RTK技术在建筑基坑监测中的应用_阎懋松.pdf

2023年第1期阎懋松：RTK技术在建筑基坑监测中的应用RTK 技术在建筑基坑监测中的应用阎懋松（山东建材勘察测绘研究院有限公司，山东 济南250100）摘要：文章首先对RTK技术进行简要介绍，对建筑基坑出现变形的主要表现及成因进行总结分析，并结合实际案例对RTK技术在建筑基坑变形监测方面的实际应用进行分析，从而为相关建筑工程基坑监测工作提供支持。关键词：RTK技术；建筑基坑；变形监测Abstract:With the increasing number of construction projects and foundation pit monitoring workload,thepaper first briefly introduces RTK technology,summarizes and analyzes the main manifestations and causes ofdeformation of building foundation pits,and then analyzes the practical application of RTK technology inbuilding foundation pit deformation monitoring based on the actual cases to provide support for the monitoring offoundation pits of related construction projects.Key words:RTK technology；building foundation pits；deformation monitoring中图分类号 TV551.4文献标识码 B 文章编号1004-5538（2023）01-0090-021RTK技术简介1.1RTK技术的构成RTK技术即载波相位差分技术，属于通过卫星定位来开展测量工作的一种新型方法。RTK系统内部包含多个子系统，并且每一个子系统的特征、功能等方面均有差异性，各个子系统之间发挥协同作用，才能够将RTK技术的整体功能及应用优势发挥出来，从而为使用单位开展各项作业提供高效、可靠的保障。1.2RTK技术的应用原理RTK技术在实际应用中，需要将多个站点设置于基准点位置上，每隔一段时间需要完成载波相位差分收集工作，然后改正信号，最后通过数据链在流动站完成传递和处理信号，并通过差分计算对各站点之间的点位关系进行准确判断。在对建筑基坑进行监测过程中，该技术主要是对基准点的位置进行动态化测量，精准定位其位置，还要将定位的结果向施工单位相关负责人及时传递，从而使施工人员可按照传递的数据信息开展基坑改进工作，同时配合适当的施工方法及机械设备，使基坑施工得以顺利完工。2建筑基坑出现变形的主要表现及成因分析2.1地面沉降及其成因分析建筑基坑出现地面沉降变形非常常见，产生地面沉降的原因主要是由于雨季施工时，施工人员并未做好防雨、防水措施，一旦雨水落入到建筑基坑之中，将会导致基坑中的水分蒸发过于缓慢，并造成基坑水下渗，从而造成地面沉降。同时，当支挡结构出现水平位移的情况下，会造成承载力不均匀，从而导致地面出现沉降。2.2水平位移及其成因分析建筑基坑外部地面出现水平位移现象也较为常见，导致这一变形出现的原因在于：桩基墙体在开展钻孔施工时，出现大量的施工土，并且这些施工土堆积在下方，长期堆积容易造成水平位移出现；同时，坑边堆载、堆土同样会导致水平位移变形发生。若水平位移变形没有得到及时处理，将会造成市政管线、临近建筑物等出现裂纹。2.3坑底隆起及其成因分析通常来讲，坑底地基的承载能力会对坑底施工的整体质量产生直接影响，若坑底地基承载能力较弱，或是其承受的外部载荷较大，导致坑底所承受的载荷超出其能够承受的范围，从而造成形变发生。与此同时，坑底下面的承压水容易产生扬压力，工程技术90-2023年第1期表1RTK测量与水准测量之间的同步数据结果对比监测点3 s15 s30 s60 sRTK水准RTK水准RTK水准RTK水准137913151617188.2408.3218.1708.3628.1818.2728.3628.2608.4107.9498.0287.8828.0727.8937.9848.0727.9698.1218.2308.3118.1738.3428.1738.2618.3518.2548.4027.9398.0197.8828.0537.8847.9688.0597.9638.1138.2228.2048.1638.3418.1648.2418.3458.2478.3947.9328.0137.8728.0537.8717.9248.0547.9618.1048.2028.1948.1448.3368.1468.2328.3348.2348.3867.9138.0027.8548.0477.8547.9398.0437.9458.097导致坑底的土层很有可能会出现突涌，从而造成坑底隆起形变。除此之外，基坑接触空气的时间较长，导致基坑坑底的水分蒸发，坑底土质变得疏松，一旦受力必然造成坑底隆起变形。2.4支挡位移及其成因分析支挡结构位移变形主要表现为锚杆变形、支挡墙变形，导致此类变形的原因是因为基坑降水，同时坑边堆载会导致负摩阻力产生。若支挡位移变形未能够及时进行处理，将会导致基坑支护结构出现安全问题，同时也会导致周边环境的破坏。3RTK技术在建筑基坑监测之中的实际应用3.1工程概况某住宅建筑占地面积达到413 300 m2，多栋楼的基础采取开挖施工的方法，该工程恰逢夏季雨天，由于雨量较多，导致基坑防雨防水难度较大，同时会导致基坑工程出现延期。为了对基坑施工的整体质量进行掌控，需要通过基坑监测的方式为基坑施工提供依据，该工程通过RTK技术对地基进行监测，了解地基变形情况。3.2监测方案的制定和实施3.2.1方案制定该工程施工区域位于地形开阔地区，无高压输电线、高频无线发射塔、高层建筑阻碍和干扰，GPS信号接收条件比较好，为了保证RTK监测的效果，此研究利用3台水准仪开展监测检核。3.2.2方案实施通过RTK监测各监测点，采样率为1 s，持续监测60 s，将监测数据记录，然后将通视条件良好的监测点作为常规监测取样点，并与RTK监测对应的监测点监测结果进行对比。针对各流动站对应的观测数据，其平面坐标是分别按照3 s、15 s、30 s、60 s对应的观测数据来进行计算的，同时对各监测点与基准站之间的相对地面高程进行计算。还需通过水准测量法获取各监测点与基准点之间的高差，并对两者的高差及平面进行对比。3.3监测结果分析通过RTK技术对各监测点测量得出以下测量结果，具体见表1。阎懋松：RTK技术在建筑基坑监测中的应用工程技术从表1四个时间段对应的数据对比可以了解到，RTK高差的变化与水准高差的变化的规律基本一致，这表示RTK对基坑沉降变化的监测可发挥良好的作用，能够达到水准仪测量的精确度和标准，证实RTK监测所得数据准确可靠。但RTK技术应用于建筑基坑监测也存在一定的局限性，即该技术的应用需要具备一些必要条件，例如，在建筑基坑工程项目周边，必须能够接收到5颗卫星信号，但是一些建筑基坑周边的建筑物、架设的电线比较多，容易对信号传递的完整性以及时效性产生一定的影响，从而造成RTK技术监测结果受到影响。此项目虽然不存在这一影响因素，但在其他项目应用RTK技术监测时，仍需考虑这一影响因素。随着时代的发展，当前RTK技术已经与3S技术、自动化监测技术以及数据库技术等联合应用，在一定程度上可弥补上述不足，提升监测效果。4结语综上所述，建筑基坑监测工作采用RTK技术可提升监测的效率，可保证及时发现基坑变形问题，从而为施工人员提供基坑信息支持，通过采取合理的改进方案避免发生基坑变形问题，提升建筑基坑施工的整体质量，降低施工风险，保证施工安全和工期安全。作者：阎懋松（1990-），男，本科，助理工程师，工程测量专业。（编辑：王冬林）（收稿日期：2022-11-20）91-