深基坑變形實時監(jiān)控系統(tǒng)設計與應用.doc

此文檔收集于網(wǎng)絡，如有侵權，請聯(lián)系網(wǎng)站刪除 深基坑變形實時監(jiān)控系統(tǒng)設計與應用【摘 要】上海衡山路 12#地塊的基坑工程緊鄰運行中的地鐵車站結(jié)構(gòu)，施工對變形控制要求極高。由此，通過應用基坑變形實時監(jiān)控系統(tǒng)新技術，解決了緊鄰地鐵車站結(jié)構(gòu)的深基坑施工要求的苛刻變形控制難題，該技術先進可靠并經(jīng)濟安全，具有推廣和使用價值?！娟P鍵詞】深基坑工程 地鐵結(jié)構(gòu) 基坑變形控制 實時監(jiān)控系統(tǒng)1 工程概況 衡山路12#地塊賓館項目位于上海市徐匯區(qū)衡山路 12號，屬于上海市衡山路復興路風貌保護區(qū)核心地段。本項目建筑總高度為 23.95 m，地上 5 層，地下 3 層；總建筑面積為 53 193 m2，地上建筑面積為 27 756 m2，地下建筑面積為25 437 m2?；淤N近軌交 1 號線衡山路車站，對變形控制十分嚴格。 本工程基坑工程總體分兩區(qū)順做施工，以衡山路車站側(cè)地下室外墻以左約 19 m位置為分界，分界線以左為區(qū)基坑，分界線以右為區(qū)基坑。分區(qū)交界處臨時隔斷采用厚800 mm的地下連續(xù)墻（圖 1）。 本工程土方開挖分為區(qū)和區(qū)兩部分進行施工，先施工區(qū)再施工區(qū)。具體施工方法如下： （1）區(qū)在垂直方向分為 4 層進行開挖。第一層挖土方向由西向東至分隔地下連續(xù)墻；第二、第三層挖土均采用分塊開挖（支撐、墊層分塊隨即形成）的方式，墊層、底板施工緊隨挖土進行；第四層挖土為地下通道區(qū)域土方開挖。 （2）區(qū)在垂直向分 5 層進行開挖。第一層由中間向兩側(cè)開挖；第二、第三、第四層均為兩側(cè)向中間開挖，墊層、底板施工緊隨挖土進行；第五層土為地下通道區(qū)域土方開挖。本工程基坑為地下 3 層，土方開挖深度為 11.45 m。 本工程區(qū)基坑豎向設置 2 道鋼筋混凝土水平支撐，工程隧道上方設置 1 道 609 mm的鋼管支撐，地下通道處設置 1 道型鋼支撐。區(qū)基坑豎向設置 4 道支撐，其中第一道為鋼筋混凝土支撐，第二、三、四道為 609 mm的鋼管支撐，具體支撐布置見表 1、圖 2、圖 3 示意。 由于本工程基坑緊鄰軌交 1 號線，故對基坑變形控制的要求極為嚴格，鋼支撐系統(tǒng)擬設計采用實時監(jiān)控系統(tǒng)，以始終保持軸力在設計值和控制圍護結(jié)構(gòu)變形，來保證軌交運營的安全。2 實時監(jiān)控系統(tǒng)的工程設計2.1 設計及施工要求 根據(jù)有關部門的要求，在區(qū)基坑開挖期間，連續(xù)墻的水平位移變形應20 mm，軌交 1 號線衡山路地鐵結(jié)構(gòu)平面位移變形值要小于 10 mm，如果超標，則無條件注漿加固。其設計軸力及加載要求如 下： （1）設計軸力 部位: 第二、第三、第四道鋼支撐（包括邊上角撐）； 數(shù)量：14（第二道）+22（第二道）+22（第三道）=58 根。 （2）加載要求 加載力：第二道鋼支撐軸力補償值為 1 500 kN；第三道鋼支撐軸力補償值為 2 000 kN；第三道鋼支撐軸力補償值為 2 100 kN；角撐處鋼支撐軸力補償值為 500 kN； 加載方式：多級逐級加載（分 3 次逐級加載）。2.2 實時監(jiān)控系統(tǒng)設備安裝調(diào)試 （1）現(xiàn)場設備安裝調(diào)試 本工程實時監(jiān)控系統(tǒng)應用于基坑的第二、三、四道鋼支撐上，平面布置見圖 4、圖 5；豎向布置見圖 6。 （2）監(jiān)控系統(tǒng)調(diào)試 圖 7 為衡山路 12#地塊基坑工程實時監(jiān)控系統(tǒng)調(diào)試完后監(jiān)控系統(tǒng)主畫面。圖 8 為衡山路 12#地塊基坑工程實時監(jiān)控成果表。圖 9 為衡山路 12#地塊基坑工程實時監(jiān)控曲線圖。2.3 實時監(jiān)控系統(tǒng)應用監(jiān)測效果 （1）地鐵結(jié)構(gòu)監(jiān)測點平面布置基坑距離軌交 1 號線車站結(jié)構(gòu)邊線 10.05 m，其沿線共設置了 20 個監(jiān)測點，監(jiān)測點軸向間隔 5 m。 （2）地鐵結(jié)構(gòu)監(jiān)測結(jié)果 根據(jù) 2011 年 5 月 14 日和 15 日兩天的最大變形值監(jiān)測結(jié)果：最大變形值在 CX8 和 CX11 點處，累計最大變形值為4.7 mm（圖 10）。這遠遠小于有關部門要求的地下連續(xù)墻水平變形2 cm、地鐵結(jié)構(gòu)位移變形10 mm的變形控制要求。由此可見，本工程深基坑鋼支撐軸力實時監(jiān)控系統(tǒng)，有效地控制了基坑位移變形，確保了地鐵結(jié)構(gòu)的使用安全。3 結(jié)語 自 2010 年 12 月 25 日2011 年 5 月 25 日，我們研制的深基坑鋼支撐軸力實時監(jiān)控系統(tǒng)在上海衡山路 12#地塊深基坑工程中應用并獲得成功。對深基坑施工的變形控制，實時監(jiān)控系統(tǒng)實現(xiàn)了動態(tài)、24 h 不間斷地監(jiān)測與控制，完全避免了因鋼支撐軸力衰減以及其它因素引起的地下連續(xù)墻的位移變形，從而有效控制了地下軌交結(jié)構(gòu)的位移變形，確保了地下軌交運營的安全。參 考 文 獻1 劉建航,侯學淵. 基坑工程手冊M.北京:中國建筑工業(yè)出版社,1997.2 劉國彬,黃院雄,侯學淵.基坑工程下已運行地鐵區(qū)間隧道上抬變形的控制研究與實踐J.巖土力學與工程學報,2001,20(2):202- 207.3 黃效國.一種高精度大慣性液壓伺服控制系統(tǒng)及其控制方法J.液壓與氣動,2003（8）：37- 38.4 吳今陪, 肖健華.智能故障診斷與專家系統(tǒng)M.北京:科學出版社,1997:1- 2.5 陳鴻蔚,張桂香. 基于 CA