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NET05AXII測量機器人工程行業(yè)應用案例
2020年12月，位于武漢的某萬達廣場盛大開業(yè)：其緊鄰***濕地公園，具有17萬余平米的商業(yè)體量，2000余個停車位，數(shù)百家人氣品牌，成為當?shù)?*品牌*、業(yè)態(tài)****的城市綜合體，***該區(qū)**商業(yè)廣場的空白。
萬達廣場效果圖
該項目占地53400余平米，為了完成如此宏大的建筑建設，設計單位設計了開挖周長為700余米，面積30000余平的兩層地下室基坑。
基坑簡單的說就是為建筑基礎建設而臨時開挖的坑井，基坑施工的效果直接決定了建筑工程的建設進度和質量?；庸こ逃兄跋壤碚?，后實踐"的特點，當前設計和理論都是建立在現(xiàn)有假設條件的基礎上。
由于巖土性質的復雜多變和工程計算模型的局限性，使得理論計算結果和實際施工過程數(shù)據(jù)之間存在較大的差異，因此存在較大施工安全問題的風險，因此目前國內外工程技術人員對基坑監(jiān)測的工作都非常重視。
基坑監(jiān)測的意義主要體現(xiàn)在以下幾點：
1、通過監(jiān)測可以隨時掌握土體和支護結構的內力變化情況，了解周邊建筑、構筑物的變形情況，將監(jiān)測數(shù)據(jù)與設計預估值進行對比分析，以判斷施工工藝和施工參數(shù)是否需要修正，達到指導施工的目的。
2、通過對臨近建筑物、構筑物的監(jiān)測可以驗證基坑開挖方案和環(huán)境保護方案的正確性，及時分析出問題，協(xié)助為周邊環(huán)境的安全制定及時、有效的保護措施，將基坑施工風險降到*低。
3、由于各個建筑所在場地的地質條件、施工工藝和周邊環(huán)境不同，基坑設計中難以列入各項復雜因素，因此通過現(xiàn)場的監(jiān)測結果進行分析、研究將監(jiān)測結果用于反饋優(yōu)化設計，后續(xù)類似項目設計提供改進依據(jù)。
萬達廣場基坑施工平面布置圖
基坑基本狀況：
該萬達廣場基坑周邊場地整平標高22.5m，基坑開挖深度約11m，采用多級放坡（1:1和1:0.5兩級放坡）與鉆孔灌注結合的方式開挖。由于本基坑周長長，面積大，挖深深，地質較為復雜，因此被設定為I級基坑。
基坑施工現(xiàn)場一隅（放坡開挖）
基坑施工現(xiàn)場一隅（鉆孔灌注樁）
經施工單位與地鐵有關單位確認，該基坑周邊6號線及其他地鐵線路均在基坑施工范圍以外；基坑其他周邊均在基坑施工影響范圍以外?；邮┕がF(xiàn)場布置具體情況如下：
東側：地下室外墻距紅線27.5m，鋼筋加工棚（寬6m，距東北角約50m），放置于坡頂，距坡頂10m，施工通道（寬8m）東北側距坡頂約18m，東南側距坡頂約5.75m。）
南側：地下室外墻距紅線約27.5m，局部有鋼筋加工棚（寬6m，距西南角約60m）置于平臺上；施工車道（寬6m）距坡頂約4.15~5.65m。
西側：地下室外墻距紅線最近約17.8m,鋼筋加工棚（寬6m，距西北角約70處）置于平臺上，施工車道（寬8m），洗車槽（距西南角約60m）距坡頂約4.8~10.3m，堆土場（堆土高度不超過3m）距約12.8~18.3m。
北側：地下室外墻距紅線約7.3m~18.3m,中建三局工地臨時設施位于紅線附近。
為保證本項目基坑施工的順利進行，綜合基坑與周邊結構的位置關系與基坑監(jiān)測規(guī)范，監(jiān)測單位設計了基坑監(jiān)測項目和設備如下：
由于基坑大部采用了放坡開挖的方式，因此對基坑坡頂?shù)乃轿灰坪统两档谋O(jiān)測就尤為重要。監(jiān)測單位在基坑周邊設計了坡頂水平位位移與沉降監(jiān)測點約30個，樁頂水平位移與沉降觀測點約10個。此外測斜孔、水位孔及錨桿拉力測點若干。由于基坑周長過長，施工現(xiàn)場的器械人員非常多，使用常規(guī)的電子水準儀監(jiān)測沉降，手動全站儀監(jiān)測水平位移的方式受到現(xiàn)場環(huán)境干擾太大，效率很低，難以滿足監(jiān)測需求。
因此本項目使用測量機器人來同時監(jiān)測基坑的沉降和位移，節(jié)省了監(jiān)測人力投入，同時減小對現(xiàn)場的影響。
部分坡頂監(jiān)測點PDC和深部位移（測斜）CX監(jiān)測點布設示意圖
自動化采集
本項目監(jiān)測點眾多，監(jiān)測單位采用了專業(yè)的分布式自動測量單元（MCU），單個采集箱自動采集上報周邊最多32支傳感器（測斜儀、水位計等）的數(shù)據(jù)，無需像傳統(tǒng)人工方式，使用手動數(shù)據(jù)采集儀采集。
MCU分布式測量單元
按照I級基坑的監(jiān)測要求，坡頂及樁頂?shù)乃轿灰?、沉降監(jiān)測的控制值為30mm。按照工程測量規(guī)范的要求，監(jiān)測精度不應低于1/10的控制值，又因為本項目的重要性高，基坑最大觀測邊長超過了380m，最大測量中誤差應不高于1.5mm，監(jiān)測單位經過慎重考慮后，選擇了索佳NET05AXII 0.5″測量機器人來進行監(jiān)測。
NET05AXII測量機器人
NET05AXII具備對棱鏡和反射片的自動照準和跟蹤測量能力，測距精度0.8mm+1ppm（棱鏡）/0.5mm+1ppm（反射片），*基坑沉降和位移監(jiān)測的精度需求。NET05AXII還具有IP65防護等級和傾斜改正功能，可以適應基坑現(xiàn)場露天監(jiān)測環(huán)境，配合專用的監(jiān)測終端**實現(xiàn)無人值守的自動化觀測。
現(xiàn)場實施：
技術支持人員在原定設計的坡頂位移沉降監(jiān)測點安裝了專用監(jiān)測棱鏡。棱鏡的安裝方式根據(jù)現(xiàn)場情況夠可以使用地插鋼筋焊接或者小型水泥觀測墩的方式。本項目中主要采用地插螺絲的安裝方法，以減小對施工現(xiàn)場的影響。
監(jiān)測點地插螺絲安裝
混凝土觀測墩樣式
在巡視了整個基坑現(xiàn)場后，選擇了位于基坑西側項目部旁一處地基硬化處位置作為了測量機器人的設站點，該處地勢較高，視野開闊。為了解決基坑施工現(xiàn)場復雜的施工環(huán)境導致的遮擋問題，技術人員幫助現(xiàn)場監(jiān)測部門設計、建設100cm*100cm*200cm的混凝土觀測墩。技術人員按照平面控制網的布點要求，選取了基坑影響區(qū)域外的四處位置分別建設了基準點。基準點采用小型混凝土觀測墩的方式建設，以保證其穩(wěn)定性。
在技術人員的指導下現(xiàn)場監(jiān)測部門進行設備調試
由于基坑監(jiān)測現(xiàn)場環(huán)境復雜，施工人員眾多，為了避免儀器被盜竊，同時也為了增強設備在野外的防護性能，技術人員協(xié)同現(xiàn)場管理部門專門定制了野外防雨防盜棚。防雨防盜棚的開孔根據(jù)現(xiàn)場實際情況定制，既能很好的保護儀器設備，又不影響設備的觀測。設備直接使用項目部供電，在野外環(huán)境下，也支持使用太陽能進行供電。
野外觀測棚
本項目使用了索佳NET05AXII高精度測量機器人，對基坑坡體和樁頂?shù)臄?shù)十個監(jiān)測點，采用4小時間隔的監(jiān)測頻率進行了持續(xù)監(jiān)測。從基坑開挖直至回填到±0，實現(xiàn)了整個監(jiān)測流程的無人值守連續(xù)觀測。是基坑監(jiān)測實現(xiàn)全自動化監(jiān)測過程中*的一環(huán)。以“一人看管"取代了常規(guī)的水平位移觀測小組和沉降觀測小組，既保證了監(jiān)測數(shù)據(jù)的可靠性，又提升了時效性與頻次。
本項目四個多月的監(jiān)測周期內，NET05AXII在最長監(jiān)測邊接近400米的情況下，點位監(jiān)測精度始終保持在1.3mm以內，充分證明了索佳測量機器人的實力。
NET05AXII測量機器人工程行業(yè)應用案例
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