江苏省有色金属华东地质勘查局 江苏省南京市 210007
摘要：目前的深基坑风险评估仍偏于可靠性分析以及失效概率计算方面，缺乏实用的风险分析控制体系，并且没有切实有助于实际风险控制的动态风险评估及相应措施控制体系，也缺乏深入的研究，未考虑动态风险因素得出的深基坑失效概率往往是偏离真实深基坑风险水平的。本文基于谈自动化监测在深基坑项目中的应用展开论述。
关键词：自动化监测；深基坑项目；应用
引言
基坑工程是现代各类建筑地下施工前需要进行的系统工程，包括土方开挖、边坡支护、土方回填、施工过程设计、勘察和施工监测、质量检测等。系统工程的质量关系到项目施工、周边建筑物、设施和相关人群的安全。因此，基坑监测成为基坑施工中关键的维护性工作，监测内容主要包括基坑整体、支护结构变形情况。
1基坑检测的现状
基坑坍塌的原因有很多，包括地质勘察不严谨，开挖设计不合理，支撑围护不规范，防渗水手段欠缺、检测手段落后等，坍塌形式可分为基坑整体失稳、坑底隆起变形、围护结构失稳、支锚体系失稳、渗水导致的结构破坏等。具体坍塌的因素包含人为因素和环境因素两种，由此可见基坑安全的复杂性，也突出了基坑检测/监测的必要性。基坑开挖安全是工程界一个很大的难题，也成为国际工程界最为关注安全的领域之一。现在的基坑检测手段一般是人工参与为主的第三方检测，形式多为对结构位移、结构内力等几个关键因素进行现场人工观察及测量，再通过对所测数据进行分析，进而判断基坑的整体或者局部失稳的可能性，以及构件的安全储备度，这种检测方法存在如下缺点:1)受空间限制较大，基坑施工面有限，空间有限，设备人员聚集，人工测量很难找到合适的观测点进行较长时间的观测，往往不停变换观测地点，由此带来测量误差，在复杂环境检测，同时也会有较大的安全隐患。2)受时间因素影响，基坑一般是24h不间断施工，观测人员很难全天候精力完全集中，特别是夜间观测，受光线影响较大，主观误差也会较大。3)检测目标有限，潜在危险因素如周边环境情况、地下水等因素的人工观测，多数是低频甚至滞后于实时的施工进程，导致不能第一时间做出应急反应。4)检测数据分析不同步，检测一般是分工检测，检测完成后再汇总各方数据后进行分析，这样就会产生分析的严重的滞后性，不能第一时间发现潜在危险源并且迅速做出响应。
2深基坑监测方案确定的原则
基坑监测是一项复杂、系统的工作，基坑施工的影响因素复杂，在基坑开挖、支护施工前、施工过程中，需要根据开挖大小、挖掘深度、施工与支护结构、土体变形相关性等因素，结合相关变形规律和技术规范确定基坑监测方案。优质有效的监测可合理控制土体位移、支护结构位移等因素，有效控制施工安全，基于施工效应等理论和基坑监测的实际技术要求、施工流程等因素的考虑，编制和确定监测方案。（1）将深基坑本身及周边一切可能受到施工影响的建筑、地下管线及其他设施均作为监测对象，基坑施工影响范围是自身开挖深度的2倍。（2）依照相关规范和工程设计要求确定具体的监测内容和监测布置点，监测内容、方法应全面反映和满足基坑施工中对自身结构和周边环境监测的要求。（3）监测方法、频率及使用的仪器应符合相关技术要求，保障其能满及时、精确、全面采集和传递数据等信息化监测要求。
3危险点分析
要防患于未然，就要在风险隐患产生阶段进行有效地控制，此时的控制是最有效的控制。因此，要使SMW工法桩在围护结构的潜伏因素不会在其后的开挖阶段影响基坑的风险水平，要在围护结构施工阶段进行有效地控制。对SMW工法桩施工的几个潜伏因素进行比较，施工冷缝和桩体水泥体强度未达标是主要的人因危险点。其他潜伏因素，可归为技术方面偏差，只能通过施工人员的技能熟练程度来减小技术方面的风险，可控风险幅度有限，重点在于人因危险点的控制。
通过监测数据在深基坑动态风险监控方面进行研究，针对风险阶段划分、潜伏因素分析和控制、危险点分析及控制，为深基坑工程动态风险因素管理提供理论依据。
4制定科学的监测网设置方案
为了进一步优化深基坑的监测与测点布置效果，保证监测数据的科学性与专业性，施工团队应对监测网的设置提高重视。首先，工作团队需要做好监测网设置前的准备工作，如对深基坑的空间布局情况进行有效掌握，对基准网点的位置、网点间的距离进行明确，为监测网的设置提供参考依据。其次，在设置平面监测网的过程中，工作人员需要对周围建筑的分布情况进行了解，还应判断深基坑的控制点，在设置监测网时，可进一步提高网点整体布局效果。最后，在设置高程监测网时，工作人员需要对深基坑周边建筑物的沉降情况进行准确监测，还应控制监测数据的误差，根据工程需要选择合适的监测方法，提高监测网设置方案的落实效果。
5自动化监测分析
（1）自动化全站仪，在监测过程中，自动地开展整平工作，调焦和正导向观测，对数据自动化记录，能够自动化识别以及对准功能。只要将仪器对目标对准，便能对目标棱镜自动寻找，开展自动瞄准并进行锁定，实时监测，监测效率得到了大幅提升。（2）自动化实时监测系统软件，在变形实时监测系统过程当中SMOS自动化系统软件，在有线和无线控制仪器基础上，通式监测点和仪器前，对设置在自然物体上的监测点以及目标设施开展动态化的三维坐标监测，并通过近距离差分后，使其精度达到亚毫米级，不仅自动化程度高，而且具有很高的精度，同时非常便捷与自动，还能自动化实时化的处理数据。（3）结构安全评价，此项工作是通过结构安全评价系统实现，主要包括对数据的分析监测，历史数据的定期监测，对标准数据进行设定，分析监测结构，如分析研究建筑物的稳定性以及安全性，对全部的结果进行显示，存档以及储存，在此基础上生成安全检测报告以及评估报告。
6加强深基坑施工的风险评估
风险评估工作是深基坑监测及测点布置中的重要内容，对施工隐患排查、风险防控工作的开展有重要作用。首先，施工团队需要对深基坑所在地的自然环境灾害情况，进行风险评估，如施工所在地是否存在地质灾害隐患或地基渗水情况等。应对施工中可能受不可抗力影响，产生的安全问题进行风险评估，制定有效的防控方案。其次，施工团队需要发挥主观与客观评估意识，对风险出现的概率进行科学分析与规律判断，在大量参考数据信息的支持下进行风险评估，以保证工程项目的安全开展。最后，工程团队应根据深基坑施工情况，对风险问题进行有效控制，如做好施工前的风险防控工作或施工后的风险管理等，为深基坑的稳定施工、工程安全提供保障。
结束语
深基坑开挖多在城市密集区进行，基坑开挖所引起的周围土体变形将直接影响周围建筑物和地下管线的正常状态。基坑破坏前，往往会表现侧向边线或变形速率超过警戒值。因此，在基坑施工过程中，借助自动化监测数据处理分析，并根据规范或经验提前设置预警值，使得基坑达到预警状态系统会自动报警，这已成为深基坑工程施工风险管理的重要内容。
参考文献
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