人工监测方法是指数据通过人工采集、手工输入的方式获得，是相对于自动监测而言的。而自动化监测因其特有的优势，无疑是一种更加合适的手段。由于自动监测采集数据的连续性及频率比较高，因此其数据量也是很大的。自动监测在大规模地下工程施工监控中的优势是显而易见，而其缺陷也正在随着信息技术的不断发展得以逐渐克服。自动监测技术将在今后的地下工程建设中发挥愈加显著的作用......
2023-10-09
地下工程施工安全控制-监测结果分析
【摘要】：1）场地内沉降监测结果分析由于本信息化监测系统为首次示范，因此同时采用了传统方法进行监测作为参照。图10-8C2点地表沉降曲线图10-9C3点地表沉降曲线C2点距离真空预压场地距离为3m从图10-8中可以看出，此处沉降量明显小于场地内的沉降值，最大沉降为56 mm。C3点距离真空预压场地距离为20 m。将C2、C3、C4点最大沉降进行统计分析，其分布规律如图10-11所示。
1）场地内沉降监测结果分析
由于本信息化监测系统为首次示范，因此同时采用了传统方法进行监测作为参照。场地内的C1点为分层沉降观测点。根据设计要求，本监测点位共埋设8个传感器，最大埋深为地表以下20 m；为减小地面扰动的影响，最浅埋深为2m；采用信息化系统进行连续不间断监测，所得沉降曲线如图10-6所示。可以看出，土体分层沉降整体显不出上层土沉降大、下层土沉降小的趋势。当深度为16.5 m时，此处土体的沉降值已经趋近于0，即采用真空预压法进行地基处理时，其处理深度在15 m左右。
图10-6 土体分层沉降曲线
从各层土的沉降发展规律可以看出，采用真空预压进行地基处理，土体的分层沉降明显分为两个阶段：前期快速沉降阶段，中后期的稳定及反弹阶段，并且受到降水和地下水补给的影响，稳定和反弹阶段相互交叉在一起，无法明显区分。这两个阶段的分界点因地质条件的不同而有所区别，本监测中显示，快速沉降阶段为真空预压开始后1周（4月30日—5月5日）以内，此后数据趋于稳定并略微反弹。
为了验证系统的可靠性，将信息化系统监测数据与常规人工监测数据进行了对比分析，分析结果如图10-7所示。从沉降的整体分布规律上可以看出，两类监测方法基本一致，均显不出浅层土沉降大、深层土沉降小的趋势。但是，两类监测方法在沉降数值上有所差别：土层深度＜8m时，两类方法的监测结果基本相符；土层深度＞8m时，信息化监测方法沉降数据要小于普通人工方法数据。
图10-7 两种监测方法的最终沉降曲线
综上所述，本信息化监测系统具备稳定性与可靠性，同时具有传统监测方法不可比拟的优越性。
2）周边环境沉降监测结果分析
真空预压处理软土地基的基本机理是排水固结，即通过抽真空作用在地表形成负压，并向土体深处扩散，慢慢转化为有效压力。这个过程中，加固区内的土体属于收缩变形，对加固区外地层会产生影响，如导致周围建筑或构筑物的开裂、地下管线的移位与变形等。
迪士尼乐园单块地基处理面积之大，对周边环境的影响尚无典型的工程先例可以参照。因此，需要对周边的土层进行观测，以确定真空预压加固对周边土层的影响范围及影响程度，以保证既存管线、建筑或构筑物的安全，同时为规划道路的建造时机提供有效的数据支持，确保规划道路的安全施工和交付使用。
为此，本信息化系统在18#地块进行了示范应用。周边环境共设置3个沉降监测点，距离预压场地的距离分别为3 m、20 m、36 m。各监测点的沉降曲线如图10-8～图10-10所示。
(www.chuimin.cn)
图10-8 C2点地表沉降曲线
图10-9 C3点地表沉降曲线
C2点距离真空预压场地距离为3m从图10-8中可以看出，此处沉降量明显小于场地内的沉降值，最大沉降为56 mm。预压前期沉降速率较快，后期趋于稳定，并且没有回弹现象。
C3点距离真空预压场地距离为20 m。从图10-9中可以看出，此处地表沉降明显小于C2点，最大值为26 mm，且沉降的趋势比较缓和，不存在明显的阶段划分。与C1点相类似，此处的土层沉降也不存在回弹特征。
图10-10 C4点地表沉降曲线
C4点距离真空预压场地36 m。从图10-10中可以看出，该点的沉降值较小，为10 mm左右，即该点受场地内真空预压的影响基本较小。沉降变化规律同C3点。
将C2、C3、C4点最大沉降进行统计分析，其分布规律如图10-11所示。由图可知，周边土层的变形距离预压场地越远，沉降值越小；另外，此次真空预压对周边土层的影响范围在40 m左右。
图10-11 预压场地周边地表沉降
总体来讲，我国目前监测系统呈现出监测能力弱、人员结构不合理、管理和应用机制不健全等特点。针对此特点开发了一套信息化远程监测系统，本系统区别于传统系统的特点主要有两个方面：一为数据采集方式自动化；二为数据传输方式自动化。该系统首次在上海迪士尼乐园大面积地基处理工程中进行了示范，证明了系统的稳定性与可靠性，取得了良好的成效，可供后续工程借鉴。
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