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摘要：随着城市化进程的加速，地下空间的开发利用日益频繁，基坑工程的规模和深度不断增加。 智能传感器网络能够在复杂地质条件下对基坑支护稳定性进行全面、实时、准确的监测，为工程的顺利施工和安全运营提供有力的技术支持。本文主要分析智能传感器网络在复杂地质条件下基坑支护稳定性监测中的应用。

关键词：智能传感器网络；复杂地质；基坑支护；监测

引言：在复杂地质条件下，基坑支护的稳定性面临着诸多挑战，如地质构造复杂、岩土体力学性质差异大、地下水文条件复杂等。因此，对基坑支护稳定性进行实时、准确地监测至关重要。传统的监测方法存在着监测点有限、数据采集不及时、精度低等问题，难以满足复杂地质条件下基坑工程安全监测的需求。智能传感器网络作为一种新兴的监测技术，具有高精度、实时性强、分布式监测等优点，为复杂地质条件下基坑支护稳定性监测提供了新的解决方案。

1.工程概况

某城市地铁车站基坑工程位于市中心繁华地段，周边建筑物密集，地下管线复杂。基坑深度为 20m，采用地下连续墙加内支撑的支护形式。场地地质条件复杂，上部为杂填土和粉质黏土，下部为砂卵石层和强风化岩层。地下水水位较高，且存在多层含水层[1]。

2.监测流程

2.1前期准备阶段

根据工程特点和地质条件，明确基坑支护稳定性监测的目标。例如，确保基坑周边建筑物、道路和地下管线的安全，控制基坑支护结构的变形和内力在允许范围内等。确定具体的监测指标，包括但不限于支护结构的位移、沉降、倾斜、应力应变，周边土体的位移、沉降、孔隙水压力，以及地下水位的变化等，这些指标将直接反映基坑支护的稳定性状况。监测点的布设应遵循代表性、均匀性和可靠性原则，在基坑周边的关键部位、支护结构的薄弱环节以及可能受影响的建筑物和地下管线附近设置监测点[2]。监测频率应根据施工进度和基坑变形情况进行动态调整，在施工关键阶段和变形速率较大时适当加密监测。

2.2施工准备阶段

在施工现场进行详细的踏勘，核对工程地质勘察报告与实际场地情况的一致性，进一步确定监测点的具体布设位置。根据监测方案，在基坑周边、支护结构上以及周边建筑物和地下管线上标记监测点的位置。对于需要埋入式安装的传感器，如土压力传感器、孔隙水压力传感器等，在布设点位时应考虑施工的便利性和可行性，避免在施工过程中对传感器造成损坏。同时，要确保监测点的位置能够准确反映监测对象的实际情况，如在支护结构的受力关键部位、土体变形较大区域等设置相应的监测点[3]。

2.3基坑开挖与支护施工

在基坑开挖和支护施工过程中，按照既定的监测频率和周期进行实时监测。通过智能传感器网络，实时采集支护结构的位移、沉降、应力应变，周边土体的位移、沉降、孔隙水压力，以及地下水位等数据。同时，对采集到的实时数据进行及时处理和分析，绘制监测数据的时间 - 变化曲线，观察数据的变化趋势。如果发现监测数据出现异常波动或超过预警值，立即进行现场核实和分析原因，及时采取相应的措施，如暂停施工、调整施工工艺、对支护结构进行加固等，确保施工安全和基坑支护的稳定性[4]。此外，在施工过程中，根据施工进度和现场情况，适时调整监测点的位置和监测频率。对于施工过程中出现的新情况或重点部位，如发现局部土体变形较大、支护结构出现裂缝等，及时增加监测点或加密监测频率，以便更准确地掌握基坑支护的稳定性状况。

2.4后续施工与监测

根据基坑支护的稳定性状况和施工进度的变化，适时调整监测频率。在基坑支护稳定、监测数据变化较小的情况下，适当降低监测频率；而在出现异常情况或施工关键节点时，应加密监测频率，以便及时掌握基坑支护的动态变化。对监测数据进行持续的分析和总结，通过对长期监测数据的趋势分析，了解基坑支护结构的变形规律和稳定性发展趋势。同时，结合工程地质条件、施工工艺等因素，综合评估基坑支护的安全性和可靠性。定期编制监测报告，向相关各方汇报监测结果和分析结论，为工程决策提供依据。

2.5竣工验收与总结

在工程竣工验收阶段，对整个施工过程中的监测数据进行全面整理和分析。汇总各阶段的监测数据，绘制监测数据的全过程变化曲线和图表，对基坑支护的稳定性进行综合评估。对竣工监测数据的分析，总结基坑支护在施工过程中的变形规律、受力特点以及与工程地质条件和施工工艺的关系。评估基坑支护设计方案的合理性和施工质量的可靠性，为类似工程提供经验参考。复杂地质条件下深基坑开挖智能监测施工流程如图1所示：

3.应用效果评估

3.1实时性与准确性

智能传感器网络能实时采集和传输监测数据，监测人员可及时了解基坑支护结构的变形和受力情况。与传统监测方法的对比分析，发现智能传感器网络的测量精度更高，更准确反映基坑支护结构的实际状态。

3.2预警与决策支持

基于监测数据的预警系统在本案例中发挥重要作用。设定合理的阈值，及时发现基坑支护结构的异常变化，并发出了预警信号。监测人员根据预警信息及时采取了相应的措施，避免安全事故的发生。同时，数据分析结果为施工方案的调整和支护设计的优化提供有力的支持，提高了基坑工程的施工质量和安全性。

3.3经济效益与社会效益

采用智能传感器网络进行基坑支护稳定性监测，减少人工监测的工作量和成本，提高了监测效率。同时，由于及时发现和处理问题，避免安全事故的发生，减少因事故造成的经济损失和社会影响。因此，该技术在本案例中取得了良好的经济效益和社会效益。

4.结论

智能传感器网络在复杂地质条件下基坑支护稳定性监测中具有显著的优势和广阔的应用前景。在实际应用中，应根据工程的具体特点和需求，选择合适的智能传感器类型和监测方案，并不断优化和完善数据处理与分析方法，提高监测系统的可靠性和有效性。同时，加强与相关领域的技术融合和创新，推动智能传感器网络技术在基坑工程领域的更广泛应用，为城市建设和地下空间开发做出更大的贡献。

参考文献：

[1]张江华. 深基坑自动化智能监测技术与实践[J]. 低碳世界，2024，14（5）：67-69.

[2]牟春霖. 智能监测采集仪在城轨基坑监测中的应用[J]. 铁道勘察，2023，49（5）：36-41.

[3]廖原，乔绍财，黄海荣，等. 某超高层深基坑支护设计及智能监测技术的应用[J]. 桂林理工大学学报，2023，43（1）：100-107.

[4]陈杰，张泽瑞，宋楚平. 基于云平台的深基坑水位智能监测系统设计[J]. 河南科技，2020，39（34）：97-99.