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深基坑施工中自动化监测技术

摘要:自动化监测是指借助固定点的空间相对位移，判断监测对象变形状况，

并对可能发生的塌方危险实施数字化预测。将其应用在深基坑施工中，不仅可以

优化施工方案，还能掌握基坑周边沉降变化，了解基坑施工对周边环境产生的影

响。

关键词：自动化监测技术；基坑监测；应用分析

引言

基坑支护结构和重要建（构）筑物自动监测系统的实施，有利于施工单位和

安监部门随时快速掌握基坑工程的技术指标，可以弥补传统监测的诸多技术和管

理缺陷。采用定站、增加观测频率的方法，利用软件平台整合数据，对锚索的水

平位移、周边道路及地表沉降、支撑轴向力、锚索应力、深层水平位移、地下水

位、周边建筑物沉降等进行全天候24小时动态监测。

1.基坑检测技术概述

在建筑事业不断发展的当下，基坑开挖的施工深度在不断加深，从之前的

5～7m已经发展到现在的20m。由于施工中的土体性质、地下环境、荷载条件等

都具有复杂性，因此在施工过程中，要对土体性状、地下环境、设施变化、邻近

建筑物等进行有效的监测，来保证施工的安全性。在对一些环境要求严格、大中

型复杂项目进行施工的过程中，从以往的工作经验中往往难以找到相应的借鉴参

考，这就需要通过现场监测来进行施工。（1）要了解基坑的设计强度就要以数

据监测为基础，这样还能为降低工程成本提供参考；（2）对地下管线、地下土

层、地下设施，以及对地面建筑的影响程度等施工环境进行了解；（3）可以及

时发现险情并进行预报，以便采取及时的安全补救措施。

2.基坑施工监测对象

2.1基坑支护结构内力信息

在建筑⼯程施⼯时，如未及时解决基坑施⼯环节技术难题，基坑结构稳定性

将受到影响。当基坑结构出现形变现象时，还会诱发严重安全事故。基坑监测对

象众多，作为重点构成之⼯，支护结构内力监测对于结构形变控制起到的作用不

可忽视。为强化监测结果精确程度，应在基坑开挖阶段将应力计或应变计等监测

设备设置在指定位置，完成后续施⼯环节中基坑表面及内部结构应力变化特征收

集。

2.2地下水位与基坑外土体变化信息

部分建筑⼯程所处区域地下水储量丰富，施⼯环节易受地下水位及坑外土体

影响。为明确干扰因素影响，应做好地下水位及坑外土体监测。在地下水位监测

时，为使水位监测结果更加准确，可将水位计量装置设置在水位管中。在坑外土

体监测过程中，可在施⼯现场指定位置设置观测孔，利用观测孔掌握坑外土体变

化特征。

3.自动化监测技术在基坑监测中的应用

3.1水平位移监测点的布设和测定

水平位移监测点的布设：要根据监测的目的、监测点的观测方法和精度要求

进行灵活选择，可以选择边角网、导线网、轴线、GPS网等方式进行一次布网。

在本次基坑工程中，主要选择了冠梁位置来进行支护顶部水平位置观测点的布置，

然后把钢筋植入冠梁并筑水泥台保护，在钢筋头上刻有“十”字标志，将观测点

布设在基坑周边中部、阳角处，点位间距为16～20m，总共设有26个水平位移观

测点。水平位移监测点测定：主要是利用设备和观测仪器对建筑物和有代表性的

地基点位进行水平位移量的测量。利用监测结果对水平位移的规律进行分析，主

要观察建筑物在内外荷载和地基变形等因素的影响下状态是否正常，保证工程的

安全运行。

3.2监测流程

（1）地表位移监测布点，要求监测基点至少有三个，且要设置在稳定区域

内，利用非接触式位移监测，使测点与边坡结合，沿主滑动方向选取典型断面布

置测线，测线水平间距控制在合理范围内。对于岩质边坡来说，水平位移监测点

位误差需控制在6mm以下，垂直位移监测高程误差则不可超过3mm。（2）安装地

表变形监测设备，结合点位完成场地的协调处理，要求GNSS基站的浇筑基础规

格控制在800mm×800mm×800mm，立杆浇筑基础埋设钢筋地笼深度确定在700mm。

采用镀锌钢管制作固定架，镀锌钢管高度要维持在3m，管壁厚度为3mm。（3）

降雨量监测布点，要依照降雨量监测结果以及天气预报，对灾害天气实施预警处

理，划分好监测等级，打造雨量监测系统，统计日降雨量以及年降雨量，并生成

相应报表。要求监测误差控制在0.1mm以内，并根据现场实际状况完成点位设计。

（4）降雨量监测装置的安装，同样要结合设计点位完成场地的协调，要求基础

立杆浇筑尺寸保持在500mm×500mm×600mm，立杆浇筑基础埋设钢筋地笼的深度

则为500mm。对于露出地面的主筋要采用镀锌防锈，避免其受到雨水