基坑監(jiān)測系統(tǒng)解決方案

方案背景

由于坑壁塌方造成基坑周圍土體位移、沉陷，而使基坑鄰近的建（構(gòu)）筑物地基與基礎(chǔ)脫空、失穩(wěn)而導(dǎo)致上部設(shè)施和建筑物開裂、傾斜和不均勻下沉；導(dǎo)致鄰近公路路面開裂、局部塌陷，從而影響行車；導(dǎo)致鄰近管道與基礎(chǔ)脫空、管溝斷裂。

基坑坍塌，可大致分為兩類：

1）基坑邊坡土體承載力不足；基坑底土因卸載而隆起，造成基坑或邊坡土體滑動；地表及地下水滲流作用，造成的涌砂、涌泥、涌水等而導(dǎo)致邊坡失穩(wěn)，基坑坍塌。

2）支護(hù)結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度、剛度或者穩(wěn)定性不足，引起支護(hù)結(jié)構(gòu)破壞，導(dǎo)致邊坡失穩(wěn)，基坑坍塌。

系統(tǒng)簡介

基坑監(jiān)測系統(tǒng)是一種集數(shù)據(jù)采集、傳輸、處理、分析和預(yù)警于一體的監(jiān)測系統(tǒng)，用于監(jiān)測基坑施工過程中的變形、沉降、滲漏、水位等情況，以確?；拥姆€(wěn)定性。以下是一些基坑監(jiān)測系統(tǒng)的組成部分：

采集終端設(shè)備：包括QY-19 GNSS位移監(jiān)測站、QY-20 在線式測斜儀、QYYSB-01雨量水位報警站、JL-03 小型氣象站、應(yīng)變傳感器、水壓計、液位變送器、遠(yuǎn)程傾斜位移監(jiān)測儀，用于測量基坑及周圍的變形、沉降、環(huán)境、水位等情況，并將數(shù)據(jù)傳輸?shù)綌?shù)據(jù)采集系統(tǒng)中。

數(shù)據(jù)采集終端：由采集設(shè)備和數(shù)據(jù)傳輸設(shè)備組成，用于將采集終端設(shè)備的數(shù)據(jù)傳輸?shù)綌?shù)據(jù)處理云平臺或者監(jiān)控中心，可使用LoRa、WiFi、4G、北斗等通訊方式傳輸訊號。

物聯(lián)網(wǎng)監(jiān)測平臺：通過云計算和物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)，將基坑監(jiān)測系統(tǒng)與管理平臺進(jìn)行集成，實現(xiàn)對基坑施工過程的全程監(jiān)控和管理。

報警系統(tǒng)：在監(jiān)測數(shù)據(jù)發(fā)生超過設(shè)置的預(yù)警閥值時，啟動現(xiàn)場聲光報警系統(tǒng)，及時通知現(xiàn)場工作人員和管理人員進(jìn)行處理，并可發(fā)送郵件、短信或者微信信息給相關(guān)人員。

基坑監(jiān)測系統(tǒng)可以提供實時、準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)和預(yù)警信息，幫助工作人員及時發(fā)現(xiàn)和處理基坑問題，保證工程的穩(wěn)定進(jìn)行。

監(jiān)測方案實施

1、水平位移監(jiān)測：采用QY-19 GNSS位移監(jiān)測站完成地表變形監(jiān)測數(shù)據(jù)的監(jiān)測預(yù)警。

2、沉降位移監(jiān)測：采用QY-19 GNSS位移監(jiān)測站完成地表豎向位移變形監(jiān)測數(shù)據(jù)的監(jiān)測預(yù)警。

3、內(nèi)部位移監(jiān)測中：利用QY-20 在線式測斜儀采集到的數(shù)據(jù)，其中包含了早期的小位移和中期大的大位移。

4、降雨量水位監(jiān)測：采用QYYSB-01 雨量水位報警站完成該地區(qū)降雨量變化與井基坑水位監(jiān)測數(shù)據(jù)的監(jiān)測預(yù)警。

5、氣象環(huán)境監(jiān)測：運(yùn)用氣象監(jiān)測站監(jiān)測基坑區(qū)域的實時環(huán)境氣象數(shù)據(jù)，掌握庫區(qū)環(huán)境氣象信息，及時發(fā)布災(zāi)害性天氣預(yù)報預(yù)警信息，增強(qiáng)應(yīng)急聯(lián)動響應(yīng)能力。

6、裂痕監(jiān)測：運(yùn)用遠(yuǎn)程傾斜位移監(jiān)測儀監(jiān)測基坑區(qū)域的裂痕數(shù)據(jù)，掌握裂痕數(shù)據(jù)，及時發(fā)布預(yù)警信息，增強(qiáng)應(yīng)急反應(yīng)速度。

7、地下水位監(jiān)測：深基坑開挖過程中，工程地質(zhì)和水文地質(zhì)條件較為復(fù)雜，地下水問題對工程建設(shè)產(chǎn)生很大影響，容易引發(fā)工程事故，針對深基坑工程監(jiān)測的目的及要求，對深基坑施工過程中不同地下水位監(jiān)測點布設(shè)水位傳感器，對地下水位實時監(jiān)測，指導(dǎo)施工。地下水位監(jiān)測選用水位計進(jìn)行監(jiān)測。

8、應(yīng)力監(jiān)測：應(yīng)力監(jiān)測主要用于深基坑錨桿錨索、混凝土、以及周邊建筑結(jié)構(gòu)，監(jiān)測目標(biāo)結(jié)構(gòu)關(guān)鍵承部位的受力情況，以了解結(jié)構(gòu)的長期或瞬態(tài)的受力情況。應(yīng)力監(jiān)測選用應(yīng)力傳感器進(jìn)行監(jiān)測。

系統(tǒng)功能

1、監(jiān)測點管理：實現(xiàn)對基坑信息與監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)信息的展示、查詢與統(tǒng)計。

2、監(jiān)測信息實時采集：系統(tǒng)可快速采集、存儲基坑監(jiān)測站點的地下水位、土壓力計、應(yīng)變計、土壤含水量數(shù)據(jù)及設(shè)備工作電壓和環(huán)境溫度數(shù)據(jù)。

3、無線傳輸：系統(tǒng)可實現(xiàn)無線傳輸，無需長距離布設(shè)線纜和光纜；

4、監(jiān)測儀器狀態(tài)實時監(jiān)控：能夠準(zhǔn)確定位到各種監(jiān)測設(shè)備的具體位置，并且能夠直觀的展示每種設(shè)備的工作狀態(tài)，是否正常運(yùn)作。

5、監(jiān)測信息管理與分析：各個監(jiān)測點的監(jiān)測數(shù)據(jù)可實時顯示，并可以圖表等形式直觀顯示各項監(jiān)測、監(jiān)控信息數(shù)據(jù)的歷史變化過程及數(shù)據(jù)導(dǎo)出。

6、監(jiān)測點自動預(yù)警：系統(tǒng)可設(shè)置多級預(yù)警功能，可以自定義不同監(jiān)測點的監(jiān)測預(yù)警閥值，并可根據(jù)事先設(shè)定的預(yù)警值進(jìn)行報警，報警可實現(xiàn)平臺、短信、微信、現(xiàn)場聲光報警器等方式，且自動向指定人員發(fā)送預(yù)警信息。

7、現(xiàn)場頻查看：可在線遠(yuǎn)程操作現(xiàn)場攝像頭，并可截圖，掌握實時現(xiàn)場情況。

8、OTA在線升級：可在線遠(yuǎn)程操作對現(xiàn)場設(shè)備硬件進(jìn)行固件升級，簡化了設(shè)備軟件升級和維護(hù)，降低成本，同時也可以通過升級和更新來改進(jìn)設(shè)備性能和提供新的功能。

9、數(shù)據(jù)兼容：物聯(lián)網(wǎng)云平臺，可對接第三方，以及對接信息化平臺，實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享。

監(jiān)測設(shè)備及監(jiān)測點

監(jiān)測云平臺

01

一個界面展示實時數(shù)據(jù)，輔助管理

對相關(guān)運(yùn)行數(shù)據(jù)的進(jìn)行實時采集、傳輸到遠(yuǎn)程云平臺，實時掌握基坑整體運(yùn)行的狀態(tài)。

02

自動存儲歷史數(shù)據(jù)，可查詢?nèi)我鈺r段記錄

直觀顯示各項監(jiān)測、監(jiān)控信息數(shù)據(jù)的歷史變化過程及現(xiàn)場照片，為基坑建設(shè)管理人員提供簡單、明了、直觀的信息參考。

03

多級報警上下限值設(shè)置，實現(xiàn)多級預(yù)警

一旦現(xiàn)場出現(xiàn)緊急異常情況（如支護(hù)結(jié)構(gòu)水平沉降位移較大、內(nèi)部水平位移量較大、基坑水位超過報警水位線等），系統(tǒng)能及時發(fā)出預(yù)警信息。