北斗卫星导航技术在建筑深基坑变形监测中的应用

北斗卫星导航技术在建筑深基坑变形监
测中的应用
摘要：基于城市地下空间开发建设情况，建筑深基坑变形监测成为重点工作，
依托于先进监测技术，及时、准确了解建筑基坑开挖过程中支护结构形态，
了解建筑基坑周围环境情况，将建筑深基坑变形监测数据结果进行分析对比，如
果监测数据结果已经超出安全预警范围内的指数，则必须立即采取应对处理措施
解决问题，确保施工环境安全，确保建筑深基坑工程施工质量。

本文主要介绍的
先进监测技术是北斗卫星导航技术，分析北斗卫星导航技术在建筑深基坑变形监
测中的具体应用，以期为相关从业人员提供可行性建议。

关键词：北斗卫星导航技术；建筑深基坑；变形监测
引言：面对城市土地用地压力，需合理规划城市空间布局，充分利用城市建
筑空间结构，缓解城市土地压力，满足不同需求。

开发利用城市地下空间成为重
要研究方向，建筑基坑工程工程发展空间更加广阔，建筑规模不断扩大，建筑基
坑广度和深度距离持续增大，工程施工难度更高，施工现场不安全因素增多，必
须对建筑深基坑变形监测工作引起高度重视，引进先进技术设备进行精准监测，
为技术人员提供真实有效的监测数据。

，为建筑工程安全文明施工创造便利条件。

一、北斗卫星导航系统概述
北斗卫星导航系统是我国自行研制的全球卫星定位与通信系统，可全天候、
全天时进行卫星导航定位，在服务区域内，能够随时接收到卫星信号。

北斗卫星
导航系统主要包括五颗GEO卫星、三颗IGSO卫星、27颗中圆轨道卫星【1】。

北斗卫星导航系统主要包括两种服务模式，分别是授权服务模式和开放服务模式。

应
用授权服务模式，为授权用户提供即时有效的授时定位、测速、通信授权服务。

应用开放服务模式，当用户处于服务区域范围内时，提供授时、测速、定位服务。

二、北斗卫星导航技术在建筑深基坑变形监测中的具体应用
城市化进程逐渐加快，城市建筑空间布局复杂，城市建筑工程建设规模越来
越大，城市土地资源紧张。

同时城市居住人口数量增多，人们对城市建筑设施建
设提出不同需求，对建筑设施功能需求各有不同。

建筑工程规划建设难度增加，
同时增加工程施工安全风险。

面对现实问题，需加强对建筑深基坑变形监测的重
视程度，深刻认识到建筑深基坑变形监测对于工程安全施工的重要性，树立安全
责任意识，全方位落实监测措施，将北斗卫星导航技术优势充分发挥到建筑深基
坑变形监测中。

（一）建筑深基坑变形监测要求
对建筑深基坑变形情况进行技术监测，需充分立足于工程施工现场环境条件，充分立足于工程施工实际情况。

对建筑基坑工程施工环境进行实地考察，采样收
集并分析数据，全面了解建筑基坑环境特征，了解地质地貌条件、土壤条件等，
掌握建筑物体空间布局结构情况。

将实地考察结果作为重要参考，针对建筑深基
坑变形问题，分析产生变形问题的影响因素，明确建筑深基坑变形监测要求【2】。

在杂填土层厚度较大的区块，设置复合土钉墙支护结构起到支撑作用，注浆方法
包括微型钢管桩注浆、树根桩、锚杆、预应力锚索联合注浆等。

对其它面进行支
护处理，主要支护方法是双排桩支护。

开挖建筑基坑时，需做好及时变形监测准
备工作，同时开展地下水位监测。

如果出现突发情况，先采取临时应对措施进行
现场处，控制现场情况，并立即将相关情况上报至有关部门，有序完成后续处理
工作。

在工程施工管理中，运行动态施工管理机制，灵活运用针对性管理办法进
行质量监督控制，灵活应对现场施工问题。

适当控制建筑基坑支护作业，充分保
障各个项目施工安全稳定，减少甚至避免对现场施工环境的破坏，保护工程施工
现场环境及周围环境，稳定施工现场地质地貌环境质量。

基于工程施工技术参数
要求和工程施工技术标准规范要求，合理设置建筑基坑支护结构变形监测预警范围，明确监测预警最大值指数，用于与实际监测数据结果进行对比分析。

（二）建筑深基坑变形监测流程
1.监测系统设备
开展建筑深基坑变形监测工作，设备设施是必然条件。

按照建筑深基坑变形
监测技术要求，明确监测系统设备规格型号、种类、数量，明确监测系统设备功
能以及操作使用方法，准备符合要求的监测设备。

设置站点接收机设备，用于接
收卫星系统信号。

比如SM02改进型专业变形监测接收机。

此种接收机能够接收
收GPS、GLONSS、BDS三种卫星系统。

在主机中安装先进监测系统，能够充分体
现数据收集、数据保存、数据通信传输、智能化供电、防雷等应用功能。

建筑深
基坑变形监测工作环境条件比较复杂，对监测系统设备功能要求较为严格，要能
够满足不同技术监测要求，并同时确保监测系统高效稳定运行。

监测系统功能全
面稳定，有效解决监测系统运行故障问题，充分保障实际监测数据结果的精确性
和科学性。

2.数据采集系统
数据采集系统主要由卫星信号接收机、监测传感器等组成，其中包括监测站、基准站。

比如SM02改进型专业变形监测接收机，针对多路径效应影响，使用抑
制性较强的大地形扼流圈天线，融合不妥协的稳定相位中心，有效抑制射频，提
升监测系统运行效率，确保监测系统设备运行安全运行，实现高精确度监测。

在
监测传感器应用方面，优先选用质量更优、功能更为先进的监测设备。

3.安装监测系统设备
在建筑深基坑变形监测系统中，主要通过单基点解算来运行系统，各个监测
站点由基准站、多个地表变形监测点位组成。

参考建筑深基坑工程施工组织方案，参考前期对现场环境的实地考察情况，明确变形监测区域，在变形监测区域内定
位基准点具体方位，架设天线并进行固定安装，将基准站主机放置于现场站内。

定位具体监测点位时，需对现场环境进行实地勘查，反复研究分析各项数据后确
定监测点，确保监测点方位符合建筑深基坑变形监测要求，并将其设置在前端集
成站范围内，有利于进行养护管理。

4.合理选择监测地址
对现场情况进行实地调查，参考监测区域现状分布图进行点位选择。

规划点
位方位，要特别注意位置高度角度，在位置高度角度至少十度以上范围内不会出
现视觉障碍物，否则会直接影响监测数据结果。

同时点位附近不能出现大功率电
磁干扰源，避免影响卫星信号接收。

若果监测基点选址受到影响，比如实际监测
区域周围树木、工棚等遮挡物数量较多，需进行加高处理【3】。

5.实地卫星信噪比
使用卫星信号接收机进行测试，观察卫星信噪比强度条变化情况，观察卫星
信号分布情况。

比如使用卫星信号接收机进行静态化数据收集，数据收集间隔时
间控制在一秒，观察数据收集情况并作出技术分析，最终确定设点。

设置卫星信
号接收机定位时长，观察卫星数量，实时查看卫星信噪比值。

6.分析监测数据结果
建筑深基坑变形监测结束后分析监测数据结果，观察水平偏位曲线图、沉降
曲线图变化情况，观察BDS卫星系统信号水平偏位和沉降曲线，分析水平偏位变
化规律和沉降量规律。

I分析监测数据结果，将实际监测数据结果与安全预警指
数进行对比分析后得出结论，再采取后续处理措施。

在建筑深基坑变形监测中应
用北斗卫星导航技术，能够最大限度内满足技术监测要求，满足标准范围内的精
确性要求。

结语
安全生产一直是建筑工程施工首要原则，预防为主是把控安全生产的重要前提。

提前做好安全防护，应对工程施工安全风险，则要从风险监测预测层面考虑，北斗卫星导航技术是建筑深基坑变形监测中的核心技术，增强建筑深基坑变形监
测技术水平，要加快推进北斗卫星导航技术的创新升级与推广应用，充分发挥北
斗卫星导航技术在建筑深基坑变形监测中的实际应用价值。

参考文献：
[1]赵飞.北斗卫星导航技术在建筑深基坑变形监测中的应用研究[J].工程建
设与设计,2020(4):2.
[2]张相林.建筑基坑工程变形监测技术分析[J].经济技术协作信
息,2021(28):2.
[3]杨文龙.深基坑施工对周边建筑产生安全及纠纷问题的探讨[J].广东土木与建筑,2021,28(12):3.。