1深基坑概述

基坑是指在建筑施工过程中，按照施工工程设计图纸，从地面设计部位向下挖掘的地下空洞。较深基坑则是指开挖深大于5米，地下室大于3层，或基坑附近地质要求深不大于5米，而且结构相对复杂的基础工程。深基坑施工主要涉及土地挖掘与搬运、支护结构保护、基坑排水等。这是一个技术应用领域广泛、工程风险系数大、综合性高的工程项目，其工程风险系数也相对较高。

2自动化监测概述

2.1自动化监测原则

（1）实时反映的原则。基坑支护监测工程中发现的所有问题，都要及时正确的向安全管理者和施工人员报告，并针对现场状况适时采取相应对策。（2）监测点布设的原则。布设监测点时，宜尽可能布设在相同断面上。如不能布置在相同断面，应尽可能布置在相邻断面，这样信息收集后各监测点的数据可以相互对照、参考，监测结论更为精确。监测点的选择不应影响周围环境，并应满足施工和水文地质的要求。(3)经济技术原则。在确保每日监测任务完成的情况下，要尽量控制自动化监测设备的成本与维修投资。

2.2自动化监测原理

自动化监测系统包括数据采集系统、数据分析系统及成果展示平台。(1)数据采集和传输是通过现场物联网系统完成的，物联网的核心部件包括：传感器、数据采集仪、路由器，是整个物联网平台的硬件基础，也是数据产生，转换，传输的根本基础，系统肩负着数据交互、产生监测数据，转换、采集、传输等任务，是搭建高即时性、高灵敏性、高精确性数据采集系统的保障。 (2)数据分析系统可以根据现场采集的数据分析处理后按照设计频率自动生成监测数据报表，自动生成监测数据曲线图，并且将采集到的监测数据实时与各监测项的控制值进行对比，判断监测数据是否预警，最终PC端数据成果在线查看。(3)依据数据分析系统处理后的数据，成果展示平台自动生成监测数据报表，并按照项目方给定的固定报告格式自动生成的监测报告，同时根据监测报告和结构状况分析深基坑的安全情况，从而得到符合实际状况的结构安全性结论。

2.3自动化监测的目的

自动化监控系统代替了常规的人工监控，自动监视基坑开挖过程中基坑支护结构和周边环境的安全情况。增强数据处理可靠性，准确给出监测报告，增强了监测数据的实时性，即时对比监测控制值，可在监测数据达到预警值后及时发出报警，及时提醒管理者采取相应对策解决问题。

3深基坑工程自动化监测技术

3.1监测网布置

监测网布置需要分析地理环境和地理位置。另外，项目在施工过程中也比较易受到各种因素的影响，尤其是在城市周边的高楼大厦中，这都会影响测量项目的工作范围。为解决上述问题，有必要对监测点进行针对性布置，以进一步提高测量的准确度和稳定性。工作基点应选设在靠近观测目标且便于联测观测点的稳定或相对稳定位置，优先考虑设立在基础好，沉降稳定，便于施测，便于保存，稳固的永久性建（构）筑物上，也可以埋设于在变形影响区域外的基岩或原状土层上，也可以利用基坑工程施工水准控制点作为沉降监测工作基点。设置在地表的工作基点：采用人工挖孔或大钻孔埋设法在地表设置的工作基点，并应作保护。现场监测点应根据规范和设计图纸进行布置。根据规范要求，桩、坡顶水平和竖向位移应沿基坑周边布置，布置在基坑各边中部、阳角处，监测点间距20m；深层水平位移监测点宜布置在基坑周边的中部、阳角处及有代表性的部位。监测点间距宜为20m～60m，每边监测点数量不少于1个；应在基坑周围设置水位监测点，水位监测点的位置应根据已核实的降水方案确定。

3.2 全站仪自动化监测系统的建立

(1)系统架构。自动变形监测系统主要由数据采集、数据传输、系统总控、数据处理、数据分析和数据管理等部分组成。(2)通讯架构。自动变形监测系统通讯主体为GPRS模块。全站仪有线连接GPRS模块，现场采集的数据通过GPRS模块无线传输到办公室数据平台。(3)系统调试。系统调试包括仪器通讯调试、服务器稳定性调试，工作周期为2-3天。(4)获取监测点的初始值。系统通讯调试完成后，人工操作测量机器人，依次测量各监测点，完成各监测点初值采集。在数据传输过程中，如果无线通信出现临时故障，可以通过全站仪与数据线或存储卡连接，保证数据传输工作的顺利进行。监测站点的设置需要根据项目的具体情况进行有效调整，全站仪可安装在观测墩上，根据已知的控制点建立坐标系。

3.3支护桩倾斜监测

支护桩倾斜（深层水平位移）采用导向轮固定倾角仪监测。在基坑开挖过程中，土体会产生了扰动和卸荷效应，从而造成基坑周围土体应力出现了明显变动。此外，由于土体的卸荷作用和支护结构的变形，基坑周围的地表和建筑物也相应发生位移。基坑深层水平位移自动化监测涉及监测、组织和分析支护结构水平位移的垂直分布，以确定基坑支护结构的受力状态，周围是否存在软弱土层，并指导设计和施工。沿基坑周边设置监测孔，可将测斜管放入支护桩槽孔中，固定到钢筋笼上，为保证测斜管内通畅，无泥浆等异物，接头处需进行密封处理。每个监测孔间隔3-4米固定一个导向轮。

4.结束语

随着物联网、大数据、智能、BIM等技术的发展，自动化监控系统将更加成熟。物联网技术的应用范围也将扩大，通过结构感知、数据分析、预警分析，实现对工程施工的安全控制。同时通过智能传感器的嵌入和物联网的结合，实现人和物的融合。在这种统一的计算机网络中，对人、机械设备以及基础设施进行实时管理与控制，让相关管理者和专业工作者作出更为细致、动态化的控制与判断，进而达到自动化监测，改善工程施工的安全水平。

参考文献：

[1]地下工程及深基坑自动化监测系统综述[J].张振兴.住宅与房地产.2018(33)

[2]边坡自动化监测方法——以香港为背景进行讨论[J].黄兴鹊.土工基础.2017(02)

[3]自动化监测在商业广场改造工程的应用[J].李枚洁.低温建筑技术.2017(03)