自动化监测技术在基坑工程监测中的应用

自动化监测技术在基坑工程监测中的应用

张亚男

中核勘察设计研究有限公司，河南郑州，450000

摘要：与普通建筑相比，高层建筑施工的难点主要在于需要开挖基坑，要想在保证施工进度的同时，将基坑开挖给附近既有建筑负面影响降至最低，关键是要对位移情况进行监测，确保现场人员能够及时发现并解决潜在安全隐患，为基坑施工精密性提供保证。基于此，本文对自动化监测技术在基坑工程监测中的应用及相关内容展开研究，以期提供参考。

关键词：自动化监测技术；基坑工程监测；应用

建筑工程基坑监测工作的开展是保证基坑安全稳定的关键所在，深基坑作业自身具有高危性、专业性，针对基坑监测存在的问题，制定监督管理体系具有重要意义。

1 自动化监测技术在基坑工程监测中应用的重要价值

1.1 实时监测

自动化监测技术能够实时获取基坑工程的各项监测数据，包括土壤位移、地下水位、地下水压力等，可以及时了解基坑工程的变化情况，帮助工程管理者进行实时决策和调整。

1.2 高精度监测

自动化监测技术通过传感器和数据采集设备，能够以高精度和高频率获取基坑工程的监测数据，相比传统手工监测方法，可以提供更准确、可靠的数据，帮助工程管理者更好地评估工程的安全性和稳定性。

1.3 风险预警

自动化监测技术能够对基坑工程中的各种风险因素进行实时监测和分析，如土壤位移超标、地下水位上升等，一旦监测结果超过设定的阈值，系统可以发出预警信号，提醒工程管理者及时采取应对措施，减少工程风险。

1.4 节约成本

自动化监测技术可以减少人工监测的工作量和成本，提高监测效率和准确性。同时，通过实时监测和分析数据，可以及时发现问题并采取措施，避免因工程问题导致的延误和增加额外的修复成本。

1.5 数据分析和预测

自动化监测技术可以将大量的监测数据进行存储和分析，通过数据模型和算法，可以对基坑工程的未来发展进行预测和分析，帮助工程管理者制定合理的施工计划和风险控制策略。

总之，自动化监测技术在基坑工程监测中的应用具有重要价值，可以提供准确、实时的监测数据，帮助工程管理者更好地掌握工程的变化情况和风险状况，提高工程的安全性和稳定性，同时也能够节约成本和提高效率。

2 自动化监测技术在基坑工程监测中应用的常见问题

2.1 设备故障

自动化监测设备可能会由于各种原因出现故障，例如传感器损坏、数据采集设备故障等。这可能导致监测数据的中断或不准确，需要及时修复或更换设备，以确保监测的连续性和准确性。

2.2 数据传输问题

自动化监测技术通常需要将监测数据传输到中央数据库或监测中心进行存储和分析。在数据传输过程中，可能会遇到网络故障、信号干扰等问题，导致数据丢失或传输延迟。为了解决这个问题，需要确保网络连接的稳定性和数据传输的可靠性。

2.3 数据处理和分析

自动化监测技术会生成大量的监测数据，需要进行有效的数据处理和分析。但是，数据处理和分析的过程中，可能会遇到数据异常、数据噪声等问题，需要采取合适的数据处理算法和质量控制措施，以确保监测数据的准确性和可靠性。

2.4 阈值设置和预警策略

自动化监测技术可以设置监测数据的阈值，在数据超过阈值时发出预警信号。但是，阈值的设置和预警策略需要考虑多个因素，如基坑工程的特点、监测数据的变化趋势等。如果阈值设置不合理或预警策略不准确，可能会导致误报或漏报，影响工程管理和决策。

2.5 数据隐私和安全

自动化监测技术涉及到大量的监测数据，需要确保数据的隐私和安全。监测数据的存储和传输过程中，需要采取相关的安全措施，如数据加密、权限管理等，以防止数据泄露或被恶意篡改。

3 自动化监测技术在基坑工程监测中的应用策略

3.1 把控基坑变形监测的频率

基坑变形监测工作具有较强的时效性，需要以城市基坑工程的施工规划为基础，合理设置基坑观测的时间间隔，控制好基坑检测工作的频率。在基坑变形监测点布置完成之后，需要在2d后开始进行基坑数据初始值的测量，并且需要连续测量2次及以上，再取平均值作为基坑的原始数据。开始基坑挖掘施工后，需要根据基坑施工情况适当增大基坑变形监测的频率。一般情况下，在基坑的开挖施工阶段，需要保持1次/3d的基坑变形监测频率，一旦发现异常情况或安全隐患，需要进行加密监测，可以根据异常情况的严重程度增加到1次/d，甚至每施工2h就要进行1次基坑变形监测。当基坑开挖工作完成之后进入地下结构的施工建设时，可以适当减少基坑变形监测工作的频率，每7d进行1次监测。对于每个基坑工程项目的基坑变形监测工作而言，都需要在监测方案和基坑设计方案中确定报警值和预警值。如果方案中没有确定报警值和预警值，则需要在监测过程中根据实际情况确定预警标志，一旦达到报警值，必须及时地停止施工，并采用有效的安全措施，避免基坑施工出现安全或质量问题。

3.2 自动化监测系统在基坑工程中的应用

在准确把握基坑工程实际状况后，就可以确定基坑监测的任务目标，依托自动化监测系统开展基坑工程监测工作来有效把握基坑地下水位、围护墙（桩）顶水平和竖向位移、支撑轴力、围护墙（桩）深层水平位移等情况，并以此为基础设计预防控制措施，保证整体施工安全、稳定和质量。施工中可以根据工程实际状况和基坑施工作业要求，制定基坑自动化监测方案，比如监测坑外地下水位变化情况、监测围护墙顶水平及竖向位移等。要通过自动化监测系统更好地把握基坑工程位移、水位变化等状况，围绕设定的监测目标对自动化监测网进行科学规范布设。操作中除了要尽可能多地布设监测点位以外，还要注意控制好各监测点位之间的距离，以防止后续作业出现监测数据缺漏、无法反映实际情况等问题，同时要控制好监测点位的布设密度，来提高监测结果的精度。相关数据采集处理。在完成自动化监测网布设工作后就可以开展基坑监测和数据采集工作，利用布设安装的传感器设备，实现对各监测点采集数据信息的快速收集，然后通过自动化网络传输采集的监测数据信息，再通过数据处理平台自动剔除采集数据存在的粗差，最后进行平差计算与处理，保证最终呈现数据结果能真实反映深基坑水文地质和实际施工状况。

3.3 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。

4 结束语

随着我国城市化进程的加快，建筑用地越来越紧缺，现代建筑不得不通过提升土地利用率来获得更大的收益，这就使现代建筑物的总高度与地下层数不断增加，人们对深基坑的开挖、支护结构提出了更高的要求，因此，研究深基坑开挖支护结构监测技术具有重要意义。其内部的土体受到的压力会对附近的建筑结构造成相应的破坏，因此，需采取合理的措施以确保其安全可靠。

参考文献：

[1]包时超.自动化监测技术在基坑监测中的应用分析[J].智能建筑与智慧城市,2023,(04):138-140.

[2]王磊.自动化监测技术在深基坑监测中的应用[J].工程技术研究,2022,7(24):190-192.

[3]张业伟.自动化监测技术在基坑监测中的应用分析[J].中国住宅设施,2022,(01):158-160.