基于内支撑深基坑实测深层水平位移的反演分析.pdf

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1、第12卷第7期中国水运VoI．12No．72012生7月ChnaWaterTransportJuJY2012基于内支撑深基坑实测深层水平位移的反演分析戴民，魏云峰，陈玄斌。(1台州市水利水电勘测设计院，浙江台州318000；2中国水电顾问集团华东勘测设计研究院，浙江杭州310014)摘要：结合现场地质条件及分步开挖工况，对内支撑基坑测斜孔深层水平位移实测值进行反演分析计算，拟合深层位移分布曲线，可得到各土层地基土反力系数的系数m值。通过反演得到的m值计算正算位移曲线及其内力分析，可为基坑变形预报

2、、风险评估及工程决策提供依据。关键词：深层水平位移；内支撑；反演分析；深基坑；风险评估中图分类号：TU753文献标识码：A文章编号：1006—7973(2012)07—0246—02一粉质粘土、8—1全风化凝灰岩、8—2强风化凝灰岩、8-3中风、前言随着城市用地的日趋紧张，开发地下空间已成为一种必化凝灰岩。然。内支撑系统可以有效地传递与平衡作用在围护墙上的水根据基坑的实际开挖深度以及土质分布情况，基坑开挖土压力，并且构造简单，受力明确，已成为深基坑工程中最面位于3—1淤泥层中。场地地下水水位埋深

3、较浅，勘测期间常用的支护形式之一。测得地下水位埋深为0．40-2．1Om，地下水浅部属孔隙潜水，在拥挤的城市中开挖深基坑，风险无处不在，无时不在。其变化受大气降水等影响，年变化幅度约1．0一1．5m。对深基坑进行实时监测监控，实行信息化施工，进行动态设根据本工程的具体情况，依据有关规范的规定，围护设计，成为当前深基坑工程风险控制的共识。基坑工程风险控计方案及业主对施工监测工作的～．要．：求．j，+本．基．；0坑：对一．以下方面进制的需求日益紧迫，特别是在工程事故不断的地铁领域，这行监测：(1)深

4、层土体水平位移监测：共布置11个测斜孔，孔深18m左右。编号：CX1～4Cx11。(2)支．m撑轴力监测三_：就要求对深基坑变形进行有效地预测预报。本文通过对杭州一～某一内支撑系统基坑周边CX1l测斜孔深层土体水平位移实共布置9组钢筋计，每组埋设2只钢筋计，编号：ZL1～zL9。一_～m3“．l__．．0．√，m州．¨．¨．．¨．测值进行反分析计算，实现计算曲线与实测曲线高度拟合，各测点位置见图1。得到反算土体设计参数，及相应工况下的支撑轴力，可用于基坑变形及支撑结构内力的预测及预报。二、工程概

5、况拟建地块位于杭州市西湖区，庆隆路以西，余杭塘河以．，南。总用地面积14，844m。，总建筑面积63，166m。，包括一．．5幢11-26层框架(框架剪力墙)建筑物及整体地下室，工程桩均采用钻孔灌注桩，基坑形状不规则，基坑面积约11，587m，基坑总周长约586m。基坑设计开挖深度为4．78—6．O1m。表1地基土物理力学性质典型指标统计图1基坑监测点平面布置图通过对监测数据统计分析，得出各点沉降开挖深度比介于0．5-11．1‰之间，平均值为4．8％0；各水平位移开挖深度比介于2．6-7．3％0

6、之间，平均值为4．7Zo；平均垂向支撑反注：括号内数值为经验值。力值介于38~273kN／m之间，平均值为152kN／m。按照各岩土层成因类型和工程地质性质进行综合分析，三、考虑墙土相互作用参数反演的杆系有限元反算法现自上而下依次描述如下：1填土、2—1粘质粉土、3—1淤泥、将支护桩墙、土、支撑系统简化为相互作用杆系有限元3—2淤泥质粉质粘土、4-1粉质粘土、4—2粉质粘土、5粉质模型，桩墙采用梁单元模拟，被动土、支撑采用弹簧模拟，粘土、6—1中粗砂、6-2粉质粘土、7—1粉砂、7—2砾砂、7-

7、2a墙侧土压力采用主动土压力模拟。采用杆系有限元法【。模拟收稿日期：2012—04—01作者简介：戴民(1980一)，男，江苏常熟人，台州市水利水电勘测设计院工程师。魏云峰(1984一)，男，浙江杭州人，华东勘测设计研究院助理工程师。陈玄斌(1982一)，男，湖北荆门人，华东勘测设计研究院助理工程师。第7期戴民等：基于内支撑深基坑实测深层水平位移的反演分析247开挖施工工况，开挖步骤，设定反算位移逼近实测水平位移采用启明星软件FRWS4．0【4l，根据实测得到的深层水平的目标函数。目标函数为：位

8、移数据，对支护结构体系进行了反分析。参照工程地质剖吖N面数据，根据实测位移数据进行反分析计算，所得位移曲线f=∑∑()一ui(j))(1)j=li=l与实测曲线总体比较接近。反演得到的各土层m值参见表1。式中，M为工况数；N为测点总数；UIf{)为测点i在j采用反演得到的m值，重新模拟开挖，可计算得到位移及内工况的水平位移实测值，mm。优化模型为：mini(1TI1，力分布，如图3所示。rn2，⋯⋯，mn)，s．t．mi删“≤mj≤miTM日x，i=1，2，⋯，n基坑设计中的关键土体参数m值，该