深基坑自动化监测系统的现状与研究发展

何梦　祁鹏

（1.郑州中核岩土工程有限公司河南省郑州市　4500002.中建七局安装工程有限公司河南省郑州市　450000）

深基坑自动化监测系统的现状与研究发展

何梦1祁鹏2

（1.郑州中核岩土工程有限公司河南省郑州市4500002.中建七局安装工程有限公司河南省郑州市450000）

本文从四个方面来对深基坑自动化监测系统进行阐述，对自动化监测系统在现阶段工程中的应用进行了分析，提出了深基坑自动化监测系统的优缺点，并对新技术的研究和展望进行了探讨，通过这些方面的研究来对深基坑自动化监测系统的现状和未来发展做出正确的认知，促进深基坑自动化监测系统的发展。

深基坑工程；自动化检测系统；一体化操作

随着城市化的快速推进，城市建设施工项目的技术要求越来越高，发展先进的深基坑自动化监测系统是城市建设的迫切要求。自动化监测系统的管理以及安全报警，有效地避免了工程事故的发生，有利于劳动生产率的提高，并且能够取得良好的经济效益。

1　研究背景

随着城市的快速发展和深基坑工程建设难度的增加，深基坑的监测系统实现自动化已经成为不可阻挡的趋势。只有深基坑的监测系统实现自动化才能够减少施工监测方面的工作量和工作难度，提高监测数据的准确性和可信度。因此，实现深基坑监测系统的自动化是一个不可阻挡的趋势。

但是，在实际的深基坑监测操作中，深基坑监测系统并没有完全实现自动化，很多地方的深基坑施工项目中仍然在用一些比较传统的监测方式和方法，致使监测的工作量过多，增加对人力和物力的消耗。另一方面，传统的深基坑监测方式也不能够保证所得到的监测数据的准确性和可信度。这些都限制了深基坑监测自动化系统的推广和应用，使城市的深基坑监测水平不能得到有效的提升，同时也限制了城市的工程建设水平。

另外，深基坑自动化监测系统到目前为止发展的还不够尽善尽美，仍然有很多地方需要改进和完善。可以对相关的观测和监测仪器进行改进，使现场监测的观测仪器能够满足更广范围的和更高精度要求的深基坑监测要求，使深基坑的监测系统更加的完善。

2　深基坑自动化监测系统

深基坑监测技术是对深基坑工程设计的检验与完善，通过深基坑自动化监测所获得的数据可以为人们准确地掌握施工的具体情况和周边建筑的安全情况提供数据支持，以反映整个工程的安全状况。然后再决定是否采取进一步的安全措施，确保整个深基坑工程的安全状况，提高深基坑工程的安全系数，使深基坑工程得到顺利施工。同时，深基坑监测也是整个施工设计和工程监督的重要环节，对于整个深基坑工程的设计和施工都有着至关重要的作用。

3　自动化监测系统在现阶段工程中的应用

随着工程施工信息化水平的提高，对深基坑的监测也日益走向自动化和信息化。自动化监测系统在现阶段工程中的应用也趋于规范化，在这里以某市轨道交通某号线工程进行说明，工程项目包括一站两区间，全长2463m，商业开发主要为大型商场，地下两层为停车库，地下六层则为商业，具体应用情况如下：

3.1监测方案

在做好现场的勘测工作之后，根据项目现场实际情况和施工方案，编制深基坑监测方案，具体以现场的条件和周边环境及附近的交通情况为参照标准，编写项目的方案和具体实施步骤时，要把握深基坑工程项目的实施重点和难点，使深基坑项目工程的实施得到平稳、顺利的进行，如图1为本工程的监测图。

图1　监测平面铺设图

3.2信息收集

监测之前拟定好具体的检测计划，做好检测图纸设计、整个工程的设计、施工的具体方案设计工作，随时掌握工程施工的具体动态和相关负责单位的信息和联系方式，信息收集时，尽量多的搜集到具体监测工程的基础设计材料，包括地基的设计和选择，并到实际的施工现场去勘验，从根本上保证施工设计的合理性和可行性。

3.3监测过程

登录深基坑工程监测系统后，要建立工程具体的信息，根据原先拟定的勘测方案到具体的施工场所去核实和勘察。在勘察的过程中需要了解具体的施工环境，包括周边建筑物情况、土地使用情况、施工区域土体性质以及附近交通情况，合理选择观测点，保证以后勘测工作的顺利进行。

3.4监测结果

本工程中，通过监测前制定详细的监测方案，对深基坑的安全系数和周边环境的具体情况、土地的土质和水文情况进行科学合理的信息收集和数据处理，以确保监测数据的科学和合理，并在现场的施工过程中根据监测的具体情况进行有针对性的补充和完善，从而有效地提高了施工的合理性与可行性，为顺利、有序的施工提供数据支持，并根据在监测中有可能遇到的新问题，及时的对施工的具体方案作出相应的调整与完善。

根据本工程应用研究发现，对于深基坑的监测具体可以分为深基坑自身状况的测试和周围环境的测试，具体的监测过程中包括以下几个方面：①水平荷载能力监测；②支护结构设计监测；③支护结构变形信息监测；④深基坑应力体系监测；⑤周边空隙中水压的监测；⑥对地下水位的监测；⑦地下水控制设施的监测；⑧附近建筑和设施的监测。总之，对于施工现场的每一个方面的具体情况都要有一个充分的了解，必要时可以编写现场勘测报告，汇报给工程的管理人员和业主。

4　深基坑自动化监测系统的优缺点

随着城市化的迅速推进和城市工程项目的日益增多，深基坑监测逐渐引起了人们的关注并成为施工过程中的一个不容忽视的重要问题。因此，深基坑自动化监测系统的优缺点也就成为人们关注的热点。

深基坑自动化监测系统的优点是结构简单、清晰、集中式的数据库很容易管理，并容易保证数据一致性；提供全天候、三维立体、实时连续和高精度定位，而且成本低、使用方便。

在深基坑监测中，通过对土地质量、载荷状态和施工条件的监测与分析，完善深基坑监测内容，但其缺点也很多：

（1）深基坑的定点、定时监测，对于动态性、连续性的深基坑工程监测还有待完善。在开挖深基坑的施工过程中，容易因为土地的应力状况导致深基坑的偏移与变形。因此，为了确保深基坑的稳定性与可靠性，确保深基坑项目施工的安全，必须要对深基坑的土体性质进行严格的监测，并以现场监测为主。

（2）系统在现场运行时出现的故障有70%以上是由于设计不良或存在缺陷的软件造成的。由于现在工程施工的技术水平和总体难度较以往大大提高，很多传统的监测方法已经失效，因此要根据现阶段的发展状况和监测要求来选择具体的监测内容，使深基坑监测系统更加的精准、有效。

5　深基坑监测技术发展

目前由于我国的自动化监测系统开发时间有限，对于基坑监测专业的相关知识了解不足，加上其他因素的影响，了解深基坑工程监测系统的存在很多的不足，为此，在实际应用中，具体需要改进的地方如下：

5.1采用先进的技术手段，进一步提升系统性能

随着深基坑监测技术的发展进步，深基坑监测的具体技术手段也更加的先进。这些先进技术手段的应用能够在减少基坑变形和基坑土体加固方面发挥更大的作用。为了减少深基坑工程的建设对周边环境带来的负面作用，一些环境保护方面的技术手段也将被广泛应用。例如为了保护地下水源的清洁度和降水所带来的地面持续下降，深基坑工程将采用帷幕式保护，并通过旋喷柱和深层搅拌桩的作用，防止水分的渗入以及对水资源的负面影响。

5.2实现系统的一体化操作，提供用户最优质的服务体验

传统的深基坑监测设计和技术只是顾及到施工的安全问题，同时，仪器的购买和技术手段的运用都以经济和简单易行为原则。这些做法都限制了高新科技在深基坑监测技术中的运用和推广。随着城市化步伐的逐步加快，城市的地下空间也日益受到人们的关注，更多的城市建设的规划者对于城市的地下空间重视起来。只有深基坑工程的技术水平提高了，整个城市的地下空间开发与建设的水平才能够得到相应的提高。因此，提高深基坑工程的技术水平势在必行。实现城市深基坑工程的安全监测，使监测技术能够达到一体化的操作层次，是检验深基坑自动化监测技术水平高低的一个重要标志。

6　结语

深基坑工程的实施是开发城市地下空间资源的一个重要方面，深基坑工程实施的效果直接关系到城市地下空间资源能否得到有效的开发。在深基坑工程项目的实施中，对于深基坑工程的自动化系统监测是贯穿在其中的一个重要方面。加快推进深基坑自动化监测系统的技术水平并加以推广应用，能够使监测的数据更加的可信、精准，从而促进深基坑工程的顺利推进和城市地下资源的有效开发。

[1]许鑫.浅谈深基坑检测技术与发展趋势[J].城市建设理论研究，2011（33）.

[2]卞京.深基坑检测技术及其应用[J].城市建设理论研究，2008（33）.

TU753

A

1673-0038（2015）03-0076-02

2014-12-30

何梦（1981-），男，工程师，毕业于解放军测绘学院，从事测绘工程工作。

祁鹏（1985-），男，毕业于长安大学，从事测绘工程专业。