1、監(jiān)測目的
依據(jù)《建筑邊坡工程技術(shù)規(guī)范》(GB 50330-2013)、《工程測量標準》(GB 50026-2020)等規(guī)范,并結(jié)合項目邊坡施工圖設計中的有關(guān)規(guī)定,對該邊坡在運行期的水平位移、垂直位移/沉降、深層水平位移、傾斜、裂縫等進行監(jiān)測及周邊環(huán)境巡查。
本次監(jiān)測的主要目的有:
(1)通過監(jiān)測和巡查,及時和全面了解邊坡變化情況,實現(xiàn)邊坡信息化施工,并將監(jiān)測數(shù)據(jù)作為判斷邊坡安全和周邊環(huán)境安全的重要依據(jù)。
(2)依托 4G等通信技術(shù)實現(xiàn)監(jiān)測數(shù)據(jù)的自動傳輸,提升監(jiān)測數(shù)據(jù)傳輸?shù)臅r效性、實時性。
(3)依托云計算、大數(shù)據(jù)和人工智能等新技術(shù),構(gòu)建邊坡智能化監(jiān)測預警模型,建立邊坡智能化監(jiān)測預警信息系統(tǒng),實現(xiàn)監(jiān)測數(shù)據(jù)的智能分析,提升監(jiān)測數(shù)據(jù)的分析能力。
(4)通過對監(jiān)測數(shù)據(jù)的長期分析,實現(xiàn)對邊坡的穩(wěn)定性評價及趨勢預測,
為邊坡防災減災決策提供技術(shù)支持。
(5)為理論驗證提供對比數(shù)據(jù),為優(yōu)化施工方案提供依據(jù)。
(6)積累區(qū)域性設計、施工、監(jiān)測的經(jīng)驗。
2、監(jiān)測內(nèi)容
根據(jù)《建筑邊坡工程技術(shù)規(guī)范》(GB 50330-2013)的規(guī)定,邊坡工程可根據(jù)安全等級、地質(zhì)環(huán)境、邊坡類型、支護結(jié)構(gòu)類型和變形控制要求,按《建筑邊坡工程技術(shù)規(guī)范》(GB 50330-2013)表 19.1.3 進行選擇。
GB 50330-2013 表 19.1.3 邊坡工程監(jiān)測項目
序號 |
測試項目 |
測點布置位置 | 邊坡工程安全等級 | ||
一級 | 二級 | 三級 | |||
1 |
坡頂水平位移和垂直位移 | 支護結(jié)構(gòu)頂部或預估支護結(jié)構(gòu)變形最大處 |
應測 |
應測 |
應測 |
2 |
地表裂縫 | 墻頂背后 1.0H(巖質(zhì))~1.5H (土質(zhì))范圍內(nèi) |
應測 |
應測 |
選測 |
3 |
坡頂建(構(gòu))筑物變形 | 邊坡坡頂建筑物基礎、墻面和整體傾斜 |
應測 |
應測 |
選測 |
4 | 降雨、洪水與時間關(guān)系 | — | 應測 | 應測 | 選測 |
5 | 錨桿(索)拉力 | 外錨頭或錨桿主筋 | 應測 | 選測 | 可不測 |
6 | 支護結(jié)構(gòu)變形 | 主要受力構(gòu)件 | 應測 | 選測 | 可不測 |
7 | 支護結(jié)構(gòu)應力 | 應力最大處 | 應測 | 選測 | 可不測 |
8 | 地下水、滲水與降雨關(guān)系 | 出水點 | 應測 | 選測 | 可不測 |
3、監(jiān)測執(zhí)行標準及參考依據(jù)
(1)《建筑邊坡工程技術(shù)規(guī)范》(GB50330-2013);
(2)《建筑基坑工程監(jiān)測技術(shù)標準》(GB50497-2019);
(3)《建筑基坑支護技術(shù)規(guī)程》(JGJ120-2012);
(4)《工程測量標準》(GB50026-2020);
(5)《建筑地基基礎工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范》(GB 50202-2018);
(6)《建筑地基基礎設計規(guī)范》(GB50007-2011);
(7)《建筑變形測量規(guī)程》(JGJ8-2016);
(8)《民用建筑可靠性鑒定標準》(GB50292-2015);
(9)《混凝土結(jié)構(gòu)設計規(guī)范》(GB 50010-2010)(2015 年版);
(10)其他現(xiàn)行國家規(guī)范、規(guī)程及標準。
4、監(jiān)測方法及設備
4.1 邊坡水平位移和垂直位移監(jiān)測
機器視覺測量儀原理:
機器視覺測量系統(tǒng)由靶標(安裝在邊坡上)、機器視覺測量儀、本地調(diào)試 APP、結(jié)構(gòu)物健康監(jiān)測管理平臺組成。
機器視覺測量儀是一臺具備邊緣計算能力的智能攝像機,采用機器視覺專用硬件電路與嵌入式 Linux 系統(tǒng),內(nèi)置并行機器視覺算法,可以識別靶標精準坐標, 當被測結(jié)構(gòu)物發(fā)生平面位移時,靶標坐標隨之變化,從而測量到被測物的水平與垂直雙向位移。
現(xiàn)場安裝時,用戶可以通過專用 APP 在手機或者平板上對測量儀進行本地調(diào)試與設置,觀察靶標識別情況。設置完畢后,測量儀將自動進入長期監(jiān)測模式, 將數(shù)據(jù)上傳至結(jié)構(gòu)物健康監(jiān)測管理平臺。正常模式下,測量儀僅傳輸坐標數(shù)據(jù)至同感云,以減小流量與功耗,異常時可以在平臺上遠程查看現(xiàn)場圖片,或者設置自動上傳異常圖片,用于調(diào)試與系統(tǒng)維護。機器視覺測量儀測量示意圖見圖 4-1、機器視覺測量儀參數(shù)見表4-1。
圖 4-1 機器視覺測量儀測量示意圖
圖 4-2 機器視覺測量儀測量設備實物照
圖 4-3 機器視覺測量儀靶標實物照
參數(shù) | 機器視覺測量儀 |
測點數(shù) | 無限制 |
采樣率 | 10Hz |
分辨率 | 1/100000 FOV(視場范圍) |
鏡頭參數(shù) | 焦距 5-100mm(其他焦距需定制) |
測量距離 | 0~200 米(可定制) |
測量方向 | 豎向與橫向 |
精度 | ±1/50000FOV 視場大小 10 米,位移精度±0.2mm 視場大小 100 米,位移精度±2mm (采用變焦鏡頭,可以靈活調(diào)整視場大小,以適配靶標點數(shù)與精度要求) |
標定方式 | AI 算法自動修正轉(zhuǎn)角及距離影響,無需測距與調(diào)平 |
輸出方式 | Ethernet/WIFI |
供電 | DC 9~36V |
功率 | 10W |
工作溫度 | -40℃到 80℃ |
防護等級 | IP55 |
外觀尺寸 | 100mm*90mm*300mm |
表 4-1 機器視覺測量儀參數(shù)表
4.2 雙排樁傾斜監(jiān)測
雙排樁傾斜監(jiān)測采用傾角測量儀進行監(jiān)測。
傾斜儀為全不銹鋼結(jié)構(gòu),堅固耐用,附有調(diào)節(jié)和固定支架方便安裝。傾斜儀采用的是耐沖擊型伺服傳感器,可靠性好,穩(wěn)定速度快,安裝附件少,組裝方便,輸出信號為RS485數(shù)字量,直接顯示工程值(位移或角度)。
傾斜儀規(guī)格及主要技術(shù)參數(shù)
規(guī)格型號 | YS-2A型 |
測量范圍 | ±15°/±30°/±60°/±90°可選 |
靈敏度 | ≤9" |
測量軸數(shù) | 單軸、雙軸、三軸可選 |
測量精度 | ≤0.05%F.S |
輸出信號 | RS485,標準MODBUS協(xié)議 |
供電 | 寬電壓DC9-25V,功耗≤10mA |
儀器外徑 | 26mm |
儀器高度 | 135mm |
耐水壓 | ≥1MPa |
絕緣電阻 | ≥50MΩ |
工作溫度 | -30℃~+70℃ |
傾斜儀結(jié)構(gòu)
YS-2A(2)型傾斜儀由傾斜傳感器、安裝支架、觀測電纜等組成。
傾斜儀工作原理
結(jié)構(gòu)物產(chǎn)生的傾斜變形,通過安裝支架傳遞給傾斜儀,傾斜儀內(nèi)裝有伺服傳感器,當發(fā)生傾斜變化時,傾斜角度與輸出的電量呈對應關(guān)系,即可測出被測結(jié)構(gòu)物的傾斜角度,同時它的測量值可顯示出以零點為基準值的傾斜角變化的正負方向。
傾斜儀可布設為一個測量單元獨立工作,亦可多支連點布設測出被測結(jié)構(gòu)物的各段傾斜量,以此將結(jié)構(gòu)物的變形曲線描述出來。若在被測物上裝成二維方向,可測量結(jié)構(gòu)物的二維變形。傾斜儀可以回收重復使用,并且可方便實現(xiàn)傾斜測量的自動化。
4.3 支護結(jié)構(gòu)裂縫監(jiān)測
振弦式表面測縫計的傳感器采用的是VWD型振弦式位移計,由其加裝配套附件而組成,振弦式表面測縫計具有參數(shù)識別功能。
振弦式表面測縫計規(guī)格及主要技術(shù)參數(shù)
規(guī)格型號 | VWD-20J | VWD-50J | VWD-100J |
儀器外徑mm | 30.5 | 24 | |
儀器長度mm | 300 | 330 | 300 |
測量范圍mm | 0~20 | 0~50 | 0~100 |
靈敏度mm | ≤0.01 | ≤0.02 | ≤0.04 |
擬合精度 | ≈0.1%F.S/0.5%F.S | ||
溫量范圍 | -40℃~+80℃ | ||
靈敏度 | ±0.1℃ | ||
測溫精度 | ±0.5℃ | ||
修正系數(shù)b | ≈0.969 F/℃ | ||
耐水壓 | ≥1MPa | ||
絕緣電阻 | ≥50MΩ | ||
儲存溫度 | -30℃~+70℃ |
注:頻率模數(shù)F=Hz2×10-3
振弦式表面測縫計結(jié)構(gòu)
VWD-J型振弦式表面測縫計由測桿、護管、后端座,觀測電纜、測溫元件、振弦及激振電磁線圈等組成。
VWD-J型表面測縫計結(jié)構(gòu)示意圖
振弦式表面測縫計工作原理
當被測結(jié)構(gòu)物發(fā)生位移時將會帶動測縫計變化,通過前、后端座傳遞給振弦使其產(chǎn)生應力變化,從而改變振弦的振動頻率。電磁線圈激振振弦并測量其振動頻率,頻率信號經(jīng)觀測電纜傳輸至讀數(shù)裝置,即可測出被測結(jié)構(gòu)物的位移量。同步測量埋設點的溫度值。
4.4 邊坡坡體深層水平位移監(jiān)測
固定測斜儀采用的是耐沖擊型傾斜傳感器,可靠性好,穩(wěn)定速度快,安裝附件少,組裝方便,具有智能識別功能,輸出信號為RS485數(shù)字量,直接顯示工程值(位移或角度)。
固定測斜儀規(guī)格及主要技術(shù)參數(shù)
規(guī)格型號 | YS-1A(雙軸自選) |
測桿直徑 | 28mm |
儀器輪距 | 500mm |
儀器總長 | 680mm |
測量范圍 | ±15°/±30° |
靈敏度 | ≤ 9" |
測量精度 | ≤0.05%F.S |
輸出信號 | RS485 |
耐水壓 | ≥1MPa |
絕緣電阻 | ≥50MΩ |
儲存溫度 | -30℃~+70℃ |
固定測斜儀結(jié)構(gòu)
YS-1A型固定測斜儀由測桿、導向輪、連接鋼絲繩、觀測電纜等組成。
固定測斜儀工作原理
由多支YS-1A型固定測斜儀串聯(lián)吊裝在測斜管內(nèi),通過在不同高程上測桿內(nèi)的傾斜傳感器,測量出被測結(jié)構(gòu)物的傾斜角度或位移量。固定測斜儀可多支串聯(lián)組裝,亦可布設為
一個測量單元獨立工作,并可回收重復使用。固定測斜儀能方便地實現(xiàn)傾斜
4.5 坡體地下水位監(jiān)測
投入式水位計全不銹鋼結(jié)構(gòu),24×136mm的靈巧體積,可方便的放置在1英寸以上的測壓管內(nèi)。投入式水位計為智能傳感器,輸出信號為RS485物理量,溫度、氣壓自動補償。
投入式水位計規(guī)格及主要技術(shù)參數(shù)
規(guī)格型號 | YSP-0.035G | YSP-0.1G | YSP-0.2G | YSP-0.35G | YSP-0.7G | |
尺寸 | 最大外徑D | 24mm | ||||
長度L | 136mm | |||||
測量范圍m | 0~3.5 | 0~10 | 0~20 | 0~35 | 0~70 | |
分辨率 | ≤0.02%F.S | |||||
測量精度 | ≤0.1%F.S | |||||
測溫范圍 | -40℃~+80℃ | |||||
性能 | 靈敏度 | ±0.1℃ | ||||
參數(shù) | 測溫精度 | ±0.5℃ | ||||
輸出信號 | RS485 | |||||
耐水壓 | 測量范圍的1.2倍 | |||||
絕緣電阻 | ≥50 MΩ | |||||
存儲溫度 | -30℃~+70℃ |
注:投入式水位計信號傳輸電纜內(nèi)附導氣管,使傳感器內(nèi)腔與大氣相通,傳感器在測量時自動溫度修正及氣壓補償,確保測量精度。
投入式水位計結(jié)構(gòu)
YSP-G型投入式水位計由透水部件、硅壓傳感器、數(shù)字電路、密封殼體,信號電纜等組成。
投入式水位計工作原理
投入式水位計安裝在水體中,荷載水壓力將引起硅壓傳感器感應膜的變形,測量變形量,并使其轉(zhuǎn)換成數(shù)字量,經(jīng)電纜傳輸至讀數(shù)裝置,顯示出被測水位值,不再需要計算。
YSP-G型投入式水位計采用外殼接地,電纜為雙絞屏蔽通氣,有效地提高了儀器抗干擾和防雷擊的能力。
4.6 場地雨量監(jiān)測
翻斗式雨量計核心部件翻斗采用了三維流線型設計,使翻斗翻水更加流暢,且具有自滌灰塵、容易清洗的功能。使用過程中要定期維護、清洗引水漏斗出水口。
翻斗式雨量構(gòu)造、特點
由承雨口1、濾網(wǎng)2、引水漏斗3、翻斗支架4、翻斗5、翻斗軸套6、傾角調(diào)節(jié)裝置7、水平調(diào)節(jié)裝置8、恒磁鋼9、干簧管10、信號輸出端子11、排水漏斗12、底座13、不銹鋼筒身14、底座支承腳15、引水斗濾網(wǎng)16等組成。其中,引水漏斗3中裝有內(nèi)置式小翻斗16,用于提高儀器測量準確度。
與其它翻斗式雨量計不同,本儀器的翻斗軸套為一體化旋轉(zhuǎn)式定位結(jié)構(gòu),翻斗5通過翻斗軸安裝在2個軸套的寶石軸承中,使翻斗的裝、拆更加方便,也無需再調(diào)整兩個軸套之間的距離,給現(xiàn)場安裝帶來了方便。
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