基坑支护结构位移测量精度影响因素分析

一、引言

随着城市地下空间的快速开发，基坑工程规模不断扩大，深度和复杂度显著提升。支护结构在受力与变形过程中，其位移测量结果直接关系到基坑安全评价与风险防控。然而，现有监测实践中常出现测量值与实际位移不一致的问题，导致预警失效或反应滞后。因此，系统分析影响位移测量精度的因素，并提出相应的优化策略，对于提高监测可靠性与工程安全水平具有重要意义。

二、基坑支护结构位移监测方法概述

位移监测常采用 全站仪测角测距法、水准仪高程测量法、测斜仪埋设监测法、GNSS动态监测法 等多种方式。不同方法在监测精度、实时性、抗干扰能力及适用范围上存在差异。例如，全站仪具有高精度优势，但受天气及视距限制较大；测斜仪能反映深层位移，但安装条件苛刻；GNSS 技术便于自动化与远程监控，但在高层建筑密集区存在信号衰减问题。综上，监测方法的选择与组合对精度影响显著[1]。

三、基坑支护结构位移测量精度影响因素分析

基坑支护结构位移测量精度受到多重因素共同作用，其影响机制不仅涉及测量仪器本身的性能，还包括外部环境干扰、施工工序扰动以及数据处理方法等方面。如果不能充分识别并控制这些因素，容易导致监测结果与实际变形存在偏差，降低预警与决策的可靠性。具体因素分析如下：

（一）测量仪器因素

1.精度等级与分辨率：高等级仪器的最小分辨率更小，能捕捉微小位移，但价格与维护成本较高。

2.传感器的线性误差、温度漂移等会造成数据偏差。

3.安装与布设误差：仪器安装角度、埋设深度与布点方式不当，易引起数据畸变。例如，埋设过浅的测斜仪易受浅层扰动影响，布点不合理则会造成监测数据缺乏代表性。

（二）环境干扰因素

1.温度效应：温差会导致仪器元件膨胀或收缩，引起测量误差。

2.振动与噪声：施工机械振动、交通荷载及微小地震均可能干扰监测系统，造成短时数据异常或波动，使真实位移信号难以识别。

3.地下水变化：地下水位升降及渗流压力变化会引起土体应力重分布，从而造成支护结构瞬时位移或反弹现象。若未加以修正，可能导致监测结果与实际结构变形规律不符。

（三）施工与结构因素

1.开挖工序扰动：基坑开挖过程中存在分层开挖与不均匀卸荷等情况，支护结构往往表现为阶段性和突发性位移。这类扰动会在短时间内引起监测数据大幅波动，若未结合施工工序进行解释，容易误判结构风险。

2.支护刚度与受力状态：不同支护形式（如排桩、地下连续墙或复合支护）刚度差异显著，其位移发展速率与形态各不相同。若监测体系未充分考虑结构特性，则影响测量曲线稳定性。

3.荷载传递与时效性：土体蠕变与支护结构时变效应，易使位移测量与实际脱节。

（四）数据处理与人为因素

1.布点方案不合理：若测点数量不足或分布不均匀，将导致监测结果缺乏整体性和代表性，尤其在关键受力部位缺少测点时，难以揭示结构真实变形特征。

2.数据滤波与修正不足：监测过程中难免出现环境干扰、仪器异常等导致的异常数据，如果缺乏合理的滤波与修正手段，误差将逐渐累积，影响长期趋势分析。

3.人员操作与记录偏差：观测人员技能差异与操作习惯，可能直接影响监测精度

在综合分析测量仪器、环境干扰、施工与结构特性以及数据处理与人为操作等方面因素后，可以将其系统归纳如下表，以便直观展现各类因素对基坑支护结构位移测量精度的影响及典型表现（见表1）。

表1 基坑支护结构位移测量精度影响因素归纳表

四、精度控制与优化对策

（一）仪器与布点优化

在基坑支护位移监测中，合理选择与布设监测仪器是保证精度的前提。应优先选用分辨率高、适应性强的测量设备，以满足微小位移捕捉的需求，同时结合全站仪、倾斜仪、光纤传感等多种手段，形成互补的监测体系，从而降低单一方法的局限性。在布点设计上，应针对基坑支护结构的关键受力部位，如拐角、变形集中区域以及支护桩顶等位置，适当增加监测点布设密度，确保数据具有代表性与完整性，避免因布点不合理而导致结果偏差[2]。

（二）环境修正与施工控制

环境因素和施工扰动是引起测量误差的重要来源，因此在高精度监测中必须进行有效修正与控制。一方面，可以建立温度、湿度及振动补偿模型，对受环境影响的数据进行动态修正，减少外界因素造成的误差累积。另一方面，在基坑开挖和支护施工过程中，应合理安排施工工序与监测时序，避免因分层开挖或重型机械作业产生瞬时扰动，造成监测曲线异常波动，从而确保监测数据能够真实反映结构位移的实际变化规律。

（三）数据处理与智能化应用

监测数据的处理方式直接关系到精度的高低和结果的可靠性。在分析过程中，应引入滤波、异常值剔除、误差修正及趋势分析等方法，对监测数据进行深度处理，避免因噪声或偶发扰动造成的失真。同时，应充分利用物联网传感、自动化采集及大数据平台，构建智能化监测系统，实现对位移变化的实时采集、自动识别和动态修正，并建立预警机制，为施工安全管理提供及时有效的决策支持[3]。

（四）管理与人员培训

在精度控制中，科学的管理制度和高素质的人员同样不可或缺。应建立严格的监测规范与质量控制体系，从仪器校准、布点实施到数据传输和分析，均需有标准化流程加以保证。同时，应定期开展培训与考核，提升监测人员的操作技能和数据分析水平，减少因人为操作不当造成的误差。通过强化管理与人员素质建设，可以显著提高监测工作的整体可靠性，为基坑支护结构的安全控制提供坚实保障。

五、结论

基坑支护结构位移监测精度受到仪器性能、环境干扰、施工扰动及数据处理等多方面因素的综合影响。研究表明，精密仪器的选择与科学布点能够有效提高监测数据的代表性，环境修正与施工控制能够减少外界干扰带来的波动，而先进的数据处理方法和智能化监测平台则为实时预警与动态修正提供了可能。与此同时，科学的管理制度和高素质的监测人员是保障监测精度的基础。未来，随着传感技术、信息化和大数据分析的不断发展，位移监测的精度和时效性将进一步提升，为基坑支护结构的安全评估与风险控制提供更加可靠的技术支撑，推动地下工程施工向智能化和精细化方向发展。

参考文献：

[1] 罗舜.BIM 视角下建筑基坑监测工程应用位移测量技术探究[J]. 建设科技，2025，（05）：78-80.

[2]王兆泉.建筑基坑监测工程中的位移测量技术[J].石材，2024，（05）：98-100.

[3]裴洪满.基于位移测量技术的地铁车站深基坑施工监控研究[J].工程机械与维修，2024，（02）：71-73.