1.1本课题研究的目的及意义

土木工程监测是一项涉及多门学科的综合性技术，包含结构动力学、信息传感技术、优化设计等多个学科领域，一般来说，它包括：传感器、数据传输系统、数据管理与分析系统。一般可分为施工监测和建成后的健康监测。总体上都是利用相关的采集和监测仪器来获取传感器和监测目标的实测数据，进行数据处理分析，对结构的工作情况进行判断。

施工监测通过技术手段对施工工艺的主要环节或结构目标加以实时监测，以便及时掌握和控制施工质量、了解影响施工安全的关键因素在施工过程中的发展变化形态，及时调整施工方案，确保施工过程的安全。健康监测则指工程竣工后通过一系列安装在结构中传感器系统对结构在运行中的静力、动力响应及位移变形信息进行测量取样，分析传感器获得的各项参数的变化，判断结构中可能出现的损伤，及时采取适当的修补措施，以确保工程结构在生命期内的安全性、完整性、可靠性、适用性和耐久性^[1]。在实际的工程中，有高程建筑结构施工监测，大跨空间结构监测，桥梁工程监测，地体、隧道施工监测，基坑及边坡工程施工监测，坝体结构监测等。

由于城市的发展，高层建筑和市政工程大量涌现，深基坑问题逐渐成了设计和施工的重要问题之一。万丈高楼平地起，虽然在基坑支护结构设计和开挖过程中，人们采取了一系列技术措施来保证基坑的安全，但实际过程中仍有不少基坑发生事故，例如：支护结构过分倾斜，水平位移过大，墙体开裂，基坑底部回弹过大甚至基坑坍塌。而且对于复杂的大中型工程或环境要求严格的项目，往往难从以往的经验中得到借鉴，也难以从理论上找到定量分析、预测的方法，所以这必定依赖于基坑的现场监测。基坑现场监测不仅可以提供监测数据，为设计提供验证并动态指导设计。还可以监控基坑施工，为施工过程提出预警^[2]。因此，本课题着重讲解基坑监测的内容及方法。

1.2本课题的国内外研究现状

随着城市的发展，大量兴建高层建筑，地下停车场，地铁等，明挖法深基坑施工得到了广泛的应用。万邵勇^[3]通过介绍一个深基坑工程的概况，监测项目，标准及警戒值具体的说明了明挖法的深基坑的监测技术。但是由于目前所采用的监测方法还不能准确、及时地反映反映实际工程所处的状态，对于基坑各个危险部位不能实时监测。要想真正地解决基坑工程中的诸多问题，必须改进现有的监测技术，以达到实时监测的目的，从而减少基坑事故的发生率。

吴泳川^[4]认为实现信息化监控设计与施工将是必然趋势，以往的现场监测大多以预警为目的，其监测内容选择最基本的，并不全面。如为获取动态设计所需要的各种信息，监测内容应更加系统化。邹莉^[5]通过实例分析具体的阐述了大型基坑工程信息化施工的监测技术的应用，信息化施工是岩土工程的发展方向，发展基坑工程的信息化施工服务可以更好地为设计和施工服务。

张潇^[6]同样也通过某市国税局的实例分析说明了高层建筑物深基坑工程变形监测与信息化施工的应用，由于随着高层建筑物越来越多，施工难度及要求越来越高，周边建筑物及深基坑施工安全也显得越来越重要。采用适当的变形监测技术，并对获得的资料进行变形分析，工程变形监测与信息化施工正显示和发挥着极大的社会效益和经济效益。

刘艳^[2]还提到了了另一种利用手持普通相机数字化近景摄影测量系统进行监测深基坑支护结构位移的新技术。该技术利由图像处理、立体重建计算、位移分析和绘图系统构成。该方法拓宽了监测思维，也展现了深基坑的监测前景。该技术利由图像处理、立体重建计算、位移分析和绘图系统构成。该方法拓宽了监测思维，也展现了深基坑的监测前景。

近年来，光纤监测技术兴起，凭借其优异的传导性能与特有的物理化学特征，可进行实时、广泛、持续、便捷、高效的健康监测，这种监测技术被越来越多的应用于现代土木工程监测之中。在新墨西哥州，美国联邦公路局将40 个SOFO 光纤传感器联合24 个温度传感器共同安装于Rio Puerco 桥上，混凝土浇筑前将光纤传感器预先埋入项目结构中，以对预制梁预应力作全方位监测，在日本横滨，NTT-AT与NTT-Infranet 将MOI 监测系统应用安装于横滨长跨径悬索桥上， 至今已有20 余年，未曾出现任何故障，密切监测着大桥在强风荷载与道桥重交通下的运载状态^[7]。在今后采用信息化监控设计与施工的新技术中，现场监测则会成为与设计、施工相并列的三大基本要素之一，并必将成为基坑工程整体水平的提高发挥强有力的促进作用，同时监测技术自身也将在实践中得到不断地完善和发展。