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在现代城市建设中,随着高层建筑和地下空间的广泛开发,深基坑工程已成为工程建设中风险极高的关键环节。而基坑监测作为保障基坑安全的重要手段,犹如工程的"生命线",通过科学、系统的监控,能够及时预警基坑变形、支护结构失效等安全隐患,有效避免基坑事故的发生。 基坑监测的核心价值不仅体现在事故预防上,更贯穿于工程建设的多个方面: 安全保障:通过实时监控基坑稳定性,为及时采取加固措施提供数据支持,防止基坑坍塌对人员、周边建筑和市政设施造成危害。 设计验证:将监测数据与设计方案预估值对比,验证设计参数的合理性,为类似工程积累经验数据,推动基坑工程设计的进步。 指导施工:通过反馈监测信息,及时调整施工方案和进度,实现信息化施工,提高工程管理的科学性和精准性。 经济优化:在确保安全的前提下,基于监测数据可合理调整支护参数,避免过度保守设计,节约工程投资。 2 基坑监测的基本原则 基坑监测工作并非随意布置几个观测点那么简单,它需要遵循一系列科学原则,确保监测数据能真实反映基坑状态,并及时发挥预警作用。 2.1 可靠性原则 可靠性是基坑监测的首要原则,它要求从监测设备、测点布设到数据采集的全过程都必须保证数据的准确性和可信度。 设备可靠:选择精度高、稳定性好的监测仪器,如精密水准仪、全站仪、测斜仪等,并定期进行检定和校准。 方法科学:采用经过验证的监测方法,如使用测斜仪测量围护结构和土体的深层水平位移时,需保证测量自下而上沿导槽全长每隔0.5m测读一次,测量完毕后将探头旋转180°重复测量以校验数据准确性。 点址稳定:监测基准点应布设在基坑变形影响范围之外的稳定区域,避免因基准点位移导致数据失真。 2.2 多层次监测原则 基坑监测应采用多层次的综合监测手段,以获取全面的基坑状态信息: 仪器监测与巡视检查相结合:除了仪器监测,还需安排专业人员对基坑周边进行日常巡视,检查地面裂缝、渗漏水等异常情况。 表观监测与内部监测并重:既包括桩顶水平位移、地表沉降等表观监测,也包括支护结构内力、土压力、深层水平位移等内部变化监测。 监测项目互相验证:如围护结构位移、内力、支撑轴力等监测结果可以互相验证,提高监测结果的可靠性。 2.3 关键区重点监测原则 基坑的不同区段风险程度各异,监测工作应突出重点,抓住关键: 关键部位加强监测:在基坑阳角部位、深度较大部位、支撑与围檩连接处等应力集中区域,应加密监测点和监测频率。 特殊地质条件专项监测:对于膨胀土、湿陷性黄土、深厚软土地层等特殊地质条件,需制定专项监测方案,加大监测力度。 2.4 经济合理原则 在保证监测系统可靠性和完整性的前提下,应优化资源配置,提高经济性: 根据风险等级布点:安全等级高的基坑工程监测项目应更全面,测点更多;安全等级较低的基坑可适当简化。 阶段性调整:随基坑开挖深度和施工阶段的变化,动态调整监测项目和频率,避免资源浪费。 2.5 方便实用原则 监测系统应便于安装、保护和维护,保证在复杂的施工现场能长期稳定工作: 测点保护:监测点应设置醒目标志,必要时采取保护措施,防止施工机械或人员破坏。 操作便捷:监测设备应适合现场环境,操作简便,数据读取快捷,以利于高效完成监测任务。 3 基坑监测的系统化流程 基坑监测是一个系统化、程序化的过程,各个环节紧密相连,构成了一个完整的工作体系。规范的执行流程是确保监测效果的基础。 3.1 监测方案设计 监测方案是指导整个监测工作的纲领性文件,应结合工程实际精心编制。根据《建筑与市政基坑工程监测技术标准》DB37/T 5313-2025,监测方案设计需明确以下内容: 监测目的与依据:明确监测要达成的目标和技术依据。 监测项目与内容:确定具体的监测项目,如水平位移、沉降、倾斜、应力等。 测点布置图:绘制详细的测点平面和剖面布置图。 监测方法与设备:规定各监测项目采用的监测方法和使用的设备型号。 监测频率与报警值:设定各施工阶段的监测频率和各级报警阈值。 组织机构与质量安全保证:明确监测实施单位和质量安全控制措施。 3.2 测点布设与保护 测点布设的质量直接关系到监测数据的可靠性,必须严格按照方案实施: 遵循布点原则:监测点应布设在变形敏感、关键受力部位,能反映基坑和周边环境的实际状态。如围护桩内的测斜管应在吊放钢筋笼之前绑扎在钢筋上,随钢筋笼一起放入桩孔内。 保证安装质量:各类监测元件的安装需严格遵守操作规程。如钢筋计焊接时需采取冷却措施,避免热传导使钢筋计零漂增加。 做好识别保护:测点布设后应设置醒目标志,做出醒目标志,以利保护管口。同时做好测点编号和定位记录,为后续数据采集奠定基础。 3.3 数据采集与巡视 数据采集是监测工作的核心环节,需要严谨细致的工作态度: 规范监测行为:按照"三固定"原则(固定人员、固定仪器、固定路线)进行监测,确保数据可比性。如沉降观测要使用相同的仪器,在相同的位置上,由同一观测者按同一方案施测。 保证监测频率:根据施工阶段和监测结果动态调整监测频率。如基坑开挖过程中可每天一次,主体结构施工时3天一次;当数据异常或接近报警值时,应加大监测频率。 结合巡视检查:专业监测人员需进行日常巡视,检查基坑周边地面裂缝、渗漏水、周边建筑变形等异常情况,并做好记录。 表:基坑监测主要项目与方法 3.4 数据处理与分析 原始监测数据需经过科学处理和分析,才能转化为有价值的工程信息: 数据整理与校对:对采集的数据进行平差等处理,检查数据的完整性和合理性,剔除粗差。 数据整编与可视化:将处理后的数据整理成表格、曲线图、时间序列图等形式,直观展示变化趋势。如绘制位移-时间曲线、位移-深度曲线等。 分析与研判:分析监测数据的发展趋势,判断基坑安全状态,预测未来变化,为工程决策提供依据。如将新的监测资料与原设计采用值进行对比,以判断现有设计和施工方案的合理性。 3.5 信息反馈与预警 监测信息的及时反馈和有效预警是基坑监测价值的最终体现: 建立反馈机制:形成规范的监测报告制度,定期编制日报、周报,异常情况下及时发布预警信息。 设置预警阈值:根据设计要求和规范规定,设置多级预警阈值。当监测数据达到警戒值、报警值或出现异常变化时,立即启动相应级别的响应程序。 应急联动:监测单位与施工、监理、设计等单位建立应急联动机制,确保预警信息能得到及时处理,共同制定应对措施。 4 基坑监测的技术发展与展望 随着科技进步和工程实践经验的积累,基坑监测技术正朝着自动化、智能化、标准化的方向快速发展,为基坑工程安全提供更加有力的保障。 4.1 自动化监测技术 自动化监测通过传感技术、数据通信技术和计算机技术的集成,实现了监测数据的实时采集、传输和处理,大大提高了监测效率和准确性: 自动化监测系统:集成传感器、数据采集与传输、软件平台,实现实时、远程、连续监测,可有效减少人工测量误差。如武汉市发布的《基坑工程自动化监测技术规程》DB4201/T 738-2025,为武汉地区基坑工程自动化监测提供了技术指导。 数据不落地技术:上海、广州等地推广"监测数据不落地"模式,要求监测数据直接从监测设备传输至监管平台,避免人为干预,确保数据真实性。如上海市要求安全等级为一级的基坑必须运用自动化监测、数字手簿、蓝牙通信及人脸识别等方式开展基坑监测工作。 4.2 智能化数据分析 传统的数据分析主要依赖人工判断,而智能化的数据分析方法正在兴起: 智能预警模型:基于大数据和人工智能技术,建立基坑安全状态评估模型,实现更精准的风险预警。 多源数据融合:将监测数据与地质、设计、施工等多源信息进行融合分析,全面评估基坑安全状态。 预测预警能力:通过构建预测模型,预测基坑未来一段时间内的变形发展趋势,实现事前预警,变被动应对为主动预防。 4.3 标准化与规范化 基坑监测的标准化建设正在不断加强,为行业提供统一的技术依据: 标准体系完善:国家、行业和地方标准不断更新,如山东省2025年实施的新版《建筑与市政基坑工程监测技术标准》DB37/T 5313-2025,适应了新技术和特殊地质条件下的监测需求。 监管力度加强:各地住建部门加强了对基坑监测的监管,如广州市住建局明确要求监测单位严格履行工作职责,使用符合功能要求的监测设备,并对监测数据的真实性、准确性、及时性负责。 行业自律提升:行业协会通过健全信用体系、开展自律检查、推进行业信息公开等方式,促进基坑监测市场的规范发展。 5 结语 基坑监测是保障深基坑工程安全的关键技术,其实施流程与原则构成了一个科学严谨的体系。随着新技术、新标准的不断涌现,基坑监测正朝着更精准、更智能、更规范的方向发展。掌握基坑监测的系统方法,理解其核心原则,不仅是工程技术人员的专业要求,也是确保工程建设安全顺利进行的基础保障。未来,随着自动化、智能化技术的深度应用,基坑监测将在城市建设中发挥更加重要的作用,为城市建设和地下空间开发保驾护航。
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