1 引言

在软土地基上进行水利泵站基坑开挖与支护施工，由于土体强度低、压缩性高、渗透性差，极易引发基坑围护结构变形、周边地面沉降及地下水位变化等问题，严重威胁工程安全与周边环境稳定。传统经验型施工管理已难以满足复杂地质条件下的安全控制需求，亟需建立科学、系统的变形监测体系。通过对基坑及支护结构进行全过程动态监测，可及时掌握变形规律，预测发展趋势，并为施工决策提供数据支撑。本文旨在探讨软土地基条件下水利泵站基坑开挖支护施工的变形监测方案与分析方法，为保障工程安全、优化施工组织提供参考。

2 变形监测方案与技术路径

2.1 监测点布设原则与方法

    监测点布设应遵循全面性、代表性与经济性相结合的原则。首先需根据基坑形状、支护结构类型及周边环境条件，确定监测重点区域，如基坑长边中点、阳角位置、临近建筑物及地下管线处。监测点应布设在变形敏感部位，确保能够真实反映结构与土体的位移状态。同时，应考虑施工干扰因素，避免监测点被破坏或掩埋。

在具体方法上，围护结构顶部应设置连续的位移监测点，水平与竖向位移同步观测；坑外地面及周边建筑物应按一定间距布设沉降观测点，必要时增设倾斜观测点。地下水位监测孔应布置在基坑内外两侧，以掌握降水对周边环境的影响。所有监测点需统一编号，并在施工前完成初始值观测，为后续变形分析提供基准数据^[1]。

2.2 监测仪器选型与安装要求

监测仪器的选型应满足精度、稳定性与环境适应性要求。常用仪器包括全站仪、水准仪、GNSS接收机、测斜仪、水位计等。全站仪适用于水平位移监测，水准仪用于沉降观测，GNSS可实现全天候自动化监测，测斜仪用于测量围护结构深层水平位移，水位计用于地下水位变化监测。仪器需经过检定或校准，确保测量数据可靠。

安装过程中，应严格按照技术规范操作。沉降观测点应与建筑物或地面结构牢固连接，确保点位稳定；测斜管需与围护结构或土体紧密结合，管内保持垂直畅通；水位管应穿透含水层并做好过滤与密封处理，防止泥沙堵塞。安装完成后需进行调试与初始测量，确认仪器工作正常后方可投入使用。

2.3 数据采集频率与记录方式

数据采集频率应根据施工阶段与变形速率动态调整。在基坑开挖初期，变形速率较低，可适当降低观测频率；进入快速开挖阶段，应增加观测次数，必要时实施每日或实时监测。当变形速率明显增大或接近预警阈值时，需加密观测频率，确保及时捕捉异常变化^[2]。

记录方式应规范化、系统化。每次观测需详细记录日期、时间、天气、施工工况及监测数据，并注明仪器编号与观测人员。原始数据应采用纸质与电子双备份，确保信息完整可追溯。数据记录还应包含监测点位置示意图与相关说明，便于后续分析与对比。通过科学设定采集频率与规范记录方式，可为变形分析与安全决策提供连续、准确的数据支撑。

3 监测数据分析与结果应用

3.1 数据处理与精度评估

监测数据在投入分析前需经过系统化处理。首先应对原始观测值进行检查，剔除明显错误或异常数据，并进行必要的修正，包括仪器误差校正、温度影响修正与基准点稳定性检验。对于沉降与位移数据，应统一换算至相同基准面，确保不同时期、不同点位数据的可比性。在处理过程中，应保留完整的计算过程与中间结果，以便追溯与复核。

精度评估是确保分析结果可靠性的关键环节。可通过重复观测、交叉验证与统计检验等方法，判断数据的一致性与准确性。对于水平位移监测，可利用闭合差检查与点位稳定性分析评估测量精度；对于沉降观测，可通过相邻点高差比较与趋势一致性检验判断数据质量。精度评估结果应作为后续分析的重要参考，对超出允许误差范围的数据应查明原因并进行相应处理。

3.2 变形特征分析与趋势预测

变形特征分析需结合时间序列与空间分布规律。通过绘制位移—时间曲线、沉降—距离剖面等图表，可直观展示基坑及周边环境的变形过程与分布特征。分析内容包括变形速率变化、累计变形量、变形集中区域及影响范围等。同时，应结合施工进度与工况变化，揭示变形与工程活动之间的内在联系，为判断施工对周边环境的影响程度提供依据。

趋势预测是在现有监测数据基础上，采用数学模型与统计方法对未来变形发展进行推断。常用方法包括线性回归、指数平滑与灰色预测等。预测过程中应充分考虑地质条件、支护措施与环境因素的综合影响，合理设定预测周期与置信区间。预测结果可为施工组织调整与风险防控提供前瞻性指导，帮助工程团队提前采取应对措施，避免变形超限引发安全事故。

3.3 监测结果与施工安全控制

监测结果的及时反馈与应用是实现施工安全控制的核心。应建立监测数据快速分析与通报机制，将变形信息与预警级别及时传达至项目管理与施工执行人员。对于接近或达到预警阈值的监测点，应立即发出预警，并组织技术人员进行现场核查，分析原因并制定处置方案。常见的控制措施包括调整开挖顺序、优化支护参数、增设临时支撑或加强降水管理等^[3]。

在施工安全控制中，应将监测结果与设计要求、规范标准进行对比，评估当前施工状态的安全性与合理性。同时，应结合历史数据与现场巡查信息，综合判断结构稳定性与土体变化趋势，动态调整施工方案与进度计划。通过将监测结果有效转化为工程决策依据，可显著提升施工安全性与可控性，确保基坑工程顺利推进并保护周边环境安全。

4 结语

本文围绕软土地基上水利泵站基坑开挖支护施工的变形监测与分析展开研究，从监测方案制定、仪器选型与安装到数据处理与结果应用，构建了完整的技术路径与实施框架。研究表明，科学合理的变形监测能够实时捕捉基坑及周边环境的变形特征，为施工安全提供可靠依据。通过数据处理与精度评估，可有效保障分析结果的准确性；通过变形特征分析与趋势预测，能够揭示变形规律并提前预警潜在风险；将监测结果及时应用于施工安全控制，可动态优化施工方案，降低事故发生率。本文提出的监测与分析方法，不仅适用于软土地基条件下的水利泵站基坑工程，也可为其他类似工程提供参考。随着监测技术的不断发展与智能化水平的提升，变形监测将在工程安全管理中发挥更加重要的作用，为确保复杂地质条件下基坑工程的安全与稳定提供有力支撑。

参考文献

[1]陆新宇.软土地区泵站基坑支护结构应力变形分析[J].水利规划与设计,2024(4):100-106.

[2]符纳,刘勇健,王颖,罗顺飞.软土地基深基坑支护工程监测及变形特性分析[J].广东工业大学学报,2013,30(1):38-44.

[3]杜琰.软土地基桥梁基坑支护结构变形监测研究[J].江西建材,2024(8):108-109+118.