深基坑工程变形监测技术及应用研究

深基坑工程变形监测技术及应用研究

雷武通

上海市岩土地质研究院有限公司 上海市 200072

摘要：随着城市化进程的加速，高层建筑和地下空间的开发利用日益普遍，这使得深基坑工程成为现代建筑施工中不可或缺的一部分。然而，由于地质条件、施工工艺等多种因素的影响，基坑变形现象时有发生，给施工安全带来了极大的挑战。因此，对深基坑工程的变形进行精确监测，确保施工安全和质量，显得尤为重要。变形监测技术作为现代工程技术的重要组成部分，为深基坑工程的施工安全和质量提供了有力保障。通过应用变形监测技术，可以实时、准确地掌握基坑及周边环境的变形情况，为施工作业提供有力的数据支持和决策依据。

关键词：深基坑工程；变形监测技术；应用研究

引言

深基坑工程是城市建设中常见的一种重要工程形式，其施工和监测需要应对各种复杂的地质条件和工程问题。如何有效监测深基坑工程的变形情况，及时发现并处理问题，对于工程安全至关重要。因此，深基坑工程变形监测技术的研究和应用具有重要的实用价值和理论意义。

1监测工作的原则

监测方法的选择和测点布置对施工监测的成效至关重要。基于我单位在该领域的实践经验，总结了以下7条原则：

1）服务配合原则：我们会服从建设单位和总体设计单位对工程工作安排和质量要求，确保与各方进行良好的配合。

2）可靠性原则：为确保监测系统的可靠性，我们始终考虑选用可靠的仪器，并严格保护监测点，以确保数据的准确性和连续性。

3）多层次监测原则：我们遵循多层次监测原则，即在监测对象上以位移为主，同时考虑其他监测项目；在监测方法上采用主要为仪器监测，辅以巡检的方式；在地表、周围建筑物和地下管线上布置监测点，形成具有一定测点覆盖率的监测网；同时各监测项目之间相互印证、补充、校验，以提供可靠、连续的监测资料。

4）重点监测关键区的原则：我们重点监测具有不同地质条件和水文地质条件、周围建筑物及地下管线段的关键区，以确保这些区域的稳定性，保障其安全运行。

5）方便实用原则：我们努力使监测系统的安装和测量尽量方便实用，以减少监测与施工之间的干扰，并确保监测工作的顺利进行。

6）及时沟通原则：除了常规的监测报表和电子邮件反馈，我们还通过短信或电话方式将监测结果及时反馈给各参建方，以便及时预测下道工序的影响，优化施工，并确保工程安全运行。

7）经济合理原则：在系统设计时，我们考虑选择实用的仪器，避免过分追求先进性，以降低监测费用并确保系统的经济合理性。

通过严格遵循以上原则，我们能够有效选择合适的监测方法和布点方案，确保施工监测工作的高效实施，从而促进工程安全、经济顺利进行。

2深基坑工程变形监测技术存在的挑战

2.1技术精度与实时性要求的挑战

在深基坑工程变形监测中，技术精度和实时性要求的挑战日益凸显。随着现代建筑高度的不断增加和基坑开挖深度的持续扩大，对变形监测技术的精度要求也越来越高。基坑变形监测需要精确捕捉土体的微小变化，以便及时发现潜在的风险并进行预警。然而，现有的监测技术往往受到多种因素的影响，如环境噪声、设备精度、数据处理算法等，导致监测结果的精度有限。此外，实时性要求也是变形监测技术面临的一大挑战。在深基坑施工过程中，土体的变形是动态变化的，需要实时监测数据进行及时的分析和处理。然而，传统的监测方法往往存在数据采集周期长、数据传输速度慢等问题，导致监测数据的实时性不足。这不仅影响了施工决策的及时性和准确性，还可能增加了工程安全风险。

2.2复杂地质条件与环境因素的挑战

深基坑工程往往涉及复杂的地质条件和多变的环境因素，这给变形监测技术带来了极大的挑战。不同地区的土壤性质、地下水分布、地下管线等情况千差万别，这些因素都会对基坑变形产生不同程度的影响。在实际应用中，复杂地质条件和环境因素往往导致监测点设置困难、监测数据不稳定等问题。例如，在软土地区，土体的流动性较大，监测点的稳定性难以保证；在地下水丰富地区，地下水的变化可能对监测数据产生干扰。此外，恶劣的气候条件、周边施工活动等因素也可能对变形监测造成不利影响。

3深基坑工程变形监测技术的具体应用

3.1监测方法

深基坑工程的变形监测方法多种多样，其中包括了传统的测量法和现代的遥感技术。传统的监测方法包括水准测量、全站仪和GPS监测等，通过土层位移和沉降来掌握基坑工程的变形情况。现代的遥感技术则包括了卫星遥感、激光扫描、无人机、遥感监测等，这些方法可以提供更加全面和高效的监测数据。例如，利用卫星遥感技术可以对大范围地区的变形情况进行监测，无人机则可以灵活地获取基坑各部位的影像数据，为深基坑工程变形监测提供了新的思路和手段。

3.2数据处理

在深基坑工程变形监测过程中，庞大而复杂的数据需要高效、准确地处理，这是一个关键问题。现代信息技术在深基坑工程变形监测中发挥着重要作用。采用传感器数据采集系统可以实时获取变形数据，而结合云计算和大数据技术，则有助于实现对大量监测数据的存储和分析处理。这让监测系统能够更好地适应多变的监测需求，并提供智能化的数据支持。云计算和大数据技术可以帮助存储和处理海量监测数据，从而让监测系统具备更强大的数据处理能力。通过云端平台，监测数据可以被集中存储、管理和共享，而大数据技术则能够快速分析复杂数据模式，从而为工程监理人员提供直观清晰的数据展示和分析报告。此外，利用人工智能技术对监测数据进行智能化处理和分析，也是解决深基坑工程变形监测数据处理难题的有效手段。通过机器学习算法，可以快速、精确地识别监测数据中的异常情况，并为工程监理人员提供预警和决策支持。

3.3信息反馈

因为地质条件和岩土介质的复杂性及不确定性，工程地质勘察难以完全准确描绘地下情况。因此，在施工过程中需要通过监测和改进来保障工程的安全和经济顺利进行。为了不断提高施工工艺和参数，必须全面监控基坑施工过程，并及时反馈监测结果，以调整施工参数并采取必要技术措施。这样可以最大限度地减小地层位移，确保工程安全并保护周围环境。

图1信息化监测与成果反馈示意图

通过基坑工程的监测，可以发现可能发生重大事故的预兆，分析支护系统的变化规律，验证支护结构设计，并预测和判断支护系统的安全稳定性。及时发现预兆，就能够提出修改原设计或采取加固措施的建议，并指导施工，最大限度地避免发生重大事故。同时，如果土体变形量过大，还可能会影响到周边建筑物和构筑物的正常使用，甚至造成破坏。基坑工程监测的目的是为业主提供及时、可靠的信息来评估基坑和重要建（构）筑物及管线在施工期间的安全性，并且及时准确地预报可能存在的危及公共安全的隐患或事故，并提出有效措施以避免事故发生。

结束语

深基坑工程变形监测技术的研究和应用不断推动着工程监测领域的发展，为保障城市基础设施建设的安全稳定起到了重要作用。希望本文的探讨能够为相关领域的研究者和从业者提供有益的参考，促进深基坑工程变形监测技术的进一步完善与创新，为我们的城市建设贡献力量。

参考文献

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