1.1 题目背景

近些年来，随着城市经济的快速发展，城市内高层建筑和地下建筑增加使地下空间需求大增。高层建筑大批兴建，发展趋势是层数增多，高度增大，基础埋深加大，平面布置更加复杂，与周围建筑物联系更加紧密。城市地下空间的开发利用，使得基坑面积和开挖深度越来越大，其深度也由原来的 5 ～ 6 m 逐渐发展到 12 ～ 13 m，甚至是20 m 以上，这对基坑施工的安全保障提出了巨大挑战。由于基坑施工过程中受到地下土体地质条件、外部荷载、支护结构形式、施工现场及周边环境等不确定性因素影响，致使基坑安全事故时有发生，基坑施工及周边建构物的安全俨然成为人们关注的焦点。通过对基坑施工的各个阶段开展全面系统地监测，及时发现异常情况并采取相应措施，不仅可以实现基坑施工的信息化指导，也可以有效地避免^[1]。

1.2 基坑监测内容及其作用

基坑工程监测是指在基坑工程施工及使用期限内，对基坑支护体系及周边环境实施的监测、监控工作。其取费应当参照国家计委、建设部关于发布《工程勘察设计收费管理规定》的通知（计价格[2002]10号）中岩土工程设计与检测监测取费相关。基坑监测主要包括：支护结构、相关自然环境、施工工况、地下水状况、基坑底部及周围土体、周围建（构）筑物、周围地下管线及地下设施、周围重要的道路、其他应监测的对象。有多种监测技术和信号传输处理方式^[2]。根据青冶工程(QYETC)技术人员的经验，一般有监控专家系统、智能控制系统、可视化监测软件等几类配套工具，反应时间可控制在1s范围内，采样频率可达100Hz，完全能够做到实时监测，为工程建设提供信息化支持。深基坑工程的现场监测工作主要包括如下3个方面的内容: ①监测岩土所受到的施工作用、各类荷载的大小 ,以及在这些荷载作用下岩土的反应性状; ②监测支护结构; ③监测深基坑开挖后对周围环境的影响^[4]。深基坑施工安全监测在基坑设计和施工中起到如下几点作用: ①较客观地反映基坑土体及受基坑开挖影响的邻近建筑物和设施当前所处的状态; ②较客观地评价监测对象的稳定程度; ③可以不断减弱甚至消除各个不稳定因素 ,逐步加强有利于稳定的各种因素; ④预测险情 ,以便及时采取措施 ,防患未然; ⑤修正设计方案，通过最经济的手段最大限度地发挥支护能力。为此，对深基坑施工安全监测的探讨，值得我们高度重视^[3]。

1.3 深基坑工程对周围坏境影响监测

深基坑的定义：建设部建质200987号文关于印发《危险性较大的分部分项工程安全管理办法的通知》规定：一般深基坑是指开挖深度超过5 m（含5 m）或地下室三层以上（含三层），或深度虽未超过5 m，但地质条件和周围环境及地下管线特别复杂的工程。另外，基坑和基槽都是用来建筑建筑物的基础的,只是平面形状不同而已.基坑是方形或者比较接近方形;,基槽是长条形状的,而且有时候比较长.你要掌握的是它们的形状的区别.基坑是指底面积在27㎡以内（不是20）,且底长边小于三倍短边的为基坑.基槽是指槽底宽度在3 m以内,且槽长大于3倍槽宽的为基槽.也就是说，一般定义深基坑为：底面积在27㎡以内（不是20），且底长边小于三倍短边，开挖深度超过5 m（含5 m）或地下室三层以上（含三层），或深度虽未超过5 m，但地质条件和周围环境及地下管线特别复杂的工程。（反之则为浅基坑）^[5]在深基坑施工的整个过程中，不仅仅要对围护结构进行安全性监测，而且对周围环境的变化也要兼顾，确保深基坑施工的顺利进行。这是一项系统性的工程，除了工程测量人员外，还必须在有关的岩土、结构等工人员的协助下，弄清深基坑在施工过程中变化规律及其内外因的相互联系^[6]深基坑开挖过程中，基坑内外的土体将由原来的静止土压力状态向主动土压力状态转变，应力状态的改变引起土体的变形，尤其在软土地区开挖基坑，土的流变性影响也非常显著，基坑底部土体的隆起、支护结构失稳破坏、基坑周围地表沉降等变形现象引起基坑周围地层移动^[7]。由于地下土体性质、荷载条件、施工环境的复杂性以及施工工艺质量掌握的不确定性，仅根据岩土勘察资料来确定支护设计和施工方案，往往有许多不确定因素，尤其是对于复杂的大中型工程或对环境要求严格的项目，对在开挖施工过程中引发的挡土结构位移、土体性状、邻近建(构)筑物、地下设施变化的监测已成了工程建设必不可少的重要环节。而监测的最终目的是为基坑施工安全提供预警。在基坑监测中，每一监测项目都应根据实际情况的客观环境和设计计算书，预先确定相应的警戒值，以判断位移和应力应变等是否会超过容许范围；由此判断基坑施工是否安全可靠，是否需采取加固补强应急措施、调整施工步骤、或优化原设计方案。因此，监测项目的预警值的确定至关重要^[8]。预警机制中重要一环控制点。控制点是整个监测的基准，所以在远离基坑比较安全的地方布置，每次检测时，均应检测控制点是否受到环境的影放到你的响或者破坏，确保监测值的安全可靠^[9]。合理设计变形监测方案是变形监测的首要工作，对于监测网设计而言，其主要内容包括：确定监测网的治疗标准；选择观测方法；点位的最佳布设和观测方案的最佳选择^[10]。

1.4深基坑的趋势

近年来深基坑工程数量急剧增长，我国虽已积累了丰富的设计和施工经验，但同时也带了许多新的课题，有待去研究和解决^[12]。传统基坑监测信息管理绝大部分停留在文件管理模式，处理速度随着施工技术的不断进步，基坑工程的数量和规模不断增大，基坑监测的任务量和难度随之提高，对施工方和监测方的安全监测也提出了更高的管理要求^[13]。传统基坑监测信息管理绝大部分停留在文件管理模式，处理速度谢伟等（2005年）介绍了基于 web的基坑监测信息管理系统的设计方法。这些基坑监测信息管理系统普遍存在如下问题：

1）监测数据未实时上传。基坑监测的时效性很强，要求监测数据能够及时进行处理和分析。特别是监测数据超出报警值或控制值时，时效性尤为明显。