赵鸿彬
广州市市政工程试验检测有限公司
摘要：深基坑基础在目前的工程实践中被广泛的应用，而深基坑开挖和支护对于工程整体的安全至关重要。从施工实践来看，深基坑工程的自动化监测技术应用对于工程安全保证有突出价值，因此文章就深基坑工程自动化监测技术进行相关分析与讨论，旨在为目前的深基坑监测工作提供帮助与指导。
关键词：深基坑工程；自动化监测技术；基坑支护
深基坑为开挖深度超过了5m，地下室超过了3层或者是深度没有达到5m，但是周边地质比较复杂的基坑工程。深基坑工程包括土方挖运、边坡支护以及基坑排水等众多内容。由于深基坑施工中支护结构多为临时性结构，存在较大的危险系数。因此需要注重对基坑支护结构稳定性的监测，并设计有效的应急措施，以保证深基坑施工的整体安全性。
一、自动化监测概述
深基坑工程的监测内容主要包括基坑顶水平位移及沉降、深层水平位移、地下水位、基坑支护结构内力（锚索应力、支撑轴力等）、周边建筑物、道路及地下管线沉降等，传统的人工监测方式耗费大量的人力物力，效率低下，而自动化监测技术具有集成化、自动化、智能化的特点，相比人工监测在工作效率等方面具有显著优势。
自动化监测技术的应用需要明确以下内容：1）自动化监测的原则。自动化监测工作的实施需要强调及时反馈原则、测点相关性原则、经济性与技术性原则、自动化原则[1]。2）自动化监测的原理[1]。自动化监测的原理主要包括数据收集层级、数据预处理与传输层级、数据处理层级、结构安全评价层次等。3）自动监测的目的[2]。自动化监测主要是为了实现信息数据的及时获取，并进行科学的分析，以便为后续的工作开展提供更好的支持。
二、深基坑自动化监测的实施
2.1 自动化监测系统
（一）传感器网络
传感器网络由智能机器人、静力水准传感器、应力传感器等多种用于采集监测参数数据的仪器以及数据通讯设备组成，相比传统人工监测使用仪器更加智能化与自动化，组成了一个实时高效的数据监测网络，能够更精确及时的反映基坑支护结构变化情况。
（二）数据处理、分析与发布平台
数据处理、分析与发布平台是用于处理传感器网络实测数据的网络平台，包括网页端、电脑客户端与手机app等多种形式，集成了测量数据的处理分析，成果的查询发布等功能。数据的处理与分析包括对数据的预处理与数据的各类分析。数据预处理包括对数据的分类、过滤和压缩等，以便为后续的数据分析提供良好的信息源；对数据的分析包括数据的统计分析、结构参数识别与安全评估等，从而得到监测参数变化情况，为参数的预警预报提供判断依据。通过平台可实现对监测数据与成果的实时查询及监测参数的预警预报，从而及时了解基坑支护结构变化情况，采取有效措施保护基坑支护安全，指导基坑后续施工工作。
2.2 自动化监测网络布设
在深基坑施工的过程中，通过自动化监测可以及时的发现施工过程中存在的问题，这对于施工危险预警至关重要。在深基坑施工的过程中要实现自动化监测，需要进行自动化监测网络的布设，其包括以下工作内容。
（一）基准点的布设
为了实现对施工过程的有效监测，在基坑的周围需要布设不少于2个全站仪后视基准点，并保证其位于基坑边坡变形影响范围之外，以减弱基坑支护位移或者护坡变形的影响[3]。基准点应布设在周围视野开阔的区域，且土层需具备牢固性。为了确保基准点位置的准确，每个月对其进行一次位置测量，以保证基准点所获取数据的准确性。
（二）监测点的布设
监测点布设工作主要包括土体位移监测点、应力监测点与地面监测点布设三个方面。
土体位移监测指的是通过对基坑开挖以及支护体系在纵向发生位移量上的监测，以及时和全面的掌握土体和基坑变化方向上的动态信息。监测时需要选用具有高强度性能的PVC测斜管，然后将其打入到土体的内部[4]。在测斜管内契合测斜仪探头滑轮的十字滑槽，且该滑槽应与基坑边线垂直。为防止砂石或水进入测斜管内，使用盖子密封测斜管上下端端口。在测斜管打入工作结束后，利用黄沙等材料进行夯实，然后在表面进行土体的覆盖，从而保证监测点本身的安全性和稳定性。
应力监测包括支撑轴力监测、锚索应力监测与土压力监测等。支撑轴力监测分为混凝土支撑与钢支撑两种，混凝土支撑轴力监测中通常将传感器与钢筋焊接在一起，埋入混凝土支撑中，而钢支撑则在其表面焊接传感器；锚索应力监测点通常选取在支护桩或挡墙一侧的锚索端部，传感器应在安装锚索时一并安装；土压力监测点通常选取危险断面的挡土墙或支护桩侧面处，传感器直接埋入土层内以监测土体压力变化。
地面监测点的布设需要在地面上进行开孔，然后在开孔处打入直径不小于22mm的螺纹钢筋，利用细砂对螺纹钢筋周围进行夯实，以保证测点的稳定性[5]。棱镜应安装在螺纹钢筋上高于地面至少5mm处，且正对监测仪器，从而为全站仪的观测提供便利。进行周边监测网点的布设时需要保证监测视野的宽阔，并实现监测点的对称布置。
（三）测站的布设
除以上工作外，监测人员在深基坑施工监测中还需要进行测站的布设。与传统人工监测不同，自动化监测中测站包括电线电缆、数据通讯设备、全站仪等方面，主要承担监测系统运转过程的无线通讯及数据信息采集等工作[6]。全站仪的 布设需要保证基础的稳定，通常使用带螺杆的钢筋笼浇筑基座，并使立杆底部与基础刚接，全站仪架立在立杆顶部。数据通讯设备应在无线传感器工作范围内，或在有线传感器附近，并使用铁盒等措施进行防护。监测系统中的各式电缆应合理排布，并使用PVC套管等措施进行防护，以避免施工现场中的意外损坏。
结束语:
综上所述，在深基坑工程实践中，利用自动化监测技术可以实现对基坑支护结构变化情况的实时监测与预警。利用自动化监测技术指导基坑支护与施工工作，深基坑施工安全性和可靠性会进一步提升。
参考文献：
[1]苏瑞明.深基坑工程自动化监测技术研究[J].工程建设与设计,2018,396(22):62-63.
[2]龙章.浅谈深基坑工程自动化监测技术[J].砖瓦世界,2020,000(012):18.
[3]王哲.自动化监测在地铁深基坑施工中的应用[J].建材与装饰,2020,No.614(17):268-269.
[4]孙元帝,孟凡明,孙志铖,et al.自动化监测系统在深基坑监测中的应用[J]. 工程技术研究,2020,005(005):P.59-60.
[5]高海龙.建筑工程中的深基坑支护施工技术要点探讨[J].建筑工程技术与设计,2018,000(026):334.
[6]张晓东.地铁深基坑施工管理的现状分析[J].工程建设与设计，2019（3）:65-67