深部水平位移量测技术在基坑开挖中应用

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1、深部水平位移量测技术在基坑开挖中应用　　摘要：本文介绍了基坑桩体深部水平位移的量测原理与技术，以大连地铁海事大学车站基坑施工桩体水平位移为背景，在基坑四边建立了26个桩体深部水平位移的监控量测测站，运用TFL-CCX-D1移动式测斜仪进行了为期10个月现场监测，得出了桩体在基坑降水、开挖、架设支撑及主体结构施工过程中的水平位移变化规律，桩体最大水平位移符合相关规范要求，保证了基坑施工的安全性。关键字：地铁；明挖基坑；围护桩；深部水平位移；监控量测中图分类号：U231+.3文献标识码：A文章编号：1基坑深部水平位移测试原理基坑深部水平位移测试采用测斜仪,它可精确地测量沿垂直方向土

2、层或围护结构内部水平位移的工程测量仪器。测斜仪分为活动式和固定式两种,在基坑开挖支护监测中常用活动式测斜仪。活动式测斜仪按测头传感元件不同,又可细分为滑动电阻式、电阻片式、钢弦式及伺服加速度计式四种。基坑变形观测通常采用滑动式测斜仪，主要由测斜管、探头、电缆和主机四部分组成。工程应用时，首先在土体(桩体)中预埋测斜管，土体(桩体)6发生变形后，整个测斜管也产生相应变形，测斜探头滑轮顺槽逐点测试，从而可精确测出水平位移量。根据位移量的大小，做出预报，指导施工。2海事大学地铁站明挖基坑测斜监测技术2.1工程概况海事大学站设在黄浦路与凌南路交口南侧道路下，沿黄浦路敷设，车站主体基本为

3、南北走向。车站中心里程为DK19+765.165。海事大学站设计范围包括自车站起点里程DK19+644.965至车站终点里程DK19+819.965总长175.0m之间的站厅、站台、出入口通道及风道的建筑设计部分。本站为地下双层岛式站，覆土厚度约3.2m。地下一层为站厅层，地下二层为站台层，车站总长175m，标准段宽18.5m，海事大学站站台宽度为10m，计算站台长度118m。车站主体的二层框架结构的基坑采用φ1000@1400mm钻孔灌注桩（外设止水帷幕）加内支撑作为基坑支护结构，桩顶设冠梁，坑内降水。沿基坑竖向设4道钢支撑，第一道支撑设在冠梁上，其它三道钢支撑通过钢围檩分别

4、设在结构-4.0m、-9.0m及14.5m。基坑平面内一般采用对撑，在端部与角部采用斜撑。2.2测点布置6沿海事大学地铁车站围护结构每隔15m设一个测斜管，深度与钻孔灌注桩的钢筋笼相当，平行于黄浦路方向双侧各布置12个，垂直方向双侧各布置3个，累计布置26个测斜管。2.4监测方法（1）、测斜管的安装。测斜管采用绑扎方法固定在钢筋笼上，一起吊入孔中。在进行测斜管管段连接时，必须将上下管段的滑槽对准，使测斜管的探头在管内平滑移动。为了防止砼浆进入管内，还应对接头密封处理。（2）、测试过程。深部水平位移监测采用TFL-CCX-D1移动式测斜仪，移动式测斜仪量程±30°，辨率为2″，线

5、性±0.025%，精度5″。不锈钢连接杆与滑轮组件连接后，安装在带导槽的测斜管中与测斜管一起移动，以监测基坑的水平位移。配合自动化数据采集设备，通过对量测仪器轴线与铅垂线之间的夹角变化量进行分析，进而计算出基坑不同高处的水平位移。（3）、监测频率。深部水平位移监测在围护结构施工期间每周监测2次，坑内降水每3天监测1次，基坑开挖每天1次，浇筑底板后每3天1次，拆除支撑期间每天1次。3监测分析3.1基坑降水对桩体水平位移的影响6为了避免地铁海事大学站基坑开挖过程中产生流沙、管涌，防止基坑壁土体的坍塌，保证基坑坡面及坡底的稳定，在基坑开挖前采用了无隔水帷幕轻型井点降水法，降水过程中，

6、对桩体水平位移进行了监测，由CXE03桩体深部水平位移曲线可以看出，基坑降水对桩体深部位移影响不同，浅部（12m)影响较小，最大深部水平位移为0.5mm，约为浅部的三分之一。基坑降水能够引起土体的瞬时沉降、固结及土体流变产生的二次固结，根据土体有效应力原理，土体的总体应力为土体骨架应力和孔隙水压力，当降水后，原由孔隙水承担的压力转移到土体骨架的有效应力，使桩周土有效应力增大，并因固结产生显著下沉，对桩体产生了侧向负摩擦阻力和荷载，导致了桩体不同程度的变形。基坑降水周期较短，降水后，桩体上部土体失水固结较下部充分，故桩体下部水平位移较小。CXE03桩体深部水平位移曲线表明基坑降水

7、尽管导致桩周土的固结沉降并对桩体产生变形，约为基坑开挖诱发桩体变形10%。因此，当基坑开挖时，应采取一定的降水措施。3.2、基坑开挖对桩体水平位移的影响6当基坑开挖到4m时，桩体4.0m位置的的水平位移由1.16mm增加到4.23mm，增加幅度为2.33倍。桩体0.5m位置的的水平位移由6.9mm增加到7.8mm，为施工当前位置的1.05倍。桩体1.0m位置的的水平位移由5.6mm增加到7.4mm，为施工当前位置的2.12倍。桩体1.5m位置的的水平位移由5.5mm增加到7.2mm，为施工当