讀懂基坑監(jiān)測：守護(hù)地下工程安全的 “眼睛
在城市高樓拔地而起、地鐵隧道縱橫交錯(cuò)的背后，都離不開 “基坑” 這一關(guān)鍵工程環(huán)節(jié) —— 它是在地面向下開挖的臨時(shí)空間，為地下結(jié)構(gòu)施工提供作業(yè)環(huán)境。但基坑開挖會(huì)打破原有的地層平衡，可能引發(fā)地面沉降、墻體開裂甚至坍塌等風(fēng)險(xiǎn)。此時(shí)，基坑監(jiān)測就成了守護(hù)工程安全的 “實(shí)時(shí)預(yù)警系統(tǒng)”，用數(shù)據(jù)全程監(jiān)控基坑及周邊環(huán)境的變化，確保施工與周邊建筑 “雙安全”。
一、基坑監(jiān)測是什么？核心目標(biāo)是什么？
1. 定義：全程 “體檢” 的工程哨兵
基坑監(jiān)測是指在基坑開挖、地下結(jié)構(gòu)施工及回填的全過程中，通過專業(yè)儀器（如傳感器、全站儀、測斜儀等）和技術(shù)手段，對基坑自身結(jié)構(gòu)（如圍護(hù)墻、支撐體系）及周邊環(huán)境（如建筑物、道路、地下管線）的變形、受力、水文等指標(biāo)進(jìn)行持續(xù)觀測、數(shù)據(jù)分析，并及時(shí)發(fā)出預(yù)警的工作。
簡單來說，它就像給基坑做 “動(dòng)態(tài)體檢”：不僅要記錄數(shù)據(jù)，還要判斷數(shù)據(jù)是否 “異�！保崆鞍l(fā)現(xiàn)風(fēng)險(xiǎn)并干預(yù)，避免事故發(fā)生。
2. 核心目標(biāo)：三大安全底線
基坑監(jiān)測的最終目的不是 “記錄數(shù)據(jù)”，而是 “防控風(fēng)險(xiǎn)”，核心圍繞三個(gè)維度：
-
保障基坑自身安全：防止圍護(hù)墻倒塌、支撐體系失穩(wěn)、坑底隆起等；
- 保護(hù)周邊環(huán)境安全：避免因基坑變形導(dǎo)致周邊建筑物開裂、道路塌陷、地下管線斷裂（如水管、燃?xì)夤埽?/span>
- 指導(dǎo)施工優(yōu)化：通過監(jiān)測數(shù)據(jù)調(diào)整開挖速度、支護(hù)時(shí)機(jī)等施工方案，比如發(fā)現(xiàn)變形過快時(shí)，及時(shí)放緩開挖節(jié)奏或增加臨時(shí)支撐。
二、哪些項(xiàng)目需要做基坑監(jiān)測？不是所有基坑都一樣！
并非所有基坑都需 “全套監(jiān)測”，監(jiān)測的范圍和頻率需根據(jù)基坑的深度、地質(zhì)條件、周邊環(huán)境敏感程度來劃分（依據(jù)《建筑基坑工程監(jiān)測技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》GB 50497-2019）。以下幾類基坑是監(jiān)測的重點(diǎn)對象：
- 深基坑：開挖深度≥5m，或雖＜5m 但地質(zhì)條件復(fù)雜（如軟土、砂層）、周邊有重要建筑 / 管線；
- 周邊環(huán)境敏感的基坑：緊鄰地鐵隧道（距離≤2 倍隧道直徑）、老舊居民區(qū)（房齡≥30 年）、重要市政管線（如高壓電纜、燃?xì)夤埽?/span>
- 特殊地質(zhì)基坑：位于軟土區(qū)、巖溶區(qū)、采空區(qū)等易發(fā)生地層變形的區(qū)域；
- 大型基坑：開挖面積≥10000㎡，或長度≥100m 的長條狀基坑（如地鐵車站基坑）。
三、基坑監(jiān)測測什么？兩大監(jiān)測體系 + 12 項(xiàng)核心指標(biāo)
基坑監(jiān)測的內(nèi)容可分為 “基坑本體監(jiān)測” 和 “周邊環(huán)境監(jiān)測” 兩大類，每類包含多項(xiàng)關(guān)鍵指標(biāo)，需根據(jù)工程實(shí)際選擇監(jiān)測項(xiàng)目。
（一）基坑本體監(jiān)測：盯著 “基坑自己”
重點(diǎn)監(jiān)控基坑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，防止自身失穩(wěn)坍塌，核心指標(biāo)有 6 項(xiàng)：
| 監(jiān)測指標(biāo) | 監(jiān)測內(nèi)容 | 監(jiān)測工具 / 方法 |
|---|---|---|
| 1. 圍護(hù)墻（樁）變形 | 水平位移（左右偏移）、豎向位移（上下沉降 / 隆起） | 全站儀（水平位移）、水準(zhǔn)儀（豎向位移） |
| 2. 圍護(hù)墻深層水平位移 | 圍護(hù)墻內(nèi)部不同深度的水平變形（判斷是否有深層裂縫或滑移） | 測斜儀（鉆孔埋設(shè)測斜管，每 0.5m 讀數(shù)） |
| 3. 支撐體系內(nèi)力 | 鋼支撐 / 混凝土支撐的軸力、彎矩（判斷支撐是否超載，防止斷裂） | 軸力計(jì)（貼在鋼支撐上）、應(yīng)變計(jì) |
| 4. 坑底隆起（回彈） | 基坑開挖后，因卸荷導(dǎo)致坑底土體向上隆起（可能頂裂底板） | 回彈標(biāo)（預(yù)先埋在坑底，用水準(zhǔn)儀測量） |
| 5. 基坑水位 | 坑內(nèi)水位（防止積水影響施工）、坑外水位（防止水土流失導(dǎo)致管涌） | 水位計(jì)（自動(dòng)監(jiān)測，實(shí)時(shí)傳輸數(shù)據(jù)） |
| 6. 圍護(hù)墻接縫位移 | 相鄰圍護(hù)樁 / 墻之間的縫隙開合度（防止漏水、漏砂） | 裂縫計(jì)（貼在接縫處） |
（二）周邊環(huán)境監(jiān)測：盯著 “基坑鄰居”
重點(diǎn)監(jiān)控基坑開挖對周邊建筑、道路、管線的影響，避免 “殃及池魚”，核心指標(biāo)有 6 項(xiàng)：
| 監(jiān)測指標(biāo) | 監(jiān)測內(nèi)容 | 監(jiān)測工具 / 方法 |
|---|---|---|
| 1. 周邊建筑物變形 | 建筑物的沉降（不均勻沉降易導(dǎo)致墻體開裂）、傾斜（整體歪倒風(fēng)險(xiǎn)） | 水準(zhǔn)儀（沉降）、全站儀（傾斜） |
| 2. 建筑物裂縫 | 已有裂縫的寬度、長度變化，及新增裂縫（判斷建筑受損程度） | 裂縫寬度儀（精度 0.01mm） |
| 3. 周邊道路變形 | 道路沉降、隆起、裂縫（防止路面塌陷影響交通） | 水準(zhǔn)儀、裂縫儀，結(jié)合車載移動(dòng)監(jiān)測 |
| 4. 地下管線變形 | 給水管、燃?xì)夤�、電纜管的豎向沉降 / 水平位移（防止管線斷裂泄漏） | 管線沉降標(biāo)（埋在管線上方）、全站儀 |
| 5. 周邊地表沉降 | 基坑外側(cè)地表的沉降（判斷是否有 “降水漏斗” 或水土流失） | 水準(zhǔn)儀（布設(shè)沉降觀測點(diǎn)，間距 10-20m） |
| 6. 周邊地層深層位移 | 基坑外側(cè)深層土體的水平位移（判斷是否有深層滑移，威脅遠(yuǎn)處建筑） | 深層測斜儀（埋設(shè)在土體中） |
四、基坑監(jiān)測怎么測？4 步標(biāo)準(zhǔn)化流程
基坑監(jiān)測不是 “隨機(jī)觀測”，而是遵循嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)化流程，從前期準(zhǔn)備到數(shù)據(jù)預(yù)警，每個(gè)環(huán)節(jié)都需專業(yè)操作：
1. 監(jiān)測方案設(shè)計(jì)（施工前）
- 結(jié)合地質(zhì)勘察報(bào)告、基坑設(shè)計(jì)圖紙，確定監(jiān)測范圍（一般為基坑開挖深度的 1-2 倍范圍）、監(jiān)測項(xiàng)目、觀測點(diǎn)布設(shè)位置；
- 設(shè)定預(yù)警值（核心�。焊鶕�(jù)規(guī)范和周邊環(huán)境，確定每個(gè)指標(biāo)的 “安全上限”，分為 “黃色預(yù)警（接近上限）”“橙色預(yù)警（達(dá)到上限）”“紅色預(yù)警（超過上限）” 三級(jí)；
- 選擇監(jiān)測設(shè)備：靜態(tài)監(jiān)測（如全站儀、水準(zhǔn)儀）用于高精度變形，動(dòng)態(tài)監(jiān)測（如自動(dòng)化傳感器、GNSS）用于實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)傳輸。
2. 觀測點(diǎn)埋設(shè)（開挖前）
- 在基坑圍護(hù)墻、周邊建筑、道路、管線上提前埋設(shè)觀測點(diǎn)（如沉降標(biāo)、測斜管），確保觀測點(diǎn)穩(wěn)固且不受施工干擾；
- 對所有觀測點(diǎn)進(jìn)行 “初始觀測”（至少 2 次），獲取施工前的基準(zhǔn)數(shù)據(jù) —— 后續(xù)監(jiān)測數(shù)據(jù)都需與基準(zhǔn)值對比，才能判斷是否變形。
3. 過程監(jiān)測（開挖至回填）
- 按 “隨開挖、隨監(jiān)測” 原則，根據(jù)開挖深度調(diào)整監(jiān)測頻率：開挖初期每 1-3 天 1 次，開挖至坑底后每天 1 次，變形穩(wěn)定后可延長至每周 1 次；
- 數(shù)據(jù)采集：人工觀測需記錄天氣、施工工況（如當(dāng)天開挖深度、是否降水），自動(dòng)化監(jiān)測需實(shí)時(shí)檢查數(shù)據(jù)完整性，避免設(shè)備故障導(dǎo)致數(shù)據(jù)缺失；
- 數(shù)據(jù)處理：對原始數(shù)據(jù)進(jìn)行誤差修正（如溫度、氣壓對測量的影響），計(jì)算變形量、變形速率（如每天沉降多少毫米）。
4. 數(shù)據(jù)預(yù)警與報(bào)告
- 若監(jiān)測數(shù)據(jù)達(dá)到預(yù)警值，立即啟動(dòng)預(yù)警流程：黃色預(yù)警需通知施工方調(diào)整方案，橙色預(yù)警需暫停部分施工，紅色預(yù)警需全面停工并采取應(yīng)急措施（如回填基坑、增加臨時(shí)支撐）；
- 定期出具監(jiān)測報(bào)告：周報(bào)、月報(bào)需包含監(jiān)測數(shù)據(jù)圖表、變形趨勢分析、是否預(yù)警等內(nèi)容，為業(yè)主、監(jiān)理、施工方提供決策依據(jù)。
五、基坑監(jiān)測常見問題與注意事項(xiàng)
- 觀測點(diǎn)被破壞：施工中常因機(jī)械碰撞導(dǎo)致觀測點(diǎn)丟失，需提前做好防護(hù)（如用護(hù)欄圍住觀測點(diǎn)），丟失后需及時(shí)補(bǔ)設(shè)并重新獲取基準(zhǔn)值；
- 數(shù)據(jù)誤差過大：雨天、大風(fēng)天會(huì)影響全站儀、水準(zhǔn)儀的測量精度，需避開惡劣天氣觀測；若不同設(shè)備測量結(jié)果差異大，需重新校準(zhǔn)儀器；
- 預(yù)警響應(yīng)不及時(shí)：部分項(xiàng)目存在 “重?cái)?shù)據(jù)、輕預(yù)警” 問題，需建立 “監(jiān)測 - 分析 - 預(yù)警 - 處置” 閉環(huán)機(jī)制，確保預(yù)警信息 1 小時(shí)內(nèi)傳達(dá)至相關(guān)方；
- 忽視長期監(jiān)測：基坑回填后仍需監(jiān)測 1-3 個(gè)月，因?yàn)橥馏w固結(jié)可能導(dǎo)致后期沉降（如周邊建筑在回填后仍可能緩慢沉降）。
六、基坑監(jiān)測的技術(shù)趨勢：從 “人工” 到 “智能”
隨著技術(shù)發(fā)展，基坑監(jiān)測正逐步向 “自動(dòng)化、智能化” 升級(jí)：
- 自動(dòng)化監(jiān)測：通過物聯(lián)網(wǎng)（IoT）連接傳感器，實(shí)現(xiàn) 24 小時(shí)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)傳輸，無需人工現(xiàn)場采集，減少人為誤差；
- BIM + 監(jiān)測融合：將監(jiān)測數(shù)據(jù)導(dǎo)入 BIM 模型，直觀展示基坑變形的 3D 效果，方便直觀判斷風(fēng)險(xiǎn)區(qū)域；
- AI 預(yù)警：利用機(jī)器學(xué)習(xí)分析歷史監(jiān)測數(shù)據(jù)，提前預(yù)測變形趨勢，實(shí)現(xiàn) “主動(dòng)預(yù)警” 而非 “被動(dòng)響應(yīng)”；
- 無人機(jī)巡檢：通過無人機(jī)搭載激光雷達(dá)（LiDAR），快速獲取基坑周邊地表的三維變形數(shù)據(jù)，尤其適合大型基坑的大范圍監(jiān)測。
結(jié)語：基坑監(jiān)測是 “安全成本”，不是 “額外開支”
很多人認(rèn)為基坑監(jiān)測 “增加成本”，但實(shí)際上，一次基坑坍塌事故的損失（如周邊建筑倒塌、管線泄漏、工期延誤）往往是監(jiān)測費(fèi)用的數(shù)十倍甚至上百倍�；颖O(jiān)測的本質(zhì)，是用 “數(shù)據(jù)化守護(hù)” 替代 “經(jīng)驗(yàn)判斷”，讓地下工程的風(fēng)險(xiǎn)看得見、可控制。
未來，隨著城市地下空間開發(fā)的深入（如深層地鐵、地下綜合體），基坑監(jiān)測的技術(shù)要求會(huì)更高，但其 “安全屏障” 的作用也將愈發(fā)重要 —— 畢竟，每一個(gè)穩(wěn)固的地下結(jié)構(gòu)，都離不開監(jiān)測數(shù)據(jù)的默默守護(hù)。
