擦亮地下工程监测金字招牌

广东省地质建设工程勘察院科研工作纪实

2018年08月24日 10:48 4012次浏览 来源:   分类: 建设工程   作者:

广东省地质建设工程勘察院(下称“广东地建院”)日前荣获省科技厅、省财政厅等部门联合颁发的“高新技术企业”证书和牌匾,并通过了广州市科技研发机构的认证,成为广东省高新技术企业成员之一,擦亮了“广东地建院”的金字招牌,被列为广州市建委《基坑工程自动化监测技术规范》及广州地铁集团《城市轨道交通既有结构保护监测技术标准》的参编单位。

广东地建院是如何成为一家高新技术企业的呢?记者怀着浓厚的兴趣近日到该院研发基地和工地一线进行了实地采访。

实时监测信息化指导施工

记者随同广东地建院主管单位——广东省环境地质勘查院院长古锐开等,来到广州海珠区万力集团总部基坑及地铁保护全自动监测现场。据了解,该项目拟建四层地下室,基坑开挖面积约5045平方米,周长312米,最大开挖深度24.4米。该基坑采用“灌注桩+两道钢筋混凝土内支撑”的支护结构,安全等级为一级,侧壁重要性系数1.1。目前基坑正在开挖,挖深至16米。基坑东、南、西侧有数栋4~10层的居民住宅楼,建筑物外边线距离基坑边线约10米;北面离运营中的广佛线地铁结构边线最近距离为14.3米。这种深基坑施工难度很大,基坑支护要求很高,对基坑支护结构及周边环境的变形监测要求精准,要及时反馈测量数据,出现险情时必须做到第一时间发出预警信号,确保基坑及周边居民、地铁运营安全。这对承担监测任务的广东地建院来说责任重大。

该基坑监测项目采用了由广东地建院自主研发的无人值守自动化监测系统。监测系统主要由四个部分组成:在线监测数据中心、现场互联网通信网关、低功耗无线数据采集装置和监测传感器。

广东地建院测绘与信息分院院长、自动监测科技研发团队带头人、高级工程师熊刚介绍说:“偌大的基坑监测项目仅设一个监测工作站就够了。”

监控工作站外观像一个保安亭,占地约1平方米,高约3米。顶部安装有一台高精度的徕卡自动全站仪,正在自动旋转有规律地进行监测,可以看到不时有一道道激光从全站仪镜头射向镜标,正在监测水平位移及沉降情况。熊刚介绍,除了水平位移及沉降监测项目,其他监测项目,包括周边地下水位监测、支护桩钢筋应力及混凝土支撑梁轴力监测等,均实现了实时自动在线监测。监测人员可通过在线监测数据中心对监测数据进行挖掘和分析。中心后台自动填报监测结果并生成报表及曲线图等。甲方及项目各参建单位均可查询及订阅监测结果,及时了解基坑支护结构及周边环境的变形情况。另外,监测人员也可以通过企业微信进行后台管理,其他用户也可以通过手机APP自助查询基坑变形监测的各项数据。如监测数据超出预警范围,监测工作站会即时发出报警信号,通知有关人员第一时间核实情况进行处理。在线监测数据中心也会即时发出报警信息,并通知相关各方。

“正常情况下,现场监测工作站需要多少人?”记者好奇地问。“只需要一个人值班。” 熊刚回答。

据悉,开发使用全自动监测系统前,要承担大型基坑变形监测,光测量人员就要五六个人,才能完成整个基坑的监测数据采集工作,夜里还要加班进行数据处理、分析。现在,数据分析、成果处理全自动化,大大减少了作业人员的劳动强度,并可实现查看上报监测数据,时效性极强,真正实现了信息化指导施工。

核心技术增加市场竞争力

广东地勘单位正在深化改革,实行内部事企分离运营,除保留事业性质承担公益性、基础性地质任务外,积极开展企业化管理、运营模式的探索。古锐开说:“传统的地质勘察单位仍是采用常规的传统的技术方法,从事岩土工程勘察、工程测量。由于技术含量不高,市场竞争非常激烈,价格偏低,效益不高,难以为继。2015年,我们新组建广东地建院测绘与信息分院时,高起点,以科技创新为引领,以自动变形监测新技术为突破口,研究开发高新技术,将测绘科技、岩土工程、物理光学、计算机科学加互联网等多学科交叉兼容,形成自有知识产权的发明专利及实用新型专利,在变形监测领域后发制人,占领制高点,形成了拥有自主知识产权的核心竞争力,开拓发展空间。”

熊刚介绍,广东地建院在自动监测技术上的创新发展,得到了上级主管单位的大力扶持。在三年多时间里,该院引进十多名硕士、本科生,主要攻克自动化监测系统设备、软件研发方面的难题。在原有基础上,已经申报了两项自主知识产权的发明专利。

据了解,这两项发明专利已应用于该院自主研发的自动化在线监测系统,并在阿里巴巴华南运营中心基坑围护结构变形监测、万博商务区地下空间项目等十多个自动变形监测项目中,取得令人满意的预期效果,受到业内专家和甲方的好评。“广东地建院这套自动监测系统很先进,监测数据准确、迅速,24小时不断线,用手机一点击,现场管理人员和集团有关领导都能及时看到基坑支护结构位移、沉降、地下水位、支撑轴力等监测数据,并可预警预报,公司领导很满意。”万力集团项目负责人评价说。

“用户满意就是我们的目标,也是我们不断创新的动力。”熊刚说,“我们技术研发人员结合监测现场的需要,不断创新,陆续研发并申报了10项实用新型专利,其中有7项已拿到专利证书。”其中,水位渗压计检验装置、振弦采集器和参数设置模块、锚索应力计检测装置已应用在十多个基坑、隧道、地铁工程监测,并均取得了显著成效。去年,测绘与信息分院监测合同金额达到4000万元。

高新技术引领未来发展

古锐开说:“广东地建院要以高新技术企业、科技研发机构挂牌为新起点,要开拓监测服务领域,巩固自动监测专利优势,开拓地铁结构保护监测和地灾预警监测业务。同时,要立足广东,走向邻省,扩大服务地域,创建地下工程监测金牌企业。”

“通过大幅提升技术实力,现在参加监测工程投标更有底气了。”熊刚信心十足地表示,具有高新技术企业称号、监测专利证书和计算机软件著作权证书后,中标率更是大幅提高。目前,广西南宁地铁监测业务和粤北某山区县地质灾害预警监测项目也正在洽谈当中。

展望未来,广东地建院满怀信心,继续推进高新技术的研发及应用,把工程监测等业务做强做精做大,争取2020年进入“亿元俱乐部”。

雄关漫道真如铁,而今迈步从头越。广东地建院闯出了一条高新技术引领发展之路,不但为广东地勘事业单位内部试行事企相对分离运营提供了可借鉴的范例,也为深化地质勘查事业单位改革提供了有益的经验。□

责任编辑:陈鑫

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