導語：如何才能寫好一篇基坑變形監測，這就需要搜集整理更多的資料和文獻，歡迎閱讀由公務員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

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關鍵詞：沉管灌注樁；深基坑；變形觀測；監測點

1工程概況

某深基坑工程位于市區，建筑面積25767㎡，框剪結構，地下2層，地上31層，首層架空層層高為5.0m，二層以上為標準層，層高均為3.10m，外地坪標高為-0.000m，天面標高為97.5m，建筑物頂部標高為110.50m。

1.1周圍環境

場地地勢平坦，地質結構簡單，但周邊環境較復雜，北面臨城市道路，東、南、北面與高層住宅樓相鄰，小區有自來水、通訊管道、煤氣管道等地下管線，因此也作為監測對象。

1.2工程地質

根據工程勘察報告，場地自上而下土層為：①雜填土：厚1.2～1.5m；②淤泥：厚7.5～9.0m；③粉質粘土：厚4.0～6.0m。

1.3基坑支護結構

基坑呈凸型，開挖深度8.4m，基坑開挖地層主要為軟弱土、高壓塑性、力學性質差，鄰近有建筑物、城市道路、地下管道等，場地不具備放坡條件。設計支護結構為靜壓沉管灌注樁（φ600@1000mm），混凝土強度為C25，樁頂一道冠梁，樁長約15m，配2道鋼管式水平支撐，間距沿基坑開挖深度等間距設置（間距為2.8m）。

2變形觀測方案

根據監測的設計要求及本工程實際情況，變形觀測點布置（如下圖1）

2.1基準點布置

根據《建筑變形測量規程》和《城市測量規范》的要求：設3個穩固可靠的點作為基準點。基準點布置在大于3倍基坑以外平坦位置。固定基準點要做到既服務于基坑變形測量，也可服務于后期的擬建工程主體變形測量。

2.2基坑觀測點布置

①支護樁樁頂沉降及位移：共布置10個點（a1～a10）；②基坑側向變形觀測：共布置9個點（b1～b9），基坑開挖期間，每隔2d監測一次，位移速率較大且呈增長趨勢時，監測頻率加密到1次/d；③地下水位監測：在此工程基坑開挖中，每隔3d進行一次觀測；④流砂觀測；⑤周邊環境沉降觀測：共布置12個點（c1～c12），觀測頻率7d/1次。

2.3觀測方法及工程預警值

樁頂變形、地下管道變形采用水準儀和經緯儀觀測；基坑側向變形采用測斜儀進行觀測；基坑外水位采用電測水位儀觀測。

工程的預警值：①樁頂變形：水平位移30mm；煤氣管道變形：10mm；自來水、通訊管道變形：30mm；②基坑外水位：水位下降1000mm，速率500mm/d；③周邊建筑沉降：最大沉降值10mm，最大差異沉降Smax≤5mm；④流砂：須立即報警，必要時進行處理；⑤道路沉降：最大沉降值25mm。

2.4.深基坑的應急處理措施

深基坑支護工程既要保證基礎工程的施工安全，又必須保證基坑周圍建筑物、道路、地

下管線的安全。由于本工程基坑側壁安全等級為一級，在基坑施工過程中，對于如下安全問

題提出處理措施。

①基坑邊地面開裂

當此種情況不嚴重時，可以加密水平支撐，對基坑底面進行局部加固；情況嚴重的要

停止挖土，趕做基礎墊層，或先行部分承臺、底板的澆筑。

②基坑內漏水、冒砂

對由于基坑所在處地下水位高，而支護結構的阻水處理有缺陷，或支護的插入深度不

足的漏水冒砂現象，處理的辦法是采用適當的降水措施，對漏水處進行注漿等阻水處理。

另一種是由于基坑變形導致給水管或排水管斷裂破壞，大量水涌入基坑的必須立即采取措

施關閉給水閥門，改變排水路線，切斷基坑的地下水來源，此時還必須處理煤氣管道、電

力與電訊電纜。

③基坑支護局部破壞

產生這種破壞的原因較多，如發生此種現象時應會同設計人員提出方案并及時采取相

應的措施進行調整。

3.觀測結果分析

3.1樁頂累計位移、沉降量（如圖2）

從圖上看，鋼筋混凝土支護樁沉降量小，通過中間2道鋼管式結構水平支撐，支護樁上部懸臂端的樁頂變形未超過該工程的預警值，支護樁剛度滿足設計要求。

3.2基坑側向變形

采用測斜管測量側向變形，沿基坑深度方向設測斜管。假設測斜管底部固定，測b1～b9測斜管側向變形最大值為8～30mm，與相應樁頂變形測量結果相比基本一致，變形最大值位于管頂。

3.3地下水位監測

水位觀測孔鉆孔深度達到隔水層，鉆孔中安裝帶濾網的硬塑料管。通過現場觀測，地下水位的變化對基坑支護結構的穩定性的影響不大。

3.4流砂觀測

在基坑土方的開挖過程中，沒有發現地面沉降過大、坑壁開裂、坍落和滲水現象，也沒有出現流砂現象，因此，靜壓沉管灌注樁間距滿足設計要求。

3.5周邊環境沉降結果（如下圖3）

從圖顯示對周邊建筑物的沉降值（2.9～6.9mm）

結語

1鋼筋混凝土樁支護剛度比較大，未發生脆性破壞，且采用兩道水平支撐，基坑開挖后的位移變形量小且控制在預警值內；

2施工過程中未發現流砂現象，基坑外水位降

3基坑北部城市道路地面沉降超過預警值（25mm），原因是北側基坑側向位移量比南側位移量大和基坑開挖邊緣與道路距離短。

4嚴格按設計進行監測，對敏感監測點進行重點監測，隨時觀測其變化，當監測變形值接近或達到預警值時，要根據施工的具體情況，進行綜合分析，及時準確的判斷，切實可行的提出處理方法，確保基坑支護結構和周圍環境的安全。

參考文獻

⑴《建筑變形測量規程》JGJ/T8-2007

⑵《城市測量規范》CJJ8-99

⑶《工程測量規范》GB50026-2007

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關鍵詞：基坑，變形監測，水平位移監測，沉降觀測

隨著城市的快速發展，近年來地下工程和超高層建筑物越來越多，各種深基坑開挖的深度和規模也越來越大。國內因地下工程或挖掘深基坑而造成的塌陷事件屢見不鮮。為加強對地下工程和深基坑安全監測，實現地下工程和深基坑監測工作的動態管理，保障工程施工安全，降低工程的造價，在深基坑施工中的變形監測已越來越受到人們的重視。

（一）基坑變形監測的內容：

基坑開挖施工的基本特點是先變形，后支撐。在進行基坑開挖及支護施工過程中，每個分步開挖的空間幾何尺寸和開挖部分的無支撐暴露時間，都與圍護結構、土移等存在較強的相關性。這就是基坑開挖中經常運用的時空效應規律，做好監測工作可以可靠而合理地利用土體自身在基坑開挖過程中控制土移的潛力，從而達到保護環境、最大限度保護相關方面利益的目的。

根據本工程的要求、周圍環境、基坑本身的特點及相關工程的經驗，按照安全、經濟、合理的原則，測點布置主要選擇在3倍基坑開挖深度范圍內布點，擬設置的監測項目如下：

1、基坑頂部水平、垂直位移監測

2、支護結構水平、垂直位移監測

3、深層水平位移

4、管網變形監測

5、道路變形監測

6、建筑物沉降監測

7、錨桿拉力監測

（二）基坑變形監測方法：

1.監測點的布設

（1）基坑頂部水平和垂直位移監測點

基坑頂部豎向位移監測點和水平位移監測點可共用一個標志，也可分別布設。監測點應沿基坑周邊布置，周邊中部、陽角處應布置監測點；監測點水平間距不宜超過20m。測點利用長8公分帶帽鋼釘直接布置在新澆筑的圍護墻頂部，并測得穩定的初始值。本項目擬布設垂直和水平位移監測點各16個，編號PD1～PD16。

（2）支護結構水平、豎向位移監測點

支護結構豎向位移監測點和水平位移監測點可共用一個標志，也可分別布設。監測點應沿布設在支護結構中部、陽角處；監測點水平間距不宜超過20m。測點利用長8公分帶帽鋼釘直接布置在新澆筑的支護結構上，并測得穩定的初始值。本項目擬布設垂直和水平位移監測點各8個，編號Z1～Z8。

（3）深層水平位移監測點

根據《基坑支護方案》的要求，本工程共布設深層水平位移監測點6點，編號S1-S6。

（4） 周邊建筑物沉降監測點

周邊建筑物沉降監測點埋設于周邊建筑物上，采用植入鑄鐵標志方式。本項目擬布設監測點40點，編號CJ1～CJ40。

2.監測初始值測定

測量基準點在施工前埋設，經觀測確定其已穩定時方才投入使用。穩定標準為間隔一周的兩次觀測值不超過2倍觀測點精度?；鶞庶c布設3個，并設在施工影響范圍外。監測期間定期聯測以檢驗其穩定性。并采用有效保護措施，保證其在整個監測期間的正常使用。

為取得基準數據，各觀測點在施工前，隨施工進度及時設置，并及時測得初始值，觀測監測初始值測定次數不少于2次，直至穩定后作為動態觀測的初始測值。

3.監測點垂直位移測量

按建筑變形測量規范二級水準測量規范要求，歷次沉降變形監測是通過工作基點間聯測一條水準閉合或附合線路，由線路的工作點來測量各監測點的高程，某監測點本次高程減前次高程的差值為本次垂直位移，本次高程減初始高程的差值為累計垂直位移。

4.監測點水平位移測量

水平位移監測方法原理如圖所示。在受施工影響較小的場地處埋設工作基點A、B、O，并使OA和OB分別大致平行于基坑的兩邊（對于基坑外形不規則的情況，使OA和OB分別與基坑主要邊長大致平行/垂直即可）。設O點自由坐標為（1000，1000），并設OA為X軸反向。在O點設工作基點，并擺設全站儀，測量B點坐標作為檢核。在待測點上安裝反射棱鏡，使用OA作為基線，使用全站儀的坐標測量模式直接測定各變形監測點位的坐標，并與初始值對比，作為該變形監測點的水平位移量，精度為1mm。

5.深層水平位移監測

（三）基坑變形監測周期：

1.監測周期

本方案基坑監測從圍護結構施工開始，至基坑側壁回填土完工結束，預計監測工期約為4個月。

2.監測頻率

本工程基坑監測等級為一級，根據《建筑基坑工程監測技術規范》要求，并結合本地區其他類似工程的經驗，監測頻率擬遵從如下規定：

（1）開挖深度小于5m時，1次/2d；

（2）開挖深度在5-10m時，1次/1d；

（3）開挖深度大于10m時，2次/d；

（4）當墊層、底板防水施工完成后7天內，所有測量項目均為1次/2d；

（5）當墊層、底板防水施工完成后7-14天，所有測量項目均為1次/3d；

（6）當墊層、底板防水施工完成后14-28天內，所有測量項目均為1次/5d；

（7）當墊層、底板防水施工完成28天后，所有測量項目均為1次/10d；

（8）監測值相對穩定時，可適當降低監測頻率；

（9）監測數據有突變時，應增加監測頻率，甚至連續觀測；

（10）各監測項目的開展、監測范圍的擴展，隨基坑施工進度不斷推進；

（11）基坑側壁回填土完工，監測工作結束。

（四）異常情況下的監測措施

當出現下列情況之一時，應加強監測，提高監測頻率，并及時向委托方及相關單位報告監測結果：

1、監測數據達到報警值；

2、監測數據連續3天超過報警值的一半；

3、監測數據變化量較大或者速率加快；

4、基坑及周邊大量積水、長時間連續降雨、市政管道出現泄漏；

5、支護結構出現開裂；

6、周邊地面出現突然較大沉降或嚴重開裂；

7、基坑底部、坡體或支護結構出現管涌、滲漏或流砂等現象；

8、基坑工程發生事故后重新組織施工；

9、出現其他影響基坑及周邊環境安全的異常情況；

10、當有危險事故征兆時，應實時跟蹤監測。

（四）監測數據處理及信息反饋

在現場設立微機數據處理系統，進行實時處理。每次觀察數據經檢查無誤后送入微機，經過專用軟件處理，自動生成報表。監測成果當天提交給業主、監理、施工單位及其它有關方面。

現場監測工程師分析當天監測數據及累計數據的變化規律，并經項目負責人審核無誤后當天提交。如果監測結果超過設計的警戒值應立即向建設方、總包方、監理方發出警報，提請有關部門關注，以便及時決策并采取措施。同時根據相關單位要求提供監測階段報告，并附帶變化曲線匯總圖；監測工程結束后一個月內提供監測總結報告。

參考文獻：

[1]吳志連 淺談對基坑變形監測 科技信息 2010（22）

[2]岳建平，田林亞等 變形監測技術與應用 國防工業出版社； （2010年6月1日）

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關鍵詞：建筑基坑；變形監測；全站儀；監測頻率；精度

中圖分類號： TV551.4文獻標識碼： A

一、建筑基坑變形監測的意義

（一）提供實時動態信息

基坑開挖過程中，由于各種因素的影響，基坑和周邊建筑物和設施一直處于不穩定狀態，并且其變化和變形無規律可循，這就必須靠施工現場的監測數據來了解基坑的實時變化，為施工單位提供動態的監測數據，方便施工單位安排施工方案和進度。

（二）掌握基坑變形程度

根據監測得到的數據，可以及時了解基坑及周邊建筑物和設施在施工過程中所受的影響及影響程度，發生的變形及變形程度，為施工單位提供變形系統資料，方便施工單位安排施工方案和進度。

（三）發現和預報險情

根據很多已發生的基坑安全事故的工程分析、統計可知，幾乎所有事故的發生都是由于施工單位對基坑施工過程中的監測工作的不重視，從而造成較嚴重的工程事故，甚至造成人員傷亡事故。分析研究監測數據，可及時發現和預報險情及險情的發展程度，為設計方改進設計方案和施工方采取安全補救措施提供可靠依據。

二、建筑基坑變形監測的相關方法

（一）交會法

交會法是利用兩個基準點和變形觀測點，構成一個三角形，測定這個三角形的一些邊角元素，從而求得變形觀測點的位移變化量。這種方法適用于拱壩、曲線橋梁等非直線性建筑物位移監測，應用于基坑水平位移監測中，可以解決一些不規則形狀的基坑監測問題，但是求一個變形觀測點的位移變化量至少需要架設

兩次儀器，增加了觀測次數，同時增加了測量誤差，而且這種方法計算比較繁瑣。

（二）活動標牌法

活動標牌法是將活動標牌分別安置在各個觀測點上，觀測時使標牌中心在視線內，觀測點對于基準線的偏離值可以在活動標牌的讀數尺上直接測定。這種方法不需要計算，在現場可以直接得出變形結果，但是它不僅有測小角法的缺點，而且對活動標牌上的讀數尺有很高的要求，成本較高。

（三）全站儀

全站儀法就是利用高精度的全站儀，架設在一個固定測站點上，選擇另一固定點作為后視點，分別測定各變形觀測點的平面坐標，然后將每次測量的結果與首次測量的結果相比較，可得出水平位移變化值。這種方法觀測和計算都比較簡便，且克服了測小角法的不足之處，應該是最好的一種方法，但是由于目前高精度全站儀的價格很貴，限制了這種方法的普及，同時由于目前最好的高精度全站儀測距精度為（1+1）ppm，所以，還不能滿足一些深基坑水平位移監測的需求。

（四）測小角法

測小角法是在基坑一定距離以外建立基準點，選定一條基線，水平位移監測點盡量在基準線上，然后在一個基準點上架設精密經緯儀精確測定基線與測站點到觀測點的視線之間微小角度變化，通過公式來計算水平位移的變化。這種方法觀測和計算都比較簡便，但是需要場地較為開闊，基準點離基坑要有一定的距離，避免基坑的變形對基準線有影響；同時要求基坑的形狀比較規則，否則將大大增加測站點的個數，增加了觀測成本。

三、建筑基坑變形監測的實施

（一）基坑變形監測技術的應用

1、監測工程基坑圍護基本構造中水平位移情況

通常我們可以選擇測小角法進行觀測,具體就是基坑角度按照距離為1/5 000的精度進行觀測測量一測回,其實就是使用精度較高的精密經緯裝置儀器或者全站儀進行基坑基準線與置鏡點距離基坑觀測點視線中間夾的角度Ai(參照下圖所示),之后按照以下公式進行偏移值(li)的計算:

li =Ai.Si/Q(其中,Si為基坑變形的A端點到基坑變形情況觀測點Pi的距離,參數Q為206 265)

圖 小角法觀測基坑水平位移

2、監測基坑變形沉降大小

需要按照二級變形對一定等級標準的基坑沉降大小和所施工的建筑工程周邊設施沉降大小進行測量。

3、測量建筑工程地下水位情況

按照簡單常規的方法,通常我們都是依據四等水準,在基坑附近事先安排一定數量的地下水位情況測量井,之后選擇購置水準儀實現建筑工程地下水位觀測。

4、監測測斜即樁身水平位移情況

通常監測建筑工程基坑變形的支護結構水平位移情況是通過深層水平位移監測來實現支護樁以及建筑土體的變形情況。如果測量顯示無外負荷情況下支護結構還發生了急劇增大的位移變動就證明此刻建筑工程的土體已經或即將受到輕微破壞。具體我們可以選擇測斜甚至采取在建筑基坑樁身不一樣標高的位置安置監測位移情況的目測監視點,但要注意這個監測要同時伴隨著建筑施建基坑支護結構上部頂端的冠梁位移情況監測。

5、監測建筑工程支撐軸力情況

為了進行建筑工程支撐軸力情況監測,我們可以把受環境影響小、抗干擾性能強、使用年限較長的鋼弦式鋼筋應力計利用工具焊接在鋼支撐梁的上面,以實現遠距離的頻率儀監測鋼筋應力計頻率變化情況監測,然后通過計算換算成可以

直接使用的鋼筋應力數據。

6、監測建筑工程錨桿應力情況

由于有被測載荷施用于錨索測力計上,將引起彈性圓筒的變形并傳遞給振弦,轉變成振弦應力的變化,從而改變振弦的振動頻率。電磁線圈激振鋼弦并測量其振動頻率,頻率信號經電纜傳輸至JTM-V10B型振弦式度數儀上,即可測讀出頻率值,從而計算出作用在錨索測力計的載荷值。

（二）監測點的布置及儀器的埋設

監測點的布置范圍為基坑降水及土體開挖的影響區域，其基準點的埋設要求為略大于兩倍的基坑深度，且布設合理才能經濟有效。在確定測點布設前，必須知道基坑位置的地質情況和基坑的圍護設計方案，再根據以往的經驗和理論的預測來考慮測點的布設范圍和密度。

原則上，能預埋的監測點應在工程開工前埋設完成，并保證有一定的穩定期，在工程正式開工前，各項靜態的初始值應測取完畢。水平、垂直位移的觀測點應直接安裝在被監測的建構筑物上。

測斜管（測地下土體、圍護結構的側向位移）的安裝，應根據地質情況，埋設在那些比較容易引起塌方的部位（基坑周邊的中部、陽角處），一般沿平行于圍護結構方向按 20～30m的間距布設；圍護樁體測斜管的安裝一般應在圍護樁澆灌時放入；而地下土體測斜管的埋設分以下四步驟進行：

1、在預定的測斜管埋設位置鉆孔

根據基坑的開挖總深度，確定測斜管孔深，即假定基底標高以下某一位置處支護結構后的土體側向位移為零，并以此作為側向位移的基準。

2、將測斜管底部裝上底蓋，逐節組裝，并放大鉆孔內

安裝測斜管時，隨時檢查其內部的一對導槽，使其始終分別與坑壁走向垂直或平行。管內注入清水，沉管到孔底時，即向測斜管與孔壁之間的空隙內由下而上逐段用砂填實，固定測斜管。

3、測斜管固定完畢后，用清水將測斜管內沖洗干凈，將探頭模型放入測斜管內，沿導槽上下滑行一遍，以檢查導槽是否暢通無阻，滾輪是否有滑出導槽的

現象。由于測斜儀的探頭十分昂貴，在未確認測斜管導槽暢通時，不允許放入探頭。

4、測量測斜管管口坐標及高程，做出醒目標志，以利保護管口?，F場測量前務必按孔位布置圖編制完整的鉆孔列表，以與測量結果對應。

（三）提高監測精度的要點及應急監測的措施

1、監測精度及所采取的技術措施

沉降觀測及水位觀測采用DINI12電子水準儀，水平位移觀測采用2秒級全站儀。監測精度要求如下：

水平位移和沉降觀測監測精度按《建筑變形測量規程》(JGJ 8-2007)二級變形測量等級要求執行,其精度要求為:

（1）沉降觀測

①水準測量測站觀測高差中誤差M0=±0.5mm。

②水準閉合路線,閉合差fw=±1.0(n為測站數)。

（2）水平位移觀測

①水平位移觀測觀測坐標中誤差為±3.0 mm。

②測角中誤差為±2.0"。

③距離量測精度為1/5000。

2、技術措施

（1）為了確保各項監測項目的精度，投產的儀器必須按規定內容檢查標定其主要技術指標，儀器檢查合格后方能使用，并做記錄歸檔。遇特殊情況(如受震、受損)隨時檢查、標定。不合格儀器堅決不能投入使用。

（2）水準測量采用閉合環或往返閉合觀測方法。

（3）觀測數據不能隨意涂改。

（4）各監測項目變形量或測量值接近報警值時，及時報警，并提醒業主及有關單位注意。

3、基坑變形應急監測辦法

（1）夏天

由于夏天雨水較多，這就要求我們在施工過程中加強對建筑工程圍護安全問題的定時考察與監測，甚至可以選擇在建筑工程的土方上面挖取設立一些坡面邊坡監測位移的觀測點。

（2）工程圍護結構的滲漏問題

對于建筑工程圍護結構發生滲漏的問題，我們可以通過提高監測工程坑外地下水位的同時，還應加強對工程滲漏處理后圍護部位的安全審查與監測。

（3）工程施建處地面開裂

由于工程強度以及地變干裂等原因引起的開裂問題，我們可以定期檢測裂縫部位沉降程度，以及加強對地表開裂后裂縫周邊處理后圍護位置的安全監察與監測。

參考文獻

[1]高永剛.深基坑工程的變形監測[J].四川建材，2012.3.

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關鍵詞：深基坑；變形監測；要求；結果分析

中圖分類號： TV551.4 文獻標識碼： A 文章編號：

0 前言

深基坑變形監測，就是運用各種方法對深基坑變形及周邊環境變形進行監測，同時根據實際監測結果調整設計和施工方案，以確保工程安全、保證施工質量。其任務是確定在各種荷載和外力作用下，變形體的形狀、大小及位置變化的空間狀態和時間特征。在精密工程測量中，最具代表性的變形體有深基坑、大壩、橋梁、高層建筑物、邊坡、隧道和地鐵等。變形監測的首要目的是要掌握變形體的實際性狀，科學、準確、及時的分析和預報變形體的變形狀況，對工程建筑物的施工和運營管理極為重要。變形監測涉及工程測量、工程地質、水文、結構力學、地球物理、計算機科學等諸多學科的知識，它是一項跨學科的研究，并正向邊緣學科的方向發展。這里主要通過某工程深基坑的實際監測結果對變形監測技術進行分析和研究。

一、變形監測的目的

隨著城市建設的快速發展，大中城市市區的地價日趨昂貴。向空中求發展、向地下深層要土地便成了建筑商追求經濟效益的常用手段，地下二、三層建筑隨處可見，大部分工程采用圍護樁加水平支撐的方式施工地下室。為了確?；影踩暗叵率医Y構的順利施工，及時獲取圍護結構和周圍土體的變形信息，以便掌握基坑開挖對周邊環境的影響，及時調整施工進度，實現信息化施工，此時的變形監測對基坑安全和指導施工是非常重要的?；幼冃伪O測的目的：①為施工開展提供及時的反饋信息；②作為設計和施工的重要補充手段；③作為施工開挖方案修改的依據；④積累經驗以提高基坑工程設計和施工水平。

二、深基坑監測的基本要求

(1)監測工作必須是系統的有計劃的，應嚴格按照有關技術文件執行，這類技術文件應包括監測方法，使用的儀器，監測精度，觀測周期等對于測點的布置，應滿足規范的要求，根據現場的施工條件而定。

(2)監測數據必須是可靠的。數據的精確性由監測儀器的精度、可靠性以及觀測人員的素質來保證。在監測中要遵循“五定”原則。所謂五定指基準點、工作基點和監測物上的觀測點，點位要穩定；所用儀器，設備要穩定;觀測人員要穩定；觀測時的環境條件基本一致；觀測路線程序和方法要固定。以上措施在客觀上盡量減少觀測誤差的不定性，使所測的結果具有統一的趨向性，保證各次復測結果與首次觀測的結果可比性更一致，使所監測的變形更真實。

三、深基坑變形監測精度提升措施

要想提升深基坑變形監測的精度，可以從多個角度入手，而每一個角度又

有很多方法可供選擇，這里以水平位移監測為例進行探討：

針對基坑形狀不規則的情況，要先于合適的位置選在固定的定向點與觀測點，不需要對所布設水平位移監測點是否處于這條直線上進行考慮。不過需要注意的是，盡量的使水平位移監測點所在基坑邊界線和水平位移監測點至固定觀測點連線間的夾角盡量變小，針對具有比較大角度的水平位移監測點，如果測距工具的精度并不是很理想，則我們可以通過適當增加固定觀測點數量來提升精度。此外，我們要對水平位移監測點所在基坑邊界線和水平位移監測點到固定觀測點連線之間夾角以及水平位移監測點到固定觀測點的水平距離進行監測，并將其當做對水平位移變化量進行計算的元素。

基坑水平位移監測的過程中，我們要于固定測站點之上架設高精度經緯儀，然后依照準定向點對水平位移監測點水平角進行測量，測量過程中可以將首次作為初值，然后對測量角度和初值的差值進行計算。實際工作中，使用這一方法是完全可行的，不僅比較簡單，而且非常方便，也能夠符合我們精度的要求。不過即便如此，我們還要注意一下兩個小的細節，這有利于進一步提升監測精度。

首先，角度等于0的時候，如果缺少了距離方面的考慮，那么依照上文的方法進行計算所得出的水平位移變化量相對于實際變化量是要大一些的，這種情況雖然可以對基坑安全性進行提升，但導致了納偽誤差，因此要結合具體的現場情況進行具體的分析。

其次，對水平位移監測點進行布設的時候，盡量使水平位移監測點至固定觀測點連線和其所在基坑邊界線間夾角小于60°。如果不能夠滿足這一要求，而且測距工具的精度也并不是很理想，則可以增加固定觀測點數量來解決這一問題。

四、某工程深基坑的實際監測結果分析

1、基坑監測方法確定

某基坑工程距周邊建筑物建筑較多，基坑的施工難為會對周圍的建筑產生影響，所以在基坑監測的過程中需要考慮基坑引起的地表、附近建筑物的變形等情況，在保證基坑施工安全的基礎上，還要確保周圍建筑物和地表地下管線等的正常使用，以及交通的正常。

基坑的檢測主要是利用全站儀、測斜管、測斜儀、軸力計、水位管、水位儀、水準儀、鋼筋應力計等分別對土體側向變形、支撐軸力、建筑物沉降和傾斜、擋土維護墻、樁頂水平位移、擋土墻變形、地下水位、地表和地下管線沉降等進行監測。并且做好詳細的拍照、記錄和錄像等工作，設置合理的位移監測點，監測得到初始數據。

2、基坑監測結果分析

基坑開挖采用分區分層的方式進行開挖，分區三分區四和分區五沿基坑縱向的長度分別為18m、12m和18m。

從圖1中可以看出：

(1)C005和C006的位移較小，而C014的位移較大，這是由于C005和C006位于墻角處，而C014位于基坑中部，這說明墻角處可以有效的抵抗荷載；

(2)地連墻不同點的位移存在一個從墻邊到基坑中部中間增大的過程，并且在基坑中部達到最大。

圖1地連墻的位移情況

圖2不同分區中地連墻的位移情況

從圖2中可以看出：

(1)分區四的位移明顯小于分區三和分區五，這是因為分區四的長度較小，這說明長度較小的情況下位移較小，而隨著長度的增加地連墻的位移也在不斷增加；

(2)由于地連墻的位移隨著區段長度的增加而增加，而分區長度的和為總長度，這說明對基坑進行有效的分區可以減小地連墻的位移30mm左右，也與有限元分析結果37．6mm較為接近。

3、基坑變形控制措施

根據筆者多年現場經驗以及本文的深入分析，總結基坑變形的控制要點主要有以下三點：

(1)增加支撐結構的剛度可以有效地減小圍護結構的位移，但是對于支撐剛度增加的幅度必須嚴格的控制；

(2)增加支撐結構的預應力可以有效地減小圍護結構的位移，同樣預應力的增加不能過大，因為增加預應力會造成結構內力和土壓力的增加；

(3)增加地連墻的剛度可以有效地減小墻后土體的沉降，在確定地連墻的剛度時應該綜合考慮墻身內力和墻體變形等因素。

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關鍵詞：深基坑；變形；觀測；監測方法

基坑工程施工中對基坑監測及其周邊相鄰建筑物、道路、地下管線、隧道等保護對象進行沉降及水平位移監測，已越來越受到人們的重視和推廣。在過去幾年中，因深基坑工程開挖引起基坑變形、周邊相鄰建（構）筑物沉降，從而導致基坑坍塌、相鄰建 （構）筑物開裂甚至倒塌的工程事故頻發，造成了嚴重的人員傷亡事故和經濟損失。深基坑的支護設計、施工及其監測已逐漸形成共識的系統施工工藝流程，且基坑監測是其中一個重要的組成部分，而施工場地變形監測作為基坑監測的一個重要內容越來越受到重視。因此，信息化施工將成為未來施工的顯著特征之一。作為一個與復雜地質環境緊密相關的系統工程，及時的信息采集、分析、處理，既可以真實地反映基坑實際的運作狀態，指導下一步的工作，又可以及時采取相應的措施。

一、基坑變形的概述

隨著建筑行業施工的日益規范化，基坑工程開挖采用信息化施工必將成為一個發展趨勢?；釉陂_挖施工過程中由于受基坑土質、開挖深度及尺寸、周圍荷載、支護系統及施工方法等諸多因素影響，變形將是不可避免的。盡量減少基坑開挖對周邊環境的影響，對基坑周邊建筑物、基坑土體及支護樁的位移等進行變形監測，盡可能的對它們在后續施工中的變形進行預測，了解其有無較大的不均勻沉降，以便采取有效的補救措施，是現代建筑基坑施工中面臨的重要問題。

深基坑工程是綜合性較高的一門學科，不僅涉及到測繪工程，還涉及到巖土工程、結構工程以及施工技術等多學科的相互交叉，是多種復雜因素交互影響的系統工程。

二、基坑變形的機理

基坑變形包括支護結構變形、坑底隆起和基坑周圍地層位移?；又車貙右苿邮腔庸こ套冃慰刂圃O計的首要問題。基坑的開挖過程是基坑開挖面上卸載的過程，由于卸載而引起坑底土體產生以向上為主的位移，同時也引起圍護墻在兩側土壓力差的作用下而產生水平位移， 因此產生基坑周圍地層位移，而坑底土體隆起和圍護結構的位移是引起周圍地層移動的主要原因。

三、深基坑工程特點

根據建設部建質 200987 號文關于印發《危險性較大的分部分項工程安全管理辦法的通知》規定：深基坑一般是指開挖深度超過 5 米（含 5 米）或地下室三層以上（含三層），或深度雖未超過 5 米，但地質條件、周圍環境及地下管線特別復雜的工程。其特點歸納起來主要有以下幾個方面：

（1）基坑支護體系是臨時性的結構，其安全儲備較小，具有較大的風險性。基于此特點，基坑工程在施工過程中應進行監測，并制定相應的應急措施，一旦在施工過程中出現險情，必需及時進行搶救，確保工程和施工人員的安全。

（2）基坑工程具有很強的區域性。不同地基土的地質條件和水文條件不同，相應的基坑工程差異性也很大。而且，在同一城市的不同區域基坑工程也有很大差異。因此，基坑工程的支護體系設計、施工以及基坑開挖都要因地制宜，而不能照搬外地經驗。

（3）基坑工程具有很強的個性?；庸こ痰闹ёo體系設計、施工和基坑開挖的相關影響因素有很多，比如，工程地質條件、水文條件、基坑周邊的建筑物、道路、地下管線等。這些因素在設計及施工過程中，都應該考慮到，以免造成安全事故或者破壞周邊的已有建筑物或設施。由此可見基坑工程具有很強的個性。因此，如何對基坑工程進行分類、如何規定統一的支護結構變形容許值標準對，在目前來說是比較困難的。

（4）基坑工程綜合性強?；庸こ淌且豁椌C合性的巖土工程，不僅包含巖土工程知識，還包含了結構力學、水力學、計算理論、測試技術、施工機械及技術等多學科的綜合知識。

（5）基坑工程具有較強的時空效應。對支護體系的變形和穩定性有大較大影響的因素主要有基坑的平面形狀及基坑深度。此外，也需要對地基土體的蠕變性加以關注和研究，特別是軟粘土的蠕變效應。在蠕變效應的作用下，隨著時間的推移地基土體強度降低，土坡穩定性變小變得易于發生失穩破壞。所以必需重視基坑工程的時空效應帶來的不良影響。

（6）基坑工程是系統工程?；庸こ逃芍ёo體系設計、施工以及基坑開挖三部分組成?；娱_挖的施工組織是否合理將對支護體系能否成功支撐住基坑邊、安全穩定地運行產生重要影響。不合理的基坑開挖順序以及過快的開挖速度都可能引起主體結構樁基變位、造成支護結構變形過大，甚至引起支護體系失穩而導致破壞，引發工程事故。同時在施工過程中，應加強對支護結構變形的監測，密切關注支護結構的工作情況，一旦出現異常情況能夠及時發現和采取應急補救措施。

（7）基坑工程具有環境效應?；娱_挖必然會引起周圍土體地下水位的變化和應力場的改變，從而導致周圍地基土體產生變形，并對周圍建筑物、道路和地下管線產生影響，甚至影響其正常使用或安全。此外，大量土方外運也將對城市交通、路面衛生和棄土點環境產生影響，施工過程中產生的施工噪音也會對附近居民產生影響。

四、基坑的三維變形監測

4.1 利用全站儀進行三維變形監測

4.2利用深層沉降儀進行變形監測

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關鍵詞：基坑施工；變形監測；監測點；實施條件；管理要點；技術措施

Abstract: Deformation monitoring plays an important role in the course of the construction of foundation pit, the data can be directly reflects the change degree of support structure and the surrounding environment, so as to provide correct guidance for the foundation pit construction, easy on the security hidden danger for the timely processing. This paper focuses on the detection and monitoring points for deformation detection arrangement are discussed in detail.

Key words: excavation; deformation monitoring; monitoring point; implementation; management; technical measures

中圖分類號： 文獻標識碼： 文章編號：

前言

基坑變形檢測是隨著經濟的迅猛發展與城市的大規模建設及地下建筑的出現而逐漸的興起的。由于基坑維護的方法多，但不管基坑的維護采用的是帷幕法、地下連續墻、土釘支護還是鋼板樁都要隨時的掌握基坑的結構位移，將隱患消滅于萌芽狀態。同時監測管理人員要秉著認真負責的態度對工程作出準確的評價，結合現場的復雜環境以及現有的技術水平制定相應的監測方法，保證階段性的監測頻率符合施工的要求。

1、基坑變形監測項目及監測點的布置

1.1 基坑本體監測項目。實施基坑本體的監測所要關注的主要項目有：地表是否有明顯的開裂狀況或者周圍環境是否有變形；基坑的底部是否出現了土體的隆起以及外側的土體是否發生豎向的位移；負責支護的結構有無水平位移。

1.2 監測點的布置。首先是檢測水準基點、后視點與監測基準點的設置。為了減輕基坑對以上各點的影響，上述各點應該設于基坑的影響范圍之外，基準點的設置應該參考本基坑的深度以及土體的破裂角而具體的設置，并且不少于3個。

其次是監測點的設置。監測點一般的設置于滑坡的前沿區以及邊坡上口滑坡周界附近，并且其布置要遵循盡量的靠近邊坡中部及重要的拐角的原則，間隔距離以20―30米為宜。

最后是如何處理地表的開裂。對于地表的開裂狀況要首相采用標記法對于開裂區段進行比較與觀察，測量其開裂的寬度并做好相關的記錄。之后要及時的進行水泥漿關注及磨平處理，最好拍照記錄。

2、基坑變形監測的實施條件

2.1 變形監測項及監測方法。①水平位移。水平位移監測基準網采用導線網，基準點以該工程平面控制系統為基準建立，采用閉合導線形式，起始并閉合于同一控制點上。水平位移監測基準網由水平基準點和工作基點組成，基準點根據場地圍擋條件及基坑位置合理分布，設置工作基點，同觀測點一起布設成監測網。根據現場情況，在基坑周邊布設5個工作基點。為減少對中誤差，采用強制歸心的水泥觀測墩。樁頂水平監測采用極坐標法，利用基坑四周監測點進行相互驗證，盡量減小誤差，保證數據穩定性。根據設計要求，基坑樁頂水平位移控制值為40mm，變形速率控制值為4mm/d。

②垂直位移。垂直位移監測基準采用Ⅱ等水準測量精度要求施測，基準點以該工程高程控制點為基準，在施工影響范圍以外設立4個垂直位移監測工作基點。

地表沉降和樁頂沉降監測閉合水準路線要求組織實施。在觀測過程中采用同一儀器和設備，觀測人員相對固定，按照相同的水準觀測路線與觀測方法，施測一條閉合的水準路線，確保觀測誤差降到最低。根據設計要求，地表沉降控制值為50mm，變形速率控制值為5mm/d。樁頂沉降控制值為20mm，變形速率控制值為2mm/d。

③深層水平位移。樁體水平位移（測斜）宜采用基康GK-603測斜儀進行觀測，自上而下按0.5M等距離量測，自動存儲記錄，正倒向180°兩次讀數。測斜儀的分辨率大于0.01mm/m，精度為±0.1 mm，電纜長度大于最深的測斜孔深度。量測圍護樁在不同深度處的水平位移變化。

④爆破振動監測。爆破振動監測采用TC-4850爆破測振儀進行施測，包括傳感器、相應的采集設備以及處理軟件。傳感器固定在預埋件上，爆破引起的振動訊號由傳感器檢測，并轉為電訊號，微弱的訊號經放大后自動存儲，然后輸入計算機采用配套處理軟件進行分析、處理，最后輸出爆破振動波形及振動的三項速度（垂直方向、水平徑向、水平切向）。

2.2 監測頻率。檢測的頻率應該視條件而定：在基坑的開挖初期由于環境較為的穩定可以使用1次/天的頻率；當位移逐漸的具有發展趨勢甚至接近預警值時就可以相應的增加監測頻率；而在基礎底板施工完畢后就可以適當的減少檢測的頻率，逐漸的恢復至1次/天，以至于最后土方回填后的停止監測。

2.3 監測精度。監測點的精度設置應該根據基坑等級的不同而有區別的對待。具體的監測項目有：出現相鄰的變形點的高差中誤差、變形的高程中誤差以及點位中誤差。

2.4 監測報警值的確定。監測報警值的確定首先要依據國家及當地的規范標準而設定，在確定了側壁以及基坑的安全等級后再進行基坑變形值的設定。具體的監測指標有：坡頂的豎向位移、邊坡墻體的水平位移以及坡頂的水平位移；如果坡頂的水平位移接連3天發生位移速率大于3mm/d時就要及時的預警，停止施工并繼續的開展監測；如果當建筑物的周圍或者底部出現可能出現剪切破壞的痕跡、地面的沉降接近預警值或者其它各種不穩定、危險征兆（陷落、隆起、涌土、流沙），就應該立即的發出報警，在險情排除之前不進行再次施工。

3、基坑變形監測的管理要點

3.1 檢測過程的管理以及紀錄制度。任何土方在開挖之后都不能在未經監測點觀測時采取技術措施進行護坡，而且確認可以進行開展護坡施工后也要做好整個工序的管理。在實施護坡的整個過程都要隨時關注變形情況，之后也要按照設定的周期急需的留意觀測。而負責觀測記錄的人員要及時的整理及檢查觀測結果，填寫相關的記錄表，以便監測成果的匯總。一般要求監測的成果要在第二天及時的呈報有關部門，告知其監測點的有關問題。

3.2 信息反饋制度的建立。監測人員要及時的將觀測結果匯總、整理、寫入規定的表格，呈報不同觀測點的變形情況，以供相關部門的分析及評價。與此同時還要定期的向業主、項目經理及監理工程師報告。特別是在數據發生明顯的變化以及接近報警值時更要立即向相關主管部門報告。

3.3 應急措施的制定。由于基坑施工受到復雜的客觀因素的影響，因此不排除可能出現的各種險情，因此為了減輕險情的危害及帶來的損失，應該及早的制定與之配套的應急措施。

①組建監控小組?？梢砸皂椖拷浝頌榻M長，在土方開挖的整個過程進行全程的監控，不經監控護坡的結構變化、墻體的位移，還要關注墻體及管線的變化。②當支護結構出現明顯的位移時可以通過使用挖土機進行土方的回填，以阻止位移的進一步加劇。同時在位移的較大處進行超前支護，直至穩定在繼續開挖。③如果施工過程遇到流沙層，必須首先進行加固后再繼續開挖。④準備一定量的沙袋。此舉可以在維護結構的位移超過預警值時使用沙袋阻止支護結構位移進一步惡化。

4、基坑變形監測技術措施與提交報告

監測技術措施的制定是為了確保監測項目的精度對監測使用到的設備、方法以及數據進行的規定。例如使用的儀器必須在檢查合格后方可使用、水準測量要盡量的采用附和路線的方法、測量中要定儀器定人，且記錄的數據不得隨意的涂改等。

監測報告一般的分為兩個階段：檢測過程中根據具體的施工進度所提交的階段性的檢測報告以及工程完結時所提交的完整監測報告。監測報告應該全面的記錄工程的概況、檢測的項目、所用的設備、監測點的平面圖或者立面圖、檢測方法以及記錄的數據和監測結果、評價等內容。

5、結論及建議

5.1 變形監測在基坑施工過程中，有著重要的作用，是驗證基坑支護體系對基坑自身及周邊環境保護程度的重要手段；

5.2 合理的布設各監測項的監測點位，正確的進行各監測項數據的比對分析，能對監測數據的準確性和客觀性提供有利的保障；

5.3 準確的監測數據對基坑施工有著重要的指導意義，是設計和施工各項參數調整的有力支持條件。

參考文獻：

[1] 夏才初，潘國榮，土木工程監測技術[M]. 北京：中國建筑工業出版社，2001.

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關鍵詞：深基坑；變形監測；基坑支護

中圖分類號：TV551.4 文獻標識碼：A 文章編號：

基坑支護變形

支護與地層發生變形的原出是多方面的，主要是由于開挖造成的土體應力釋放與重新調整。基坑開挖造成卸載并使土體向坑內移動。一般情況下，水平方向的應力釋放與調整是構成地層位移的主要原因，所以基坑的側壁必須加以支護。但在飽和深層軟弱土中，基坑隆起同樣不容忽視，坑底隆起原因：一方面是由于豎向卸荷；另一方面是由于坑壁外側的土體在自重和地表超載的作用下從底部向坑內方向移動。對于深基坑，地表沉降的大小與抗隆起穩定性驗算的安全程度直接相關?；娱_挖前期的地下連續墻或灌注樁施工，也會造成地層位移，并相應造成地表沉降。國內有關資料介紹地下連續墻施工引起的變形,可占基坑施工總變形的30％，至于墻體成槽或樁體挖孔不當引起地面嚴重坍陷的事例也不少見。

支護結構變形特點

樁、墻圍護結構以及撐、錨等支承構件都會發生變形，增加這些構件的剛度有利于降低地層位移，但對其作用也不宜估計過高。通過研究表明，采用有限元方法分析圍護結構和支承件的剛度對基坑最大水平位移的影響。算例為中等密實黏土中的基坑，挖深9.2m，土體抗剪強度隨深度增加從頂部的24kPa到13.7m深處的67kPa，采用四道錨桿)，比較了兩種墻體，剛度EI分別為400 kN·m和50 kN·m，相當于60cm厚地下連續墻和PZ27鋼板樁；計算結果表明墻體剛度相差8倍，而二者最大水平位移之比例為1:0.6。另外，又比較了兩種錨桿，其剛度半相差10倍，此時，同一墻體最大位移之比也為1:0.6。我們也曾用P1axis有限元程序計算80 cm和45cm厚兩種地下連續墻，二者抗彎剛度之比為5.6:1，而墻體最大位移之比則為1.37:1，又計算了直徑ø600和ø800兩種護壁樁，其抗彎剛度之比為2.4:1，面墻體最大位移之比則為1.32:1。所以，采用其他措施來減少支護變形，要比增加墻厚更為經濟和有效。

基坑側墻位移與附近地表沉降的變形特征與不同的土體類別和支護形式有關，而其大小更受多種因素影響，如支承(橫撐或錨桿等)的間距與剛度，第一道支承點的位置，橫撐或錨桿的預加應力值，墻體的剛度和整體性，基坑的形狀與深度，下臥層堅硬土層的埋深，地下水位置及其變化，特別是施工開挖與支護的工序、進程及施工質量。所以，單純依靠力學分析的計算不可能準確估計變形大小。

對于深基坑中所采用內支撐樁、墻支護的變形特征如下，在開挖設置第一道支撐以前，墻體猶如插入土中的豎向懸臂受彎構件，最大的水平位移發生在頂部。在設置第一道支撐并施加預應力后，頂部位移部分恢復或當頂應力值較大時反向往坑外移動。在繼續往下開挖并支撐的過程中，頂部位移仍會有所變化，但最大水平位移一般并不發生在頂部而是在下部。對于一般的柱列式灌注樁擋墻或地下連續墻，墻體的截面較大而且插入基底較深，在正確設計的條件下不易下沉，因此，墻頂處地面的沉降也很小，地表最大沉降發生在離基坑壁一定距離遠處。

支護變形監測

從各種基坑工程事故的分析中．我們可以得出這樣一個結論，那就是任何一起基坑工程事故，無一例外地與監測工作不力直接有關。如果基坑工程的環境監測與險情預報及時而準確，就可以防止基坑重大事故的發生，或者說，可以將事故所造成的損失減少到最小，因此，深基坑施工過程中的現場監測與信息化施工是基坑工程中不可缺少的組成部分。監測的內容除檢查基坑滲漏、周圍地表超載、地表開裂以及觀察氣溫、降雨等氣象變化并及時采取相應對策外，主要是指對下列項目的連續量測。 （1）基坑周圍的地層位移（地面沉降、水平位移與坑底隆起等）；（2）支護結構（包括支撐立柱）的水平垂直位移。（3）地下水位變化，以及周圍已有建筑物和地面、地下工程設施的變形（水平位移與沉降、傾斜）及其工作狀態變化。為了做好真實的現場觀測，在施工以前，必須設置好觀測點和水準基點及變形觀察點，并對這些周邊建筑物和設施的現狀作仔細的勘查和記錄。

3.1監測點設置

精密水準儀和精密經緯儀是必備的觀測儀器，可用來測量基坑圍護結構的豎向和水平位移并據此算出地表或建筑物的傾斜度。地面沉降或基坑側墻的水平變位也可用設置鉆孔的方法將深處的孔底作為不動點。然后將測桿或鋼筋同定在不動點上，與一般收斂計的用法相同；不動點的位置必須足夠深，否則測得的就不只是位移的全部。

用經緯儀一般只能測出坑壁頂部的水平位移，對于多道支承的基坑同護結構來說，頂部水平位移值往往較小而且變化不大，而墻體的最大水平位移發生在下部，所以，重要的工程應該采用測斜儀來量測支護的水平位移，測斜管一般置于墻體背側，有時就置于墻體混凝土之中，但后者不能獲得墻體施工（挖孔或成槽）過程中引起的位移。利用固定經緯儀的辦法可以測量墻體頂部與下部之間的位移差，并據此估計下部墻體的水平位移，問題在于開挖到下部墻體時，該處墻身已經發生了變形，所以只能獲得位移的發展信息而得不到其絕對值。基坑圍護墻體頂部的豎向沉降也往往很小，地表最大沉降的位置要離開墻頂一段距離，對多道撐錨的基坑來說，單純依靠坑壁頂部位移的測量很有可能發現不了什么問題。

為獲得可靠數據，必須牢固設置測點，正確選定測點和基準點的位置以及注意溫度變化等環境影響。根據工程的重要性和被保護的周邊建筑設施的安全要求，應事先對量測的項目提出警戒值與控制值。

實例分析

某大酒店賓館部分設三層地下室，基坑開挖深度約14．3m，地下空平面尺寸最大邊長約162m，最小邊長達98m，其形狀接近梯形，基坑平面面積約17700 m2。工程開挖影響范圍的土層以粉土和淤泥質土為主，施工過程中對地下連續墻的側向位移、墻身應力、墻背水土壓力及基坑周圍地表沉降等進行監測。

實測最大側向變形約15cm，逆作施工從正負0.000標高至地下一層樓板施工結束后，實測地下連續墻的最大側向變形約8cm，其位置在樁頂；地下二層樓板施工結束后，實測地下連續墻的最大側向變形約10.6cm；全部地下室施工結束后，地下連續墻的最大側向變形發展到15cm，其最大變形處的豎向位置在地表以下12.5m處。從實測水壓力的變化情況表明，隨著基坑開挖深度的不斷增加，作用于地下連續墻全深度的水壓力不斷減小，且均小于靜止水壓力。由此可見，在按水土分其原則計算土壓力時，水壓力計算必須考慮基坑滲流作用的影響，如果在主動土壓力計算時不考慮滲流作用而直接采用靜水壓力，則計算結果則大大超過實測值。從實測地下連續墻墻身彎矩分布及發展表明，地下一層施工結束后，作用于地下連續墻上的彎矩基本為負值，墻身以迎土面受拉為主；隨著開挖的進行，墻身中間部位的彎矩由負轉正并不斷發展，最大彎矩位于相應工況的坑底附近，基礎底板基本施工結束后，墻身最大彎矩達到2300 kN·m／m左右，迎坑面的鋼筋拉應力達到245MPa。

以上結果與地下連續墻的側向變形分布及發展是一致的，結合變形曲線發現，地下一層施工結束后，內于懸臂開挖階段產生了較大的變形，因而變形曲線形狀仍由懸臂階段控制，頂部大下部小，相應墻身應力也基本為墻背受拉；隨著深層變形的發展，墻背拉應力逐漸減小、迎坑面一側拉應力不斷增加，這表明作用于墻身的正彎矩不斷發展。

結語

基坑支護變形監測是及時指導正確施工、避免事故發展的必要措施。通過采用各類儀器設備對土體和支護結構的位移、傾斜、沉降、基底隆起等進行綜合監測，可對施工過程中可能出現的險情進行及時地預報和超前排除。所以說，現場監測與信息化施工是深基坑施工的必要手段。

參考文獻：

鄭皆連. 深基坑支護變形機理及實例分析 [J]. 巖土工程界. 2007(05)：95-182.

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關鍵詞：基坑 監測 安全

隨著我國經濟高速發展,高層建筑大量涌現,深基坑工程越來越多,深基坑在開挖和暴露期間的安全,對確保整個工程順利施工和鄰近建(構)筑物及市政設施(道路、各種管線等)的正常使用和安全至關重要?；幼冃伪O測已成為工程建設必不可少的重要環節，

一 基坑變形監測的重要性和必要性

理論、經驗和監測相結合是指導基坑工程的設計和施工的正確途經，對于復雜的大中型工程或環境要求嚴格的項目，往往難從以前的經驗中得到借鑒，也難以從理論上找到定量分析、預測的方法，這就必定要依賴于施工過程中的現場監測。開展基坑變形監測的重要性主要體現在幾個方面。

(1)掌握基坑變形程度 根據監測得到的數據，可以及時了解基坑及周邊建筑物和設施在施工過程中所受的影響及影響程度，發生的變形及變形程度，為施工單位提供變形系統資料，方便施工單位安排施工方案和進度。

(2)提供實時動態信息 基坑開挖過程中，由于各種因素的影響，基坑和周邊建筑物和設施一直處于不穩定狀態，并且其變化和變形無規律可循，這就必須靠施工現場的監測數據來了解基坑的實時變化，為施工單位提供動態的監測數據，方便施工單位安排施工方案和進度。

(3)發現和預報險情，根據很多已發生的基坑安全事故的工程分析、統計可知，幾乎所有事故的發生都是由于施工單位對基坑施工過程中的監測工作的不重視，從而造成較嚴重的工程事故，甚至造成人員傷亡事故。分析研究監測數據，可及時發現和預報險情及險情的發展程度，為設計方改進設計方案和施工方采取安全補救措施提供可靠依據。

二 基坑變形監測措施實施的過程和具體的方案

基坑監測的項目主要包括基坑的圍護結構、相關的自然環境、施工工況、地下水情況、基坑底部及周圍土體、周圍的建（構）筑物、周邊的地下管線及地下設施等。但監測的重點主要是基坑開挖空期間基坑圍護結構的穩定性，基坑周邊的地面及建筑物的沉降、地下管線變形程度等，在監測工作內容的安排和實際監測過程中，根據工程的不同，應抓住重點，緊緊圍繞確?；雍椭苓吔ㄖ锏陌踩@一目的展開。

1 監測點的布置及儀器的埋設

監測點的布置范圍為基坑降水及土體開挖的影響區域，略大于兩倍的基坑深度，且布設合理才能經濟有效。在確定測點布設前，必須知道基坑位置的地質情況和基坑的圍護設計方案，再根據以往的經驗和理論的預測來考慮測點的布設范圍和密度。

原則上，能預埋的監測點應在工程開工前埋設完成，并保證有一定的穩定期，在工程正式開工前，各項靜態的初始值應測取完畢。沉降、位移的觀測點應直接安裝在被監測的物體上。

測斜管（測地下土體、圍護結構的側向位移）的安裝，應根據地質情況，埋設在那些比較容易引起塌方的部位（基坑周邊的中部、陽角處），一般沿平行于圍護結構方向按 20～30m 的間距布設；圍護樁體測斜管的安裝一般應在圍護樁澆灌時放入；而地下土體測斜管的埋設分以下四步驟進行：①在預定的測斜管埋設位置鉆孔。根據基坑的開挖總深度，確定測斜管孔深，即假定基底標高以下某一位置處支護結構后的土體側向位移為零，并以此作為側向位移的基準。②將測斜管底部裝上底蓋，逐節組裝，并放大鉆孔內。安裝測斜管時，隨時檢查其內部的一對導槽，使其始終分別與坑壁走向垂直或平行。管內注入清水，沉管到孔底時，即向測斜管與孔壁之間的空隙內由下而上逐段用砂填實，固定測斜管。③測斜管固定完畢后，用清水將測斜管內沖洗干凈，將探頭模型放入測斜管內，沿導槽上下滑行一遍，以檢查導槽是否暢通無阻，滾輪是否有滑出導槽的現象。由于測斜儀的探頭十分昂貴，在未確認測斜管導槽暢通時，不允許放入探頭。④測量測斜管管口坐標及高程，做出醒目標志，以利保護管口?，F場測量前務必按孔位布置圖編制完整的鉆孔列表，以與測量結果對應。

基坑在開挖前其基坑所在位置必須降水，而基坑所在位置地下水位降低以后，勢必引起周圍地下水向基坑所在位置匯流，地下水的流動是引起塌方的主要因素，所以地下水的觀測是保證基坑安全的重要內容，水位觀測管的埋設應根據水文地質資料，在含水量大和滲水性強的部位，在緊靠基坑的外邊，按 20～30m 的間距沿基坑邊埋設，埋設方法與地下土體測斜管的埋設相同。分層沉降管的埋設也與地下土體測斜管的埋設相同。埋設時須注意波紋管的銅環不要被破壞；在一般情況下，銅環每一米放一個比較適宜，基坑內也可以用分層沉降管來監測基坑底部的回彈，當然基坑的回彈也可用比較精密的水準測量法解決。

2 監測頻率的確定與調整

基坑工程監測頻率應以能反映監測項目的重要變化過程，而以不遺漏其變化時刻為原則?；铀轿灰朴^測，基坑開挖前必須測取其初始值?；娱_挖過程中的觀測，可根據不同工程機動調整，做出監測方案。開挖過程中監測間隔時間要短，開挖后放開間隔時間，中間遇到外界條件變化時可增加監測。

基坑垂直位移、基坑土移、地下水位監測周期可與水平位移監測同步進行。

基坑周邊建筑物的沉降監測周期可根據基坑開挖的位置與進度進行觀測，如果出現水平位移和沉降異常時應增加監測次數，開挖完成后逐漸延長觀測周期。

基坑冠梁如果出現裂縫時，根據具體情況對裂縫進行觀測，首先對裂縫出現的時間進行編號，在每條裂縫的最寬處和未端布設兩組觀測標志，采用收斂計觀測，裂縫觀測的周期視其變化速度而定。

3 施工期間的巡查

基坑施工期間，每天應有監測經驗的專人巡查，同時還應該與施工單位溝通，加強對監測點的保護，萬一破壞，應及時采取補救措施，確保監測工作正常進行。

三 基坑監測數據獲取方法

基坑施工對周圍環境的影響范圍為坑深的3～4 倍，因此，沉降監測所選的后視點應選在施工的影響范圍之外，且后視點不應少于 2 點。沉降監測的儀器應選用精密的水準儀，按二等精密水準觀測方法施測，地下管線、地下設施、地面建筑都應在基坑開工前測取初始值。在開工期間，應根據需要不斷測取數據，從幾天觀測一次到一天觀測幾次都可以，每次的觀測值與初始值比較即為累計量，與前次的觀測數據比較即為每次變量。

位移觀測的方法一般最常用的方法準直線法或小三角法觀測。同樣測站點應選在基坑的施工影響范圍之外，外方向的選用應不少于 3 點，每次觀測都必須定向，為防止測站點被破壞應在安全地段再設一點作為保護點，以便在必要時作恢復測點之用。初次觀測時應同時測取測站到各點的距離，有了距離就可以算出各測點的秒差，以后各次的觀測只要測出每個測點的角度變化就可以推算出各測點的位移量。觀測次數和報警值與沉降監測相同。

地下水位、分層沉降的觀測，首次必須測取水位管口和分層沉管管口的標高，從而可測得地下水位和各土層的初始標高。在以后的工程進展中，可按需要的周期和頻率，測得地下水位和每層土層的標高的每次變化量。地下水位和各土層沉降的報警值，應由設計人員根據地質水文條件來確定。

測斜管管口必須每次用經緯儀器測取位移量，再用測斜儀測取地下土體的側向位移量，再與管口位移量比較即可得出地下土體的絕對位移量。位移方向一般應取直接的或經換算過的垂直基坑邊方向上的分量，應力、水壓力、土壓力的變量的報警值由設計人員確定。

監測數據必須寫在為該項目專門設計的表格上。所有監測的內容都必須寫明：初始值，本次變化量、累計變化量，工程結束后，應對監測數據，尤其對報警值的出現，進行分析，繪制曲線圖，并編寫工作報告。因此記錄好基坑工程中的重大事件是監測人員必不可少的工作。

四 監控報警值勤的確定原則

1 滿足設計計算的要求，不能大于設計值；

2滿足監測對象的安全要求，達到保護的目的；

3對于相同條件的保護對象，應該結合周圍環境的要求和具體的施工情況綜合確定；

4滿足現行的相關規范、規程的要求

5在保證安全的前提下綜合考慮工程質量和經濟等因素，減少不必要的資金投入。

五 基坑監測報告內容

1工程概況；

2監測依據和監測項目及各測點的平面和立面布置圖；

3采用的儀器設備和監測方法；

4監測頻率和監測報報警值；

5監測數據處理方法和監測結果過程曲線；

6監測結果結論與建議。

六 基坑監測中應注意的問題

1在觀測過程中，觀測自始至終要遵循“五定”原則，所謂“五定”原則，即通常所說的點位要穩定；所用儀器設備要穩定；觀測人員要穩定；觀測時的環境條件基本要一致；觀測路線和方法要固定，以上措施在客觀上盡量減少觀測誤差的不穩定性，使所測的結果具有統一的趨向性，保證各次復測結果與首次觀測結果有可比性，使所觀測的數據客觀真實。

2從觀測人員上講，儀器、設備的操作方法與觀測程序要熟悉、正確。在首次觀測前要對所用的儀器的各項指標進行檢測校正，必要時經計量單位預以鑒定。連續使用 3～6個月重新對所用儀器、設備進行校檢。在觀測過程中操作人員要互相配合，工作協調一致，認真細致，做到步步有校核。

七 結束語

當前，基坑監測與基坑設計、施工同被列為基坑工程質量保證的三大基本要素，并且《建筑基坑工程監測技術規范》（GB 50497-2009）強制規定：開挖深度大于 5m 或小于 5m 但現場地質情況和周邊環境較復雜基坑工程以及需要監測的基坑工程應實施基坑工程監測?；庸こ贪l生重大事故前都會有相應的預兆，筆者認為準確有效的監測及報警，完全能將這些基坑事故消滅在萌芽階段，達到確保人民生命財產安全的目的。

參考文獻

篇9

隨著城市建設的高速發展，高層建筑越來越多，基坑工程施工朝著開深、工作面窄、周邊房屋及地下管線近的特點發展。當前，基坑變形監測與設計、施工同被列為深基坑工程質量安全保證的三大基本要素。一方面， 基坑監測提供動態信息來指導施工全過程，并可通過基坑監測數據來驗證基坑設計的科學性，為今后降低工程成本、提高基坑安全性提供設計依據。另一方面，基坑監測可及時預報和發現險情的發生以及險情的發展程度，為及時采取安全補救措施提供有力技術依據。所以說，基坑變形監測已成了工程建設必不可少的重要環節，同時也是指導正確施工，避免安全事故發生的必要措施，對保證人們生命財產安全具有重要意義。

1 卡爾曼濾波模型介紹

基坑監測工程是一個數據長期積累的過程，影響觀測量的因素有很多。為了提取主要的影響因素，人們采用各種方法來研究這些變量之間的關聯程度，然后根據相關性的強弱，利用最小二乘回歸得到一個大體反映該段時間內變量之間相互關系的統計模型。這種模型只能從靜態狀況做數學上的描述，不能體現監測體的動態特征如速率、加速率等。卡爾曼濾波就是利用相關因子及因子的變率作為狀態因子，利用初始時刻附近的觀測量，構建動態平差模型，進而解出初始狀態值，然后利用狀態轉移矩陣及觀測方程構建卡爾曼濾波模型，它的濾波過程反映的是最新時刻與下一時刻之間狀態的轉換關系。因此一旦濾波模型構成，它就不再依賴用過的數據。

1.1 卡爾曼濾波模型構建所依賴的基礎方程

（1）狀態方程

X■=？椎■X■+Г■？贅■

觀測方程

Lk=Bk，k-1Xk+Δk

式中Xk、Lk、Δk分別為時刻tk的狀態向量、觀測向量和觀測噪聲；？椎■、？贅■分別為tk-1至tk時刻的狀態轉移矩陣和動態噪聲；Г■、Bk，k-1分別為狀態方程和觀測方程在tk時刻的系數矩陣。

離散線性系統的卡爾曼隨機模型為：

E（？贅■）=0，E（Δk）=0，cov（？贅■，？贅■）=D？贅（？贅■）？啄kj，cov（Δk，Δj）=D（Δk）？啄kj， cov（？贅■，Δj）=0，E（X0）=？滋（0）=X（0/0），Var（X0）=Dx（0），cov（X0，？贅■）=0， cov（X0，Δk ）=0

其中，當k=j時，？啄kj=1；當k≠j時，？啄kj=0。

所謂離散線性系統的卡爾曼濾波，就是利用觀測向量L1，L2，…，Lk由相應的狀態方程及隨機模型求tj時刻狀態向量Xj的最佳估值。通常把Xj的最佳估值記為■■。

（2）狀態預報方程

■（k，k-1）=？椎■■■

■（k，k-1）為由時刻tk-1到tk時刻的狀態預報值，■■為tk-1時刻的濾波值。

（3）預報誤差協方差

Dx（k/k-1）=？椎■Dx（k/k-1）？椎Tk，k-1+Г■D？贅（k-1）Г■

（4）增益矩陣

Jk=Dx（k/k-1）BTkB■Dx（k/k-1）BTk+DΔ（k）-1

其中，DΔ（k）為觀測噪聲方差陣，一般假定觀測噪聲的方差是一定的，取DΔ（k）為動態平差中的觀測值的中誤差協方差陣。

（5）狀態濾波方程

■■=■（k/k-1）+Jk（Lk-■（k/k-1））

（6）濾波誤差協方差陣

Dx（k/k）=（I-JkBk）Dx（k/k-1）

1.2 卡爾曼濾波法的實現步驟

（1）首先確定濾波的初值X0，包括：狀態向量的初值及其相應的協方差陣Dx（0）、觀測噪聲的協方差陣和動態噪聲的協方差陣D？贅（k）；

（2）建立卡爾曼濾波模型，確定系統狀態轉移矩陣？椎■、動態噪聲矩陣Г■和觀測矩陣Bk，k-1；

（3）在以上準備工作完成后就可以開始計算了，得出預測值■（k/k-1）、預報協方差陣Dx（k/k-1）、增益矩陣Jk；

（4）輸入一組觀測數據，進行卡爾曼濾波，得出該組觀測值的最佳預測值■■和方差陣Dx（k/k）；

（5）再回到（3），進行遞推計算。

1.3 卡爾曼濾波初值的確定

從卡爾曼濾波遞推公式能夠發現，要想確定系統在tk時刻的狀態，首先需要知道系統的初始狀態，即系統的初始值。對于實際問題而言，濾波前系統的初始狀態是不能夠精確得到的，一般只能近似的給定。

濾波的初值包括：初始狀態向量X0及其相應的方差陣Dx（0），動態噪聲的方差陣D？贅（k）和觀測噪聲的方差陣DΔ（k）。

對于變形監測的初值問題，可參考文獻[4]確定，在此不再詳述。

2 實例分析

2.1 基坑工程概況

為了滿足XX市環境監控中心的工程施工要求，XX單位于XX年XX月開始對該工程的基坑開挖進行了建筑基坑工程監測，包括沉降觀測和位移觀測。它的四周布設了10個變形監測點，基坑北部已經挖到-5米，南部已經挖到-3米，基坑西邊緊鄰科技館大樓，科技館大樓層高4層。東邊緊鄰鄉村道路。由于觀測數據過多，現將其觀測點中的第10期原始觀測值列見表1。

表1 第10期原始觀測值（僅列出部分數據）

基準點、工作基點及監測點的分布為圖1。

2.2 數據處理

該基坑邊坡監測點共有10個，分別為J1，J2，...，J10，每個點觀測了20期，觀測周期視開挖狀況確定。通過采用卡爾曼濾波對完整采集的數據J3監測點進行濾波，運用建立好的模型依次對以后各期數據進行濾波并進行預測，通過對濾波后的數據進行對比，分析觀測值與濾波值和預報值的區別。

各監測點觀測20期經整理后的數據見表2和表3。

對于基坑的變形監測來說，影響變形的因素比較多，比如基坑所在地的工程地質、水文地質和氣候條件以及基坑自身的內部結構，噴灌的混凝土應力、及溫度、降水等。所以在進行沉降數據處理和分析的時候，為了使結果和實際情況更符合，也應該考慮這些影響因子，把它們當成狀態參數的一部分。但是因為上述影響因子的數據難以獲取，所以狀態參數只考慮水平量和速率。由于這個變形體的動態系統是2維的，觀測系統是1維的，所以觀測點的狀態向量就是Xk=（X0，■）。對J3點觀測數據進行濾波處理，由前兩期的觀測數據通過初值確定方法可知X0=170.36053 0.00005■，Dx（0）=0.25 00 0.25，動態噪聲矩陣D？贅（k）=0.25 00 1，觀測噪聲矩陣DΔ（k）=0.012，時間間隔Δt，狀態轉移矩陣？椎=1 Δt0 1，觀測矩陣B=1 0。使用的方法為用Excel進行矩陣計算，其結果如下表3。

2.3 精度分析

從表2至表4，圖2至圖3中可以看出，卡爾曼濾波值、卡爾曼預報值與原始觀測值數據曲線的變化逐漸趨向接近，卡爾曼濾波值與原始觀測值的最大差值： J3點為0.17mm；單位權方差？滓2的估值最大值為0.21，平均為0.13；卡爾曼預報值與原始觀測值的最大差值： J3點為0.26mm。相比濾波值其預報值有一定的誤差，因為其觀測時序較短，影響變形的因子沒有一定的變化規律，所以其預報值精度有所降低。

綜上說明所建立的卡爾曼濾波模型是合理的、可靠的，較好地模擬了動態目標系統的變化規律。從圖表中還可以看到，隨著觀測點數的增加，觀測值與濾波值、預報值的殘差越來越趨近于零，也說明模型隨著點數的增加不斷的進行自身的修正，模型越來越逼近監測系統。

3 總結

本文通過對卡爾曼濾波技術理論的研以及對基坑監測數據進行處理和數據分析，可得出如下幾點結論：

（1）卡爾曼濾波是一種對動態系統進行數據處理的有效方法，可以較好地用來處理變形監測數據，也可實時地獲得監測系統的當前狀態。由于卡爾曼濾波除了可掌握系統的當前狀態外，還可以較好的預測系統的未來，因此，對于基坑變形監測來說，卡爾曼濾波是一個重要的研究方法。

（2）在基坑變形監測中，由于濾波方程是一組遞推計算公式，計算過程是一個不斷預測、修正的過程；在求解時，具有能夠求解出速度參數，修正干擾引起的突變；并且當得到新的觀測數據時，可隨時計算新的濾波值，便于實時處理觀測成果，把參數估計和預報有機地結合來。因此，Kalman濾波特別適合基坑變形監測動態數據的處理。

（3）通過文中的分析可以看出，Kalman濾波采用了用殘差反求動態噪聲的協方差，代入濾波方程改正濾波過程中的原動態噪聲協方差，能夠較準確的描述變形體的變形狀況。

【參考文獻】

[1]陸如華.卡爾曼濾波方法在天氣預報中的應用[J].氣象，1994，2：13-216.

[2]于劍飛.某深基坑工程的監測與分析[J].山西建筑，2001，1：22-23.

[3]黃立人.深基坑施工中的變形監測[J].測繪工程，1997，3：7-13.

[4]陸如華，徐傳玉，張玲，毛衛星.卡爾曼濾波的初值計算方法及其應用[J]，應用氣象學報，1997，2：1-8.

[5]王永，等.基于分形的線要素綜合數據處理方法[J].礦山測量，2009，10.

篇10

關鍵詞：建筑基坑；信息化施工；灰色神經網絡模型

1 引言

隨著我國經濟的快速發展，城市高層建筑和地下結構越來越多，從而導致基坑工程數量的急劇增長。在設計和施工經驗不斷積累和豐富的同時，不斷出現基坑事故，對國民經濟和人民生命財產安全都造成了重大損失。這些事故都與基坑變形的監測不利和險情預報不準有直接和間接的關系，因此建筑深基坑工程開挖過程中采用信息化施工對深基坑進行有效的監測，同時對監測數據進行科學的處理和及時的預報對于控制基坑事故的發生是非常有必要的。由于灰色神經網絡模型的趨勢性和非線性分析能力，本文將其作為基坑工程信息化施工中的變形數據處理工具。實例應用結果顯示該模型具有較高的預測精度，能反映基坑位移的非線性發展規律，具有較高的工程應用價值。

2 建筑基坑變形分析模型

選擇一個優秀的數據分析和變形趨勢預測模型對于信息化施工的成敗非常關鍵。由于灰色神經網絡模型的趨勢性和非線性分析能力，本文將其作為基坑工程信息化施工中的變形數據處理工具。

2.1 灰色系統模型

取 為GM(1,1)建模序列 ， 為 的AGO序列， 為 的均值序列，GM(1,1)模型的定義型，即其灰微分方程模型為

其中a為發展系數，b為灰作用量，是微分方程的參數。

灰微分方程白化型為

由最小二乘法，可得參數

其中

，

GM(1,1)模型的白化型響應式為

，

2.2 BP人工神經網絡模型

人工神經網絡是由大量稱為神經元或節點的簡單信息處理元件組成。多層節點模型與誤差反向傳播（error back propagation，BP）算法是目前一種比較成熟而又應用最廣泛的人工神經網絡模型和算法。人工神經網絡擬合序列有幾個潛在的優點：首先，人工神經網絡具有模仿多種函數的能力，包括非線性函數、分段函數等；其次，不像傳統的數據序列辨識方法必須事先假設數據間存在某種類型的函數關系，人工神經網絡能利用所提供的數據變量自身屬性或內涵建立相關的函數關系式，而且不需要預先假設基本的參數分布；再次，該方法信息利用率高，而且避免了系統數據辨識方法在序列累加時因正負抵消而產生信息失真的現象。因此，人工神經網絡模型特別適合于對灰色預測模型進行殘差修正[1]。本文利用的是一個三層BP網絡，由一個輸入層、一個隱含層和一個輸出層構成。整個訓練過程由正向和反向傳播過程組成。

2.3 灰色神經網絡模型

設有原始基坑變形數據 利用灰色預測模型建立模型可得模擬值 ，原始數據 與灰色預測模型模擬值 之差稱為殘差，記為 。

1）建立殘差序列的BP神經網絡模型

基坑位移殘差神經網絡模型輸入層對應灰色預測模型基坑變形模擬值，輸出層對應于殘差值。采用上述BP算法，通過沉降模擬序列，殘差序列訓練這個網絡，使不同的輸出向量得到相應的輸出量值（經實踐檢驗值）。訓練好的BP網絡模型可以作為殘差預測的有效工具。

2）確定殘差的新預測值

對灰色預測模型沉降預測值進行BP神經網絡預測得出殘差補償值 ，在此基礎上構造新的預測值 ，

則 便是灰色神經網絡模型的預測值。

3 實例分析

南京市中醫院全國肛腸中心樓位于金陵路1號。該工程基坑支護采用鉆孔灌注樁加單層鋼筋混凝土支撐、深攪樁止水的支護形式。在開挖過程中要對基坑的變形進行監測，所以在不同地段設置了支護結構（壓頂圈梁）的水平位移、基坑周邊建筑物的沉降變形、基坑內支撐立柱樁的沉降、深層水平位移（測斜）、支撐軸力、結構圍護樁身應力等監測點。現選擇7號點水平位移資料進行預測，7號點的監測數據為壓頂圈梁水平位移量，每次監測間隔時間為2天[2]。

首先在這里需要指出的是文獻[2]中在建立灰色預測模型時，對原始數據進行了累加，而實際上原始位移數據就是一種累加性質的數據，并且其具有遞增的特點，因此無需對其進行累加，即建立直接灰色預測模型，其精度通常高于普通GM(1,1)模型。此時前面建立模型所指的原始數據便是建模數據的一次累減序列。

其次文獻[2]中也指出了灰色預測模型并不適合于長期預測，因此需要建立動態遞補模型或新陳代謝模型，即隨著預測的進行，去掉最老的信息，增加最新的信息，因此本文也以此建立動態灰色神經網絡模型，每級模型建模數據為6個，預測數據為未來1級數據，預測結果見圖1。

圖1 灰色神經網絡預測結果

從圖1可以看出灰色神經網絡模型預測效果很好，平均相對誤差為0.918%，這說明灰色神經網絡能夠在一定程度上描述基坑變形的非線性發展，利用優灰色神經網絡模型可以作為建筑基坑工程信息化施工數據分析的有力工具。

4 結束語

信息化施工是確保建筑深基坑工程安全順利進行的有效手段，其中以數據的分析預報尤為重要，是信息化施工中的重要環節。本文根據基坑工程系統的復雜性、非線性，提出利用灰色神經網絡作為基坑信息化施工中的數據分析預報工具，并通過實例應用驗證了該方法具有良好的預測能力，可以有效地指導施工。

參考文獻：

[1] 劉思峰，謝乃明等.灰色系統理論及其應用（第四版）[M].北京：科學出版社，2008.

[2] 胡冬，張小平. 基于灰色系統理論的基坑變形預測研究[J]. 地下空間與工程學報，2009，5(1)：74-77.