基坑监测技术的现状及应用分析

基坑监测技术的现状及应用分析

刘彬

上海山南勘测设计有限公司

摘要：建筑行业施工过程，基坑的监测技术应用决定了项目的施工质量，因此，此技术的合理运用十分重要。下文对基坑监测技术应用现状进行分析，明确基坑监测技术应用要点，并对该技术的未来发展方向进行探讨，期待为该领域人员的技术运用提供参考。

关键词：基坑监测；技术现状；技术应用

引言：当前，我国建筑领域基坑技术应用可能受到地质情况、周边环境、技术理论和实践应用多种因素的影响，导致监测结果和实际情况存在出入。所以，为提高基坑项目施工安全性，大部分项目施工都通过施工期间对于基坑展开监测，经过日常监测，明确监测重点信息，并和预警值展开对比，对于基坑安全状况深入分析。若超出预警范围，监测系统即可发出警报，从而保证基坑施工与周边环境的安全性。因此，分析基坑监测技术应用现状，掌握监测技术应用要点十分重要。

一、基坑监测技术现状

分析我国现有基坑领域的监测技术应用现状，还需要设定控制值，若监测结果超过控制标准，由人员向相关部门通报，采取解决措施。同时，基坑监测对于项目周边安全、基坑施工等都有重要影响。监测过程，应用的方法为近景摄影，通过测量，分析基坑的支护结构是否存在位移，还可利用人工神经网络对于建筑整体沉降量进行预测。在监测过程，使用神经网络和非固定站的基准差分法联合应用，能够为基坑项目施工、工程质量控制、环境监测多个领域提供支持^[1]。

大部分基坑监测工作的开展只是围绕监测数据的采集与简单分析而展开，之后对测量值和预警值之间展开对比，难以根据监测数据，对于基坑周围环境和施工条件进行全面分析。比如：施工区域的基坑是否出现隆起现象、下沉现象、开裂现象等，施工区域环境，如周围房屋和道路是否有沉降现象，缺乏对上述内容的分析，未能将基坑监测价值充分发挥，导致实际施工阶段各类事故频频出现。

整体而言，我国基坑监测领域还存在如下几方面不足之处：第一，人才储备方面，该领域当中高素质的人才相对较少；第二，在基坑监测相关工作开展期间，缺乏统筹规划，监测方案制定合理性不足，可能导致监测过程的预测性不足；第三，未能利用分析、预测等软件对于监测数据全面分析，数据分析过程仍然使用人工形式，可能出现分析误差，难以体现基坑监测的应用价值。

二、基坑监测技术应用要点

（一）监测周围环境

在周围环境的监测方面，主要分为两部分：其一，和基坑相邻的建筑物是否发生沉降问题，监测过程通常利用高精密的水准仪器，并且通过沉降观测方法，借助二等闭合导线，完成水准测量，并在施工区域的影响范围之外设置基准点两个，保证基准点之间能够相互联测，不同观测点观测值能够按照高程进行换算。从桩基施工端开始，对于不同观测点展开初次观测，选择观测结果的平均值作为起始值，之后对于不同观测点的观测信息进行获取，和起始值进行对比，经过计算获取本次测量的变形值，行成累积变形量和变形值曲线。其二，针对道路管线展开监测，重点是对基坑周边管线、道路等发生的水平沉降、竖直沉降等值进行测量。监测过程方法选择，和常规的水平位移、沉降量等监测方法相同。需要注意，应该对沉降测量、水平位移等测量控制点设置在和基坑间距2.5~3.0倍的位置处。

（二）水平位移

基坑水平位移的监测，具体包括坡顶位置的水平位移和墙体、坡等结构的深层水平位移。其中坡顶位移信息能够反映支护结构存在的变形问题，监测过程主要利用全站仪，并使用视准线法和小角度法等完成特定方向水平位移测定，还可以用前方交会或者极坐标等方法，针对任意方向发生水平位移展开测定。需要注意，应该将水平位移基准点设置在不受施工区域影响的位置，通常处于基坑深度2.5~3.0倍左右位置。对于墙体、坡度等水平位移监测主要是对于基坑土体所处不同深度发生的水平位移情况进行监测。按照基坑支护结构受力特点，结合施工区域周边环境具体施工情况，在基坑围护墙或者基坑坡等重点施工区域埋设斜测管，基坑开挖施工时，应该利用斜测仪进行测量取值。对于深基坑各深度水平位移进行计算，经过对监测数据进行处理，获取不同深度发生的水平位移值，绘制位移随时间变化的曲线。

（三）其他内容监测

第一，对于基坑支撑内力进行监测，在此期间，使用锚杆测力计对于锚杆的实际受力情况展开全面分析。对于钢筋应力大小进行监测，则利用应变计或者轴力计完成测量。应该注意，监测过程应该保证应力计的量程需要达到设计值2倍，并且其精度应该超过0.5%F·S，同时其分辨率应该超过0.2%F·S。

第二，对于土压力进行监测，主要通过压力计完成测量，应该注意测量期间，压力计的上限应该达到设计值的2倍左右，并且精度应该超过0.5%F·S，分辨率应该超过0.2%F·S。

第三，对于基坑底部的隆起问题进行监测，在隆起回弹方面，应该设计对应监测指标，并借助几何水准法完成监测，选择精密水准仪作为监测仪器。

第四，针对孔隙水的压力方面监测，应该选择应变式、钢弦式的压力计完成测量工作。

第五，针对地下水位的监测，应该在孔内部设计水位管，并且利用水位计完成测量，应该注意，对地下水位的测量，进度方面应该超过10mm，并且基坑降水工序开展前7d，就应完成水位管的埋设^[2]。

三、基坑监测技术的未来发展

（一）应用数据挖掘技术

数据挖掘属于大数据技术其中之一，主要是从海量数据当中，具体包括模糊数据、噪声数据、不完全数据、随机数据等，从上述数据信息当中提取出具有潜在应用价值的信息。将该技术应用在基坑监测领域，能够提高数据获取和分析效率。因为岩土地质不但具有复杂性，而且其力学理论应用方面也尚未成熟，计算过程部分数据关系的获取，需要借助监测数据完成拟合分析，这一过程不但需要消耗过高人力成本，而且物力成本的消耗也相对较大。所以利用数据挖掘能够为基坑监测领域技术的发展提供全新途径，辅助监测人员从各类复杂的数据信息当中挖掘出具有价值的信息，包括观测量信息、原因量信息和效应量信息等。使得基坑监测和施工过程存在的相关信息能够被深入挖掘。

（二）设备和技术不断发展

基坑监测未来设备运用方面更加先进，由于科技发展迅速，基坑监测领域应用的仪器也更加多样化，测量方法更加多样化。同时，也可在一定程度上确保测量精度。在计算机软件不断更新和发展过程，对于基坑监测相关数据的处理应用软件也不断更新。与此同时，各类自动化技术应用在基坑监测领域，能够让监测过程实现无人值守，具有高度的自动化特点，不但对于基坑施工产生的影响小，而且还会节约监测期间对于人、物等资源的消耗。由于我国自动化建设领域相关技术研究的起步相对较晚，但是技术发展十分迅速。研发出融合GPRS、微波通信、计算机控制、无线传感、滑坡监测等技术为一体的基坑变形自动化监测系统，且系统已经在基坑监测项目当中得到应用，结果证明应用可行性较高。所以，未来基坑监测领域的技术应用逐渐呈现出智能、集成和自动化等特点^[3]。

结束语：总之，在建筑领域快速发展环境之下，基坑监测工作受到高度重视。但是，我国在该领域技术应用起步相对较晚，因此在基坑监测过程当中，在监测结果的反馈方面时效性不高，信息化成也有待提升，加之监测人员素养方面的影响，使得基坑监测过程只能简单处理相关数据，难以利用监测数据为实际建设提供指导，最终达到优化设计施工之目的。因此，未来该领域技术需致力于信息化和自动化等方面发展，为基坑监测的信息化奠定良好基础。

参考文献：

[1]张丽亚.基坑监测现状及新技术应用分析[J].科技风,2020(20):112.

[2]朱纪伟.高层住宅建筑基坑监测技术分析[J].科技风,2020(20):122.

[3]刘子明.浅谈基坑监测现状及新技术应用[J].居舍,2018(23):20.