深基坑支护工程中桩锚结构受力及变形的计算机模拟研究

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1、1、土钉拉力现场试验1.1、试验原理试验主要目的是通过对美城国际大厦深基坑土钉支护工程的土钉变形的现场测试，确定土钉拉力，研究其在施工阶段和使用阶段的工作性能和变形规律。试验原理：电阻应变片按一定的间距粘贴在钢筋表面(应变片布置如图15所示)。在外荷载作用下，土钉体内会产生拉应力并产生相应的应变ε，假定土钉体内的钢筋与浆体协调变形，则土钉内任一截面的内力等于浆体内力与钢筋内力之和。1.2、试验方法为测定土钉因受拉而产生的应力与应变，采用在土钉钢筋表面粘贴应变片的方法。应变片的粘贴技术关系到量测结果可靠度或试验成败，一般包括应变

2、片的筛选、构件表面处理、贴片、固化、导线焊接与固定、粘贴质量检查。1、应变片的筛选1)外观检查要求应变片的基底与覆盖无破损弯曲；敏感栅平直、排列整齐、无锈斑、霉点、气泡；2)采用低压(100V)高阻表量测绝缘电阻；3)量测应变片的初始电阻值，与每片电阻值之差应小于±0.6欧，以便于应变仪的调平。剔除短路、断路的应变片。2、钢筋表面处理图1钢筋打磨图2粘贴应变片如图1所示，首先使用砂轮打磨除去表面锈斑、涂层、油污，再用砂布交叉磨，然后用脱脂棉球蘸丙酮或酒精沿用同一方向清洗贴片处，直至棉球上看不见污迹为止，然后画出贴片定位线。3、

3、粘贴应变片在钢筋预定贴片处及应变片底面用牙签涂一薄层均匀的胶水，待片刻后，用镊子将应变片安置在顶定位置上，在应变片引线下垫塑料膜，防止粘住引线。上覆聚氯乙烯膜，用手指沿同一方向轻轻滚压挤出多余胶水及气泡，使应变片在预定位置上完全密合，如图2所示。4、固化在完成粘贴应变片的工序后，对室温固化粘结剂在完成前一工序后，即可自然干燥固化。有时为促进固化，提高粘结强度，可采用电吹风进行加温烘干。升温速率要慢，使水分有足够时间蒸发，避免产生气泡或聚合反应过快而使胶质变脆。5、导线焊接与固定应变片引线和导线的连接最好通过接线端子，避免应变片

4、的引线直接受力而被挂断。焊接前导线两端应敷锡层，然后用电烙铁焊接，操作要迅速，否则会烧坏应变片。焊点要小而牢固，防止虚焊。引线至量测仪器间的导线规格、长度一定要一致，排列要整齐，分段固定。接在不同仪器上应变片的导线应分开，减少相互干扰和分布电容的影响。固定导线可用医用胶布等，如图3所示。6、粘贴质量检查导线焊接后应检查贴片质量，包括初始电阻值和绝缘电阻值，敏感栅的中线是否与测点方位线重合。若电阻值发生明显变化，应检查焊点断线。7、应变片的防潮保护图3固定导线图4涂防水材料防潮保护的目的是使贴好的应变片与外界的水、蒸汽、油等介质

5、隔离，防止造成机械损伤。当应变片的基底及胶层吸收水分后会软化和膨胀，降低绝缘电阻及粘结强度，产生附加电阻变化，不能准确传递变形，形成零点漂移，严重时使胶失效而导致应变片的脱落。防潮保护可以用涂料或防护罩，应根据实验条件和要求决定。防潮涂料应满足粘结力强、防潮、绝缘性能好、弹性模量低、有一定的韧性、无腐蚀作用、性能稳定以及使用工艺简便等基础要求。敷防潮涂料前应进行表面处理，涂料面积约为应变片(包括接线端子)的2-3倍，厚度以薄而严密为好，如图4所示。1.3、试验仪器图5YJZ-8/16型智能数字应变仪YJZ-8/16型智能数字应

6、变仪(下简称“YJZ-8/16”，见图20)，是采用目前最先进的微处理器芯片和Flash存贮器技术先进、方便实用的智能数字应变仪。主要特点有：①人机对话窗口简明快捷，利用主机或PC双向设置控制；②先进的电子开关技术彻底解决了机械触点诸多弊病；③设置控制灵活多样，每个通道的三种桥型和五种量纲(应变、应力、重力、位移、温度)可任意自由变换；④具有自动、手动两种采集和平衡方式；⑤1秒—12小时采集控制时间间隔；⑥理想实用的PC处理软件—多点曲线实时显示同时生成数据文件，σ−ε曲线自动生成；⑦RS232C接口可以实时通讯或事后通讯。除

7、此之外为满足不同用户需要还设计了功能丰富的隐含菜单。YJZ-8/16主要适合于科研、教学及工程测试。2.2监测内容本文对包商银行深基坑工程围护结构的监测主要依据《建筑基坑工程监测技术规范》(GB50497-2009)中对建筑基坑围护结构监测的技术要求。利用科学的施工监测方法和手段，在科学计算和数据的指导下，确保基抗施工的安全。考虑到本基坑工程周围环境的性质和安全等级，确定基坑围护结构监测主要有以下几个方面的内容：（1）桩顶位移监测桩顶水平位移监测，是深基坑围护工程施工监测的一项基本内容。通过对围护桩进行桩顶水平位移监测，可以掌

8、握围护结构在基坑施工期的平面变形情况。将其与设计状态进行比较，可分析基坑施工对基坑安全性及对周围环境的影响。同时，围护桩顶水平位移数值可以作为桩体深层水平位移的基准值。围护桩项水平位移一般使用全站仪进行监测。通过对监测数据的分析，可以对基坑安全性进行评估。（2）围护结构沉降围