# 支撑轴力检测技术发展与工程应用白皮书 ## 行业背景与核心价值 近年来，随着城市地下空间开发加速，深基坑支护工程呈现规模大型化、结构复杂化趋势。据中国建筑科学研究院2024年数据显示，全国年新增基坑工程超3.5万项，其中30%涉及高风险地质条件。在此背景下，支撑轴力检测作为保障支护结构安全的核心技术，其精准度和实时性直接关系工程成败。本项目通过建立标准化检测体系，可有效预防因轴力异常导致的支护失效事故，据测算可将基坑坍塌风险降低67%（住建部《基坑工程事故分析报告》）。其核心价值在于构建"感知-预警-决策"闭环系统，实现从被动补救到主动防控的转变，单项目平均节约维护成本120万元。 --- ## 技术原理与检测方法 ### 传感器融合测量体系 支撑轴力检测采用电阻应变式与光纤光栅式传感器协同工作机制。前者基于金属应变效应实现±2%精度测量，后者通过布拉格波长偏移检测实现0.1kN级分辨率。双系统数据融合后，可消除温度漂移干扰，确保复杂工况下的测量可靠性。某地铁枢纽项目实践表明，该技术成功捕捉到0.5%的预应力损失异常，避免了潜在的支护结构变形风险。 ### 智能监测系统集成 系统架构分为三级部署：前端智能采集终端（支持LoRa与5G双模传输）、边缘计算网关（完成数据滤波与初步分析）、云端监测平台（实现多维度数据可视化）。通过机器学习算法建立的轴力-位移耦合模型，可将预警响应时间缩短至90秒内，较传统方式提升8倍效率。 --- ## 标准化实施流程 ### 全周期质量管控路径 1. 预备阶段：根据《建筑基坑支护技术规程》（JGJ120）进行传感器布点优化，采用有限元仿真确定关键监测断面 2. 安装阶段：应用专利型预紧装置（ZL202310256888.2），确保传感器与支撑轴同轴度偏差<0.5mm 3. 运维阶段：建立三级校验机制（每日自检、每周标定、每月系统诊断），数据异常时自动触发复核流程 --- ## 行业典型应用案例 ### 跨江隧道监测实践 在珠江沉管隧道项目中，针对潮汐荷载引起的轴力波动问题，部署了162个智能监测节点。系统实时捕获到管节接缝处15%的轴力重分布现象，指导施工方及时调整压重方案。该项目验证了多源数据融合技术在动态荷载场景下的适用性，为类似滨水工程提供了技术范式。 ### 超高层深基坑防护 上海陆家嘴某380m超高层建筑基坑工程中，采用分层递进式监测策略。通过分析32层钢支撑的轴力传递规律，成功预测了第七道支撑的应力集中趋势，提前14天启动加固预案。经测算，该预警机制减少直接经济损失2300万元，投资回报率达1:18。 --- ## 质量保障体系构建 ### 四维校验机制 1. 设备级：每季度进行计量院第三方标定 2. 数据级：应用区块链技术实现监测数据不可篡改存储 3. 过程级：配备AI视频监控系统验证施工合规性 4. 人员级：技术人员需持住建部颁发的特种监测资质 --- ## 技术展望与发展建议 随着物联网与数字孪生技术的深度融合，建议重点推进三方面工作：①开发基于BIM的轴力数字镜像系统，实现虚拟与现实数据实时映射；②建立全国性支护结构健康数据库，完善区域性轴力基准值体系；③推广智能预应力补偿装置，形成"监测-调控"一体化解决方案。行业应尽快制定《智能轴力监测系统技术标准》，联合高校培养复合型监测人才，以适应新型城镇化建设对工程安全的更高要求。