關于深基坑監測預警系統的探討

[摘要]隨著我國經濟的迅速發展，地上的超高層建筑和大型地下建設項目日益增多，深基坑工程也越來越多，其深度和難度亦不斷加大。本文探討了深基坑監測預警系統的設計構建，并著重對監測問題進行了分析。

[關鍵詞]深基坑工程；監測；預警 文章編號：2095-4085（2016）03-0029-02

基坑工程是在建筑物地下部分施工中，需開挖基坑，并對其進行施工降水和周邊圍擋，同時監測和維護基坑四周的建筑物及道路和地下管線等，以確保基坑工程本身和周邊人員生命財產安全。其內容主要有勘察、設計、施工、環境監測和信息反饋等內容。

1深基坑工程介紹

深基坑工程是指開挖深度5米，地下室層數2層，地質條件與周圍環境及地下管線等較為復雜的工程。

深基坑工程的特點涉及面廣、復雜多變，施工時需要考慮力學、變形、穩定等諸多問題，同時還要兼顧結構工程和環境工程。通常，設計基坑的支護結構時沒有考慮永久性等問題，施工單位為減少成本，僅對其進行簡易處理，致使支護結構的強度較低，增加了事故的發生概率。深基坑支護結構的受力情況不僅受深度等因素影響，還與土方開挖的時間安排等有關，土體的長時間蠕動也使土體抗剪強度降低。深基坑工程與區域位置有重大關系，不同區域地質條件不同，不明因素眾多，對深基坑工程造成不同程度的影響。另外深基坑工程周期較長，復雜性強，與地下水和巖土分布等相關，可估測性較低。

2監測預警系統的設計構建

2.1設計原則

為保證有效降低風險，減少事故的發生，在設計構建監測預警系統時應遵循以下原則。

（1）嚴謹性與科學性原則。監測預警是為了使施工人員及時發現問題并防止事故的發生，整個系統具有嚴密的科學性，要根據實際情況合理設計系統，增加實用性，其是整個系統必須遵循的最基本原則。

（2）整體性原則。深基坑工程涉及諸多因素，在進行監測預警時不能只針對其中某一項。事故的發生通常是多種因素共同作用的結果，因此監測預警系統要遵循整體性原則，對各項數據都要進行監測，統籌全局。

（3）方便實用原則。整個系統在實際工作中應當方便實用，以便工作人員能夠及時對各種異常做出調整。

（4）信息化原則。各項監測數據應實時傳人數據庫，由計算機進行處理，根據數據變化趨勢做出預測，并及時進行風險評價和控制等。

2.2具體設計內容

基坑監測預警系統并不是簡單的信息采集，還包括預測預警等工作，其設計內容較為全面。

（1）確定監測目的。通過監測數據，分析基坑圍護體系是否安全以及基坑的開挖對臨近建筑物的影響，保證施工時圍護體系不出意外。此外，還應利用監測結果分析檢驗圍護體系設計計算理論和方法的可靠性。

（2）根據監測目的和設計方案，在現場合理選擇監測項目及監測流程。

（3）確定監測頻率和測點的布置。根據開挖進度等實際情況確定監測頻率和測點，隨著工程的進行，監測頻率和測點的數量都應逐步增加。在降雨期，對地下水位的監測頻率應當適當增加。

（4）監測數據反饋與預警。監測數據應能夠實時反饋至監理單位等，達到或超過報警值時應自動報警，以便相關單位及時研究、處理。

（5）確定監測報警值。監測報警值的確定主要包括基坑支護結構、周圍建筑物和地下管線三方面。支護結構報警值包括單位時間內允許變化量和累計允許變化量兩部分。對于周邊建筑物要考慮不同建筑對差異沉降的承受能力以及基坑開挖引起的變形與建筑本身變形等因素；對于地下管線主要考慮差異沉降和撓度及變形速率等。

2.3預警功能評價

通過對系統設定報警值，各功能模塊對監測數據進行數值與幾何等綜合分析，對潛在風險進行識別、評價，并進一步采取控制措施。

3針對監測問題的分析

3.1監測目的與內容

每一個工程都有特定的監測內容，每一個測試項目又有特定的目的。在不同的安全等級下所選擇的監測項目有所區別。其中對支撐結構頂部水平位移和周邊建筑物沉降等進行監測主要是判斷基坑支護的穩定狀態，較為重要，在各安全等級下都需要進行監測。

3.2監測設備的選用

數據采集的準確性跟儀器的選用有密切聯系，實際監測過程中要根據實際情況正確選擇儀器。例如在判斷基坑穩定狀態時，要用測斜儀測量維護結構和土體的水平位移變化；觀測土壓狀態時要用土壓力盒；對支護結構的應力測量還要用到鋼筋應力計、混凝土應力計等儀器。另外還有土體分層沉降儀等諸多儀器設備，可以根據選擇的檢測項目合理選用。

3.3監測數據的處理

要使用監測所得數據對當前項目整體狀態進行評價，并輔以對各監測項目的狀態進行綜合分析，獲得相關變化圖表，預測各項數據變化趨勢，以便提前對風險進行預防處理。

4結語

綜上所述，隨著經濟的發展，地鐵、地下車庫建設越來越多，而相關事故數量也隨之增加，基坑工程的監測預警系統也亟待進一步改善。