地基检测与基坑监测在深基坑工程中的综合应用

引言

随着城市化进程的不断加速，城市土地资源愈发稀缺，促使建筑向地下空间拓展。深基坑工程作为地下空间开发的基础，其数量和规模与日俱增。然而，深基坑工程通常处于复杂的地质和环境条件之中，施工过程面临诸多风险，一旦发生事故，不仅会延误工期，造成巨大的经济损失，还可能威胁到周边建筑物和人员的安全，为确保深基坑工程的顺利进行，地基检测和基坑监测成为不可或缺的重要手段。

一、地基检测在深基坑工程中的应用

1.1 常用地基检测方法

静载荷试验通过在地基土上逐级施加竖向荷载，观测地基土的沉降随时间的变化，从而确定地基的承载力和变形特性。其原理基于地基土在荷载作用下的应力 - 应变关系。该试验适用于各类地基土，尤其在确定天然地基或复合地基的承载力时，是最为直接、可靠的方法。

动力触探试验分为圆锥动力触探和标准贯入试验。圆锥动力触探利用一定质量的重锤，以规定的落距自由落下，将探头贯入土中，根据贯入的难易程度判别土层的性质 [1]。标准贯入试验则是将标准规格的贯入器打入土中，记录贯入一定深度所需的锤击数。

1.2 检测时机与流程

地基检测应贯穿深基坑工程的全过程。在施工前，进行原位检测，全面了解场地的地质条件，为设计提供准确的基础数据。施工过程中，进行分层检测，及时发现地基处理过程中存在的问题，确保每一道工序的质量。施工完成后，进行验收检测，验证地基是否满足设计要求。

地基检测的工作流程从制定详细的检测方案开始，方案应根据工程特点、地质条件和设计要求进行编制。现场测试过程中，严格按照规范操作，确保数据的准确性和可靠性。测试完成后，对数据进行整理和分析，编制检测报告，为工程决策提供依据，都要建立严格的质量控制体系，保证检测工作的质量。

二、基坑监测在深基坑工程中的应用

2.1 监测内容与项目

围护结构变形监测是基坑监测的重要内容，包括墙体水平位移、墙体竖向位移和支撑轴力监测。墙体水平位移反映了围护结构在侧向土压力作用下的变形情况，是评估围护结构稳定性的重要指标。通过在墙体上设置测斜管，利用测斜仪测量墙体的水平位移。

墙体竖向位移监测则关注围护结构在施工过程中的沉降或隆起情况，采用水准仪进行测量。支撑轴力监测通过在支撑上安装轴力计，实时监测支撑的受力状态，确保支撑体系的安全可靠 [2]。在某高层建筑的深基坑工程中，通过对围护结构变形的监测，及时发现了墙体水平位移过大的问题，采取了增加支撑和回填土等措施，有效控制了变形的发展，保障了基坑的安全。

2.2 监测方法与技术

仪器监测是基坑监测的主要手段，常用的监测仪器包括全站仪、水准仪、测斜仪、应力计等。全站仪可以测量水平位移和竖向位移，具有测量精度高、速度快的特点。水准仪主要用于测量沉降和高程变化。测斜仪用于测量墙体和土体的水平位移。应力计则用于监测支撑结构和土体的应力变化。

巡视检查是基坑监测的重要补充，能够发现一些仪器监测难以察觉的问题，如围护结构的裂缝、渗漏，周边建筑物的异常变化等。巡视检查应制定详细的检查计划，明确检查内容、方法和频率。检查人员应具备丰富的工程经验，能够及时发现问题并做出准确的判断。

2.3 监测数据处理与分析

监测数据的采集、传输和存储是数据处理的基础。目前，许多基坑监测系统采用自动化采集技术，通过传感器将监测数据实时传输到数据处理中心，提高了数据采集的效率和准确性。数据处理和分析常用的方法有统计分析、回归分析和有限元模拟等。

统计分析可以对监测数据的变化趋势进行分析，判断数据是否异常。回归分析则可以建立监测数据与影响因素之间的数学模型，预测监测数据的变化。有限元模拟通过建立基坑工程的数值模型，模拟施工过程中基坑的受力和变形情况，与监测数据进行对比分析，验证模型的准确性，为工程决策提供科学依据。

三、地基检测与基坑监测的综合应用

3.1 综合应用的思路与方法

地基检测和基坑监测在深基坑工程中的综合应用，需要建立信息共享平台，实现数据的实时传输和共享 [3]。通过信息共享，设计单位、施工单位和监测单位可以及时了解工程的进展情况和监测数据的变化，协同工作，共同解决工程中出现的问题。

在综合应用过程中，应根据工程的特点和实际情况，制定合理的检测和监测方案。检测和监测方案应相互配合，形成一个有机的整体，实现对深基坑工程的全面监控。

3.2 数据融合与分析

数据融合是将地基检测数据和基坑监测数据进行整合，通过数据关联分析和多源数据融合技术，挖掘数据之间的内在联系。例如，将地基检测得到的地基承载力数据与基坑监测得到的围护结构变形数据进行关联分析，可以判断地

基承载力的变化对围护结构变形的影响。

在某大型综合体项目的深基坑工程中，通过数据融合分析，发现地基土的压缩性变化与坑底隆起量之间存在一定的相关性。基于此，建立了预测模型，提前预测坑底隆起量的变化，为施工决策提供了科学依据。

3.3 反馈与优化

根据地基检测和基坑监测的结果，对深基坑工程的设计和施工进行反馈和优化。如果监测数据表明围护结构的变形超过了设计允许值，或者地基承载力不满足要求，应及时调整设计方案，采取相应的加固措施。在施工过程中，根据监测数据的变化，优化施工流程，合理安排施工进度，避免因施工不当导致的安全问题。

3.4 案例分析

某城市地标性建筑的深基坑工程，场地地质条件复杂，周边环境敏感。在工程实施过程中，将地基检测和基坑监测进行了全面的综合应用。通过地基检测，准确掌握了场地的地质条件，为设计提供了可靠的依据。

当监测数据出现异常时，及时进行数据融合分析，找出问题的根源。根据分析结果，对设计和施工方案进行了多次优化调整，在发现基坑周边建筑物沉降超过预警值后，通过增加地基加固措施和调整施工顺序，有效控制了建筑物的沉降，保障了周边环境的安全。

结论

地基检测与基坑监测作为深基坑工程质量与安全的重要保障手段，二者的综合应用对提升工程建设水平具有不可替代的作用。通过常用的地基检测方法与全面的基坑监测项目，在深基坑工程的各个阶段进行实时监控，获取的数据经科学分析与融合，能为工程设计和施工的优化提供有力支持。

然而，目前在二者的综合应用中，仍存在数据共享不及时、分析方法不够完善等问题。未来，随着信息技术和监测技术的不断发展，应进一步加强地基检测与基坑监测的信息化建设，开发更先进的数据融合分析方法，提高监测数据的利用效率，为深基坑工程的安全与稳定提供更可靠的保障。

参考文献

[1] 李清华 . 岩土监测技术在深基坑开挖工程中的应用 [J]. 福建 : 福建省建设工程物探试验检测中心.

[2] 基坑监测技术在深基坑施工中的应用研究 [J]. 淘豆网 .

[3] 邱青, 陶俊, 张飞, 焦德贵, 艾迪飞. 深基坑工程安全监测技术及工程应用 [J]. 江苏: 江苏保利来工程科技有限公司