GIS在深基坑監(jiān)測信息化管理系統(tǒng)的應用研究

■宋凱

（中國建筑材料工業(yè)地質勘查中心遼寧總隊　遼寧　沈陽　110004）

GIS在深基坑監(jiān)測信息化管理系統(tǒng)的應用研究

■宋凱

（中國建筑材料工業(yè)地質勘查中心遼寧總隊遼寧沈陽110004）

利用GIS的空間數據分析功能，實現深基坑監(jiān)測的信息化管理，以樁頂位移監(jiān)測為例，建立基于組件式開發(fā)方法的深基坑監(jiān)測管理信息系統(tǒng)，最大程度的模擬深基坑支護系統(tǒng)的變化過程和變化值，及時顯示和報告超限監(jiān)測點的情況，為施工提供指導性意見。

GIS深基坑監(jiān)測信息化

1　引言

隨著城市高層建筑、地鐵和重大市政工程建設的發(fā)展，出現越來越多的深基坑工程。深基坑開挖引起周邊土體變形，對基坑圍護結構和環(huán)境產生影響，嚴重時將影響結構的正常使用，甚至導致結構本身或周邊環(huán)境破壞事故發(fā)生，造成資金重大損失和人員傷亡。因此，深基坑監(jiān)測是施工過程中必不可少的重要環(huán)節(jié)。深基坑監(jiān)測是指通過各種測量儀器和測量手段對深基坑開挖后由于土層受力平衡遭到破壞而引起的地表水平位移或垂直位移以及基坑維護結構的位移等一系列的測量工作。本文探討基于地理信息系統(tǒng)（GIS）的深基坑監(jiān)測管理信息系統(tǒng)的實現，利用GIS強大的數據分析、模擬功能，達到信息化監(jiān)測的目的。

2　深基坑監(jiān)測的意義、內容和方法

深基坑監(jiān)測的意義在于理論、經驗和監(jiān)測相結合是指導深基坑工程的設計和施工的正確途徑。深基坑監(jiān)測內容通常包括以下幾個方面：

（1）基坑周圍原有建筑物、道路、市政設施沉降位移監(jiān)測采用精密水準測量的方法，對基坑周圍原有建筑物、道路、市政設施進行監(jiān)測，通過比對不同時間監(jiān)測數據，計算出沉降差，從而獲得建筑物、道路、市政設施的變形值。

（2）基坑支護樁水平位移監(jiān)測 采用角度法和光電測距法進行基坑支護水平位移的觀測，采用高精度測距全站儀量取監(jiān)測標識與標準方向的角度，或者直接量取觀測墩至冠梁上的觀測點的距離，通過多次測量數據的比較得出位移值。

（3）深層土體位移監(jiān)測 深層土體位移監(jiān)測方法采用測斜的方法進行，采用高精度測斜儀，利用在支護樁上預先埋設的測斜管，多次測量，比較變形數據。

圖1　系統(tǒng)主界面

（4）基坑內外的地下水位監(jiān)測 采用電子水位計監(jiān)測地下水的高度，使用水位計探頭沿管緩慢放下，當探頭接觸到水面時，蜂鳴器響，讀取孔口處水位計測尺上的讀數，即為觀測水位值，比較多次觀測數據，得出地下水位變化值。

除了以上的監(jiān)測內容外，有時還需要監(jiān)測基坑支護樁沉降、錨桿預應力、基坑坑底回彈、坑外地下土層的分層沉降等內容。

3　基于GIS的深基坑監(jiān)測信息化管理系統(tǒng)

GIS存儲多種地理空間實體數據及其關系，包括空間定位數據、圖形數據、遙感圖像數據、屬性數據等，用于分析和處理在一定地理區(qū)域內分布的各種現象和過程，解決復雜的規(guī)劃、決策和管理問題[3]。本文采用MapInfo格式文件，VB和MapX控件為開發(fā)平臺[4]，以樁頂位移監(jiān)測為例，系統(tǒng)實現了數據查詢、專題圖制作，數據管理等功能。圖1是系統(tǒng)的主界面。

在基坑平面圖上高亮顯示用戶輸入的需要查詢的監(jiān)測點，并顯示該監(jiān)測點的相關信息，用戶還可以查詢超限的監(jiān)測點，并使查詢結果高亮閃爍顯示。

專題圖制作模塊能夠實現四種專題圖的繪制，包括柱狀圖、餅狀圖、范圍圖及獨立值。用戶可以選擇建立專題圖的字段及專題圖的類型其用戶界面如圖3所示。

為了更方便更高效的處理數據，系統(tǒng)采用了ADO控件和ACCESS數據庫進行數據的連接。數據管理模塊主要實現數據添加、刪除、查找定位、保存功能等。

4　結論

圖2　監(jiān)測點查詢對話框

圖3　專題圖制作對話框

GIS具有強大的空間數據分析能力，根據具體施工要求來設計系統(tǒng)模塊，通過對外業(yè)獲取的監(jiān)測數據的統(tǒng)計分析，最大程度的模擬深基坑支護系統(tǒng)的變化過程和變化值，及時顯示和報告超限監(jiān)測點的情況，為施工提供指導性意見。基于GIS的深基坑監(jiān)測管理信息系統(tǒng)具有一定的理論和實踐意義。

[1]王廣綱深基坑開挖監(jiān)測技術及運用.科技咨詢導報,2007 NO.25:60

[2]唐川，陳章 深基坑監(jiān)測信息分析系統(tǒng)實現的方法.福建電腦

[3]宋文杰,劉玉華,葛孚剛等.電阻率反演及其應用 [J].CT理論及應用研究,2015,24 (3):377-382.

[4]宋文杰,吳子泉,姜早峰等.巖石裂隙電阻率特征研究 [J],華北地震科學,2010,28 (4):24-26.

[5]宋文杰，劉玉華,呂春帥.地質雷達（GPR）斷層探測及其應用中的影響因素分析,工業(yè)建筑，2015,45:1041-1043.

P5[文獻碼]B

1000-405X（2016）-9-160-2