智能基坑检测系统能够全方位、多维度地对基坑施工过程中的各类关键参数进行监测,以下从基坑本体、支护结构、周边环境、地下水以及施工过程相关参数等方面展开介绍:
基坑本体监测
· 水平位移
监测原理:通过在基坑周边设置水平位移监测点,利用全站仪、GNSS(全球导航卫星系统)等设备,测量监测点在不同时间的坐标变化,从而计算出基坑的水平位移量。
作用:反映基坑在水平方向上的变形情况,若水平位移过大,可能导致基坑侧壁失稳,影响基坑安全。
· 垂直位移(沉降)
监测原理:采用水准仪等设备,定期测量监测点的高程变化,确定基坑的沉降量。
作用:沉降监测能及时发现基坑底部及周边地面的不均匀沉降,避免因沉降过大导致建筑物倾斜、地下管线破裂等问题。
· 倾斜
监测原理:可使用倾斜仪等设备,直接测量基坑支护结构或周边建筑物的倾斜角度。
作用:了解基坑及周边建筑物的倾斜状况,判断其稳定性,防止因倾斜过大而引发安全事故。
支护结构监测
· 支撑轴力
监测原理:在支撑结构上安装轴力计,通过测量轴力计的应变变化,计算出支撑所承受的轴力大小。
作用:支撑轴力是反映支撑结构受力状态的重要参数,若轴力超过设计值,可能导致支撑破坏,影响基坑安全。
· 锚杆(索)拉力
监测原理:在锚杆(索)上安装拉力传感器,实时监测锚杆(索)所承受的拉力。
作用:锚杆(索)是基坑支护中常用的加固措施,其拉力大小直接影响支护效果,通过监测拉力可确保锚杆(索)的工作性能。
· 围护结构内力
监测原理:在围护结构(如地下连续墙、排桩等)中埋设钢筋计、混凝土应变计等传感器,测量围护结构的钢筋应力和混凝土应变,进而计算出围护结构的内力。
作用:了解围护结构在不同施工阶段的受力情况,判断其是否处于安全状态,为支护结构的设计和施工提供依据。
周边环境监测
· 周边建筑物沉降与倾斜
监测原理:与基坑本体的沉降和倾斜监测方法类似,在周边建筑物上设置监测点,测量其高程和倾斜角度的变化。
作用:基坑施工可能会对周边建筑物产生影响,导致其沉降或倾斜,监测这些变化可及时采取措施保护周边建筑物的安全。
· 地下管线变形
监测原理:可采用直接测量法(如在管线上设置观测标志,定期测量其位置变化)或间接测量法(如通过监测管线周围土体的变形来推断管线的变形)。
作用:地下管线是城市基础设施的重要组成部分,基坑施工可能引起管线变形甚至破坏,监测管线变形可确保管线的正常运行。
· 道路沉降与裂缝
监测原理:通过水准仪测量道路的高程变化,同时采用裂缝计等设备监测道路裂缝的发展情况。
作用:基坑施工可能导致周边道路沉降和开裂,影响交通通行和道路安全,监测道路状况可及时进行维修和加固。
地下水监测
· 地下水位
监测原理:在基坑内外设置水位观测井,使用水位计测量地下水位的高度。
作用:地下水位的变化会影响基坑的稳定性和支护结构的受力,监测地下水位可及时采取降水或止水措施。
· 孔隙水压力
监测原理:在土体中埋设孔隙水压力计,测量土体中孔隙水的压力。
作用:孔隙水压力的变化与土体的有效应力状态密切相关,通过监测孔隙水压力可了解土体的力学性质和稳定性。
施工过程相关参数监测
· 土体分层沉降
监测原理:在土体中不同深度处埋设沉降磁环,通过磁环随土体沉降而移动,用分层沉降仪测量各磁环的沉降量,从而得到土体的分层沉降情况。
作用:了解基坑开挖过程中土体在不同深度的沉降情况,为土方开挖和支护提供依据。
· 土体水平位移(测斜)
监测原理:在土体中埋设测斜管,将测斜仪探头放入测斜管内,沿导槽下滑,测量不同深度的水平位移。
作用:掌握土体在水平方向上的变形规律,及时发现土体的滑动和坍塌风险。
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