統(tǒng)可以在監(jiān)測點沉降隨時間變化情況方面，體現(xiàn)得更為全面。對兩種測量方法得到的數(shù)據(jù)進行觀測，可以看到在趨勢上趨于一致，之后進一步分析數(shù)據(jù)。通常情況下，如果兩種監(jiān)測手段應(yīng)用得當(dāng)，則誤差不會超過0.5mm，大多數(shù)累計沉降值差值都低于0.2mm，這也能夠體現(xiàn)自動化沉降監(jiān)測系統(tǒng)測得數(shù)據(jù)，可以在精度上和人工測量方式相差無幾，在監(jiān)測點沉降方面，反應(yīng)得更加真實可靠，證明了自動化沉降監(jiān)測系統(tǒng)在建筑工程中的可行性[5]。

結(jié)語：

綜上所述，自動化沉降監(jiān)測系統(tǒng)在數(shù)據(jù)方面反應(yīng)得更加詳盡，而且數(shù)據(jù)可靠穩(wěn)定，精度比人工測量更具優(yōu)勢，值得在建筑施工中積極推廣。

參考文獻：

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[2]袁恒，劉成龍，盧杰，鄧川，龔率.全站儀三維自由設(shè)站隧道非接觸監(jiān)控量測原理及精度分析[J].工程勘察，2012，40（8）：63-67.

[3]李明.自動化監(jiān)測技術(shù)在天津地鐵3號線金獅橋站--天津站站盾構(gòu)穿越高速鐵路工程中的應(yīng)用[J].隧道建設(shè)，2014，34（4）：368-373.

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