基坑施工倾斜偏移在线监测
时间：2025-07-24
涉川
一、方案介绍
基坑工程作为地下结构施工的重要组成部分，其安全性直接关系到周边建筑物、地下管线和施工人员的生命财产安全。在深基坑施工过程中，受开挖扰动、支护结构变形、地下水变化等影响，可能引发围护结构倾斜、墙体偏移、地表沉降等风险。为提升安全风险防控能力，需构建一套实时在线监测系统，对基坑施工期间的倾斜与水平偏移进行连续监控、趋势分析和自动报警。
基坑工程作为地下结构施工的重要组成部分，其安全性直接关系到周边建筑物、地下管线和施工人员的生命财产安全。在深基坑施工过程中，受开挖扰动、支护结构变形、地下水变化等影响，可能引发围护结构倾斜、墙体偏移、地表沉降等风险。为提升安全风险防控能力，需构建一套实时在线监测系统，对基坑施工期间的倾斜与水平偏移进行连续监控、趋势分析和自动报警。
二、监测目标
-
实时监测基坑支护结构（如地下连续墙、排桩、支撑体系）在施工阶段的倾斜角度和偏移量；
-
及时识别由于开挖、降水、土压变化引发的结构变形趋势；
-
为施工组织、加固调整、应急处置提供数据支撑，防止事故发生。
三、需求分析
基坑施工环境复杂，传统的人工观测方法存在时效性差、精度不足、数据难集成等问题。需部署智能化倾斜与位移监测设备，实现全天候连续在线监测，形成远程管理与风险预警能力，提升基坑施工的信息化与安全化水平。
基坑施工环境复杂，传统的人工观测方法存在时效性差、精度不足、数据难集成等问题。需部署智能化倾斜与位移监测设备，实现全天候连续在线监测，形成远程管理与风险预警能力，提升基坑施工的信息化与安全化水平。
四、监测方法
在基坑周边支护结构顶部、中部或基底布设倾角传感器和水平位移计，通过无线通信方式（如4G、NB-IoT、LoRa）将数据传输至平台。系统可对倾斜角度、水平偏移量进行曲线追踪、异常报警和趋势分析。必要时辅以沉降传感器、地下水位监测等多参数融合监测。
在基坑周边支护结构顶部、中部或基底布设倾角传感器和水平位移计，通过无线通信方式（如4G、NB-IoT、LoRa）将数据传输至平台。系统可对倾斜角度、水平偏移量进行曲线追踪、异常报警和趋势分析。必要时辅以沉降传感器、地下水位监测等多参数融合监测。
五、应用原理
倾角传感器通过感知地球重力方向变化，获取结构体在X、Y方向上的倾斜度变化；位移传感器通过测量标定点的水平移动距离，反映支护结构或地表的变形程度。所有采集数据通过边缘采集终端进行统一编码和上传，平台自动识别风险阈值并报警。
倾角传感器通过感知地球重力方向变化，获取结构体在X、Y方向上的倾斜度变化；位移传感器通过测量标定点的水平移动距离，反映支护结构或地表的变形程度。所有采集数据通过边缘采集终端进行统一编码和上传，平台自动识别风险阈值并报警。
六、功能特点
-
倾斜与水平位移同步监测，精度高、响应快；
-
支持定时采集与突变捕捉两种模式；
-
采用太阳能或市电供电，适应野外施工现场；
-
平台支持多点分区显示、历史曲线回放、越限预警等功能；
-
微信/短信/APP多通道推送异常信息；
-
可拓展沉降、水压、振动、降水等多种参数监测。
七、硬件清单
-
双轴倾角传感器（分布式布设于支护结构）
-
水平位移传感器（光电式/拉线式）
-
数据采集传输终端
-
供电模块（太阳能+蓄电池）
-
智能监测云平台系统
八、硬件参数（量程、精度）
-
倾角量程：±90°，精度：±0.1°，分辨率：0.01°；
-
水平位移量程：0~100mm/200mm/500mm，精度：±0.5mm；
-
采集周期：5分钟~60分钟可设；
-
通信方式：4G/NB-IoT/LoRa；
-
防护等级：IP66及以上，适应暴雨、施工粉尘环境；
-
工作温度：-40℃～+85℃。
九、方案实现
-
根据基坑规模及支护结构形式确定传感器布设点位与数量；
-
安装支架将倾角与位移传感器固定于围护墙顶部或内支撑系统；
-
各采集点的数据接入统一网关，经加密处理后上传至云平台；
-
平台根据监测点的阈值设置进行越限判断和报警；
-
通过网页端或移动端查看实时数据、历史曲线和报警记录。
十、数据分析
-
倾角变化趋势分析，判断结构整体变形方向和速率；
-
水平位移增量分析，识别应力集中区域或局部变形风险；
-
多点联动数据对比，识别不均匀沉降或受力异常；
-
可导出分析报告，用于施工管理、设计优化与验收存档。
十一、预警决策
设定多级预警阈值：
设定多级预警阈值：
-
一级预警：出现异常趋势提醒施工单位关注；
-
二级报警：明显偏移启动局部检查或暂停施工；
-
三级危警：快速偏移或临近设计极限，启动应急预案并报主管单位。
平台支持自动报警记录、事件跟踪、处理闭环反馈机制。
十二、方案优点
-
实现全天候、无间断基坑倾斜与位移监测；
-
提前识别风险趋势，避免突发事故造成损失；
-
数据自动采集与管理，替代人工观测，提高效率；
-
部署简便，适应不同施工环境和结构形式；
-
提升施工单位安全管理水平，符合智慧工地发展方向。
十三、应用领域
-
深基坑开挖与支护施工阶段
-
地铁、地下车库、商业综合体地下结构工程
-
临近建筑物或重要管线保护区基坑施工
-
高地下水位或软土地区复杂基坑工程
-
大体量地连墙与地下连续支撑结构监控
十四、效益分析
-
提升基坑施工安全等级，减少结构破坏风险
-
降低事故赔偿、工期延误与人员伤亡隐患
-
优化施工组织，指导结构调整与加固策略
-
满足政府安全监管和验收资料留档需求
-
构建“感知-预警-控制”一体化的安全监测闭环
十五、国标规范
-
GB 50452-2008《岩土工程监测技术规范》
-
GB 51011-2015《建筑边坡工程技术规范》
-
JGJ 120-2012《建筑基坑支护技术规程》
-
GB/T 50344-2019《建筑结构监测技术标准》
-
GB 50870-2013《建筑施工安全检查标准》
十六、参考文献
-
《基坑工程监测与预警技术》, 中国建筑工业出版社
-
《地下工程施工监测技术研究》, 岩土力学期刊
-
工程监测行业解决方案汇编资料
十七、案例分享
-
某地铁车站深基坑项目，设置30个倾角与位移监测点，连续监测180天，成功预警东侧支护墙水平位移超限并提前加固处理；
-
某商业综合体基坑施工项目，通过该方案发现降水导致结构倾斜趋势，及时调整开挖工序避免重大事故；
-
某智慧工地平台对接中，该方案支持将基坑变形数据与施工进度、支护施工日志同步分析，实现施工安全与质量协同管理。
上一篇：高层建筑施工倾斜在线监测