深基坑自动化监测技术的应用

±30° ±5mm/30m
0-200m -20℃- +60℃
572x30
Ф6mm丝杆
Ф3mm钢丝绳 导轮式固定测斜仪
0.1米 0.7米 l（传感器安装间距）
0.5米
如何进行自动化监测
硬件设备
振弦式钢筋计
测量内容
混凝土构件的应力
测量原理
将钢筋计固定在钢筋骨架上与构件一同浇筑，通过仪器 应变的变化换算构件应力变化
监测报表在线提交，用户可通过 电脑和手机在线预览、下载或通 过社交软件分享
如何进行自动化监测
软件系统
PC客户端
如何进行自动化监测
软件系统
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如何进行自动化监测
软件系统
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如何进行自动化监测
软件系统
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如何进行自动化监测
软件系统
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如何进行自动化监测
软件系统
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60
立柱沉降
6
墙体水平位移
30/3
钢支撑轴力
10/9
砼支撑轴力
8
人工监测
● ● ● ● ● ● ● ● ● ●
自动化监测
●
● ●
现场安装
如何进行自动化监测
实施案例
PART 3
下一阶段的工作方向
项目推广 / 软件升级 / 其他技术
下一阶段的工作方向
项目推广
『天津地铁10号线金贸产 业园站基坑监测系统』 1.0版本预留了多项目管 理的功能，系统可以在天 津地铁其他基坑监测项目 中推广使用
01
06
系统
特点
多种方式查询监测数据
02
通过数据表、曲线图、时程、 断面多种形式查询监测历史数 据，方便用户进行对比和分析
05
04
03
数据超限时自动预警
完全按照地铁监测规范制定预警规则，发生 数据超限时第一时间以推送消息的形式发送 给相关用户，并且软件显著位置上显示预警 情况，不错过任何一个风险点
在线提交和查看监测报表
软件系统
监测结构物页面
Android客户端
如何进行自动化监测
软件系统
监测数据查询
Android客户端
如何进行自动化监测
软件系统
预警详情
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如何进行自动化监测
软件系统
图纸在线查看
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如何进行自动化监测
软件系统
监测报告的预览和分享
Android客户端
如何进行自动化监测
人工监测
差
数据导出和内业计算需要花费数小时
为何要进行自动化监测
自动化监测和人工监测的对比
长期监测费用
自动化监测
低
前期一次性投入后期增加费用几乎为零
人工监测
高
监测费用随监测周期线性增长
为何要进行自动化监测
自动化监测和人工监测的对比
测量频率快
环境适应性强
自动化监测
时效性好
长期监测费用低
及时发现隐患 充分保障安全
如何进行自动化监测
软件系统
项目信息全景展示
通过照片、项目介绍和GIS地图 方式使用户对项目和施工单位情 况有个全面的了解
人工监测数据的提交和管理
支持将人工监测数据提交到系统和自动 化监测数据一同进行查询和预警，使监 测项目的实施更加灵活
在线查看CAD图纸
通过电脑和手机随时随地查看 dwg格式的CAD图纸
量程 系统总精度
工作温度
1000～4000kN 0.1% F.S
-20℃- +60℃
如何进行自动化监测
硬件设备
孔隙水压计
测量内容
孔隙水压力、地下水位
测量原理
振弦式孔隙水压计中有一个高灵敏的不锈钢膜片， 在膜 上固定有一根高强度钢丝，膜片上压力的变化引起膜片 变形，从而影响钢弦的振动频率，通过测量振荡频率的 变化可换算得到膜片上压力的变化，进而得到水位变化
如何进行自动化监测
实施案例
监测必要性
基坑深度大
本站施工采用明挖法施工，基坑深度16.5m～18.7m，参 照《天津市轨道交通地下工程质量安全风险控制指导书》， 属于深基坑工程
土质差
车站基坑开挖深度及影响范围内分布有粉土、粉砂，土 质松软，直立性差
地下水丰富
地下水埋藏浅且较丰富。基坑开挖土方而形成基坑内、 外水土压力差，可能造成坑底土体向上隆起；基坑坑底 隆起降低了土体的强度，严重时造成周围土体的流失， 危及基坑及附近建筑物的安全
主要技术指标
应力量程 系统总精度
工作温度
拉伸180Mpa/压缩200MPa 0.1% F.S
-20℃- +70℃
如何进行自动化监测
硬件设备
振弦式轴力计
测量内容
基础反力、钢支撑轴力、静压桩试验荷载
测量原理
将轴力计与待测构件安装在同一轴线上，通过轴力计内 钢弦振动频率的变化来换算成被测构件轴力的变化
主要技术指标
主要技术指标
量程 系统总精度
外形尺寸 耐水压
0～2MPa 0.1% F.S Φ32×110 满量程的1.2倍
如何进行自动化监测
软件系统
『天津地铁10号线金贸产业园站基坑监测 系统』是中铁一局集团有限公司与天津联 合智诚科技有限公司联合开发的一套基于 云技术、大数据理念的自动化基坑监测软 件，解决传统的人工监测手段存在的信息 化和自动化程度低等问题，更好的进行风 险防范，保障基坑安全，为地铁基坑监测 工程的自动化和信息化推广奠定基础。
如何进行自动化监测
软件系统
PC客户端
如何进行自动化监测
软件系统
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如何进行自动化监测
软件系统
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如何进行自动化监测
软件系统
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如何进行自动化监测
软件系统
PC客户端
如何进行自动化监测
软件系统
首页
Android客户端
如何进行自动化监测
软件系统
测点概览
Android客户端
如何进行自动化监测
快
只需几分钟即可完成一次测量
人工监测
慢
一天甚至几天测量1次
为何要进行自动化监测
自动化监测和人工监测的对比
环境适应性
自动化监测
强
在恶劣的环境下也可全天候工作
人工监测
弱
易受天气条件及周边施工影响
为何要进行自动化监测
自动化监测和人工监测的对比
数据时效性
自动化监测
好
在几秒钟之内自动完成数据解算和超限报警
下一阶段的工作方向
软件升级
『天津地铁10号线金贸产 业园站基坑监测系统』升 级为2.0版本，增加全国 性层次架构和项目管理功 能，在中铁一局全国地铁 项目中推广
在中铁一局全国地铁项目推广
升级2.0版本
下一来自百度文库段的工作方向
其他技术
汇报完毕
谢谢！
PART 2
如何进行自动化监测
硬件设备 / 软件系统 / 实施案例
如何进行自动化监测
硬件设备
导轮式固定测斜仪
测量内容
深基坑、边坡、地基、桥梁等结构的水平位移和转角
测量原理
测量测斜管轴线与铅垂线之间的夹角变化，从而计算被 测结构在不同深度的水平位移
主要技术指标
标准量程 系统总精度 测量深度 温度范围 探头尺寸LxD(mm)
中国中铁一局 深基坑自动化监测技术的应用
汇报人：张煜
2017年2月
目录
01
项目由来
02
应用过程
03
未来前景
PART 1
为何要进行自动化监测
多次应急抢险事故的思考 / 人工监测和自动化监测的对比
为何要进行自动化监测
多次应急抢险事故的思考
为何要进行自动化监测
自动化监测和人工监测的对比
测量频率
自动化监测
实施案例
项目概况 天津地铁10号线金贸产业园站位于规划沙柳南路和
规划龙图道交口，车站主体呈南北走向布置于沙柳南路下。 车站全长240.000m，正线线间距15m，站台宽12m，
主体结构标准段总宽度为20.7m，为地下双层岛式站台车 站。
本站主体结构及附属结构均采用明挖顺做法施工。金 贸产业园站为两层双柱三跨框架型结构，车站总长 240.0m，站基坑标准段深度约16.8m，宽度20.7m；盾构 井段深度约18.5m，宽度30.05mm；结构总高度标准段为 13.51m，盾构井处为15.11m。坑底位于⑨2粉质粘土⑨3 粉土层，坑底位于第一层承压含水层。
地下管线分布密集
站位附近地下管线分布密集，涉及多处临时改移、永久 改移和施工期防护，此处管线为Ⅲ级风险点
监测内容
如何进行自动化监测
实施案例
序号 监测对象
1
2 基坑
3 周边环境
4
5
6
7 基坑
8 围护结构
9
10
监测项目
监测布点数量
管线沉降
52
建筑物沉降
68
地表沉降
97
潜水水位监测
7/3
承压水位监测
6
墙顶沉降、水平位移监测
如何进行自动化监测
软件系统
3 层结构
数据采集端 服务器端 客户端
人工测量 自动化测量
天津地铁10号线 金贸产业园站
自动化基坑监测系统
2 种模式
2 个平台
PC Android
如何进行自动化监测
软件系统
4 个自动化
自动采集
自动计算
自动传输 自动报警
如何进行自动化监测
软件系统
数据采集仪
将传感器物理信号转 换为数字信号
将采集到的数据按照 特定的通讯协议发送 到云服务器
监测传感器
监测传感器
监测传感器
云服务器
人工数据提交 返回结果数据
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发送查询请求
传感器和项目配置信息保存 将采集仪上传数据进行解算 处理客户端查询请求 数据存档 自动预警
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