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奥体中心站基坑开挖及支护方案82


? i ? ? ?i ? ?li sin ?i
设初次测量的变位结果为 δ 次测量时的位移值△xi 即为:
i(0)

,则在进行第 j 次测量时,所得的某一深度上相对前一

?xi ? ? i( j ) ? ? i( j ?1)
总的位移值为:

? ?x
④初值的确定 测值。 (4)钢支撑轴力监测 ①轴力计安装

i

? ? i( j ) ? ? i(0)

基坑正式开挖前,对围护桩体测斜进行两次测试,取两次测试的算术平均值作为初

a)安装前测量一下轴力计的初频,是否与出厂时的初频相符合(≤±10Hz) ,如果不 符合应重新标定或者然后另选用符合要求的轴力计。
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b)安装过程必须注意轴力计和钢支撑轴线在一条直线上,各接触面平整,确保钢支撑 受力状态通过轴力计(反力计)正常传递到支护结构上。在钢支撑在吊装前,把轴力计的 电缆妥善地绑在安装架的两翅膀内侧,防止在吊装过程中损伤电缆。 c)采用专用的轴力安装架固定轴力计,安装架圆形钢筒上没有开槽的一端面与支撑的 牛腿 (活络头) 上的钢板电焊焊接牢固, 电焊时必须与钢支撑中心轴线与安装中心点对齐。 d)待焊接冷却后,将轴力计推入安装架圆形钢筒内,并用螺丝( M10)把轴力计固定 在安装架上。 e)钢支撑吊装到位后, 即安装架的另一端 (空缺的那一端) 与围护墙体上的钢板对上, 中间加一块 250?250?25mm 的加强钢垫板,以扩大轴力计受力面积,防止轴力计受力后 陷入钢围檩影响测试结果。 f)将读数电缆接到基坑顶上的观测站;电缆统一编号,用白色胶布绑在电缆线上作出 标识,电缆每隔两米进行固定,外露部分作好保护措施。

图 24 钢支撑轴力计图 25 支撑轴力埋设实景图

②观测方法及技术要求 钢支撑轴力监测采用 FLJ 型各种规格的轴力计,采用 XP-05 振弦式频率读数仪进行读 数,监测精度达到 1.0%F?S,并记录温度;混凝土支撑轴力监测采用主筋绑扎 GJJ 型钢筋 计,同样 XP-05 振弦式频率读数仪采集,然后通过计算得出混凝土支撑的轴力。 监测观测方法及数据采集技术要求如下: a)轴力计安装后,在施加钢支撑预应力前进行轴力计的初始频率的测量,在施加钢支 撑预应力时,应该测量其频率,计算出其受力,同时要根据千斤顶的读数对轴力计的结果 进行校核,进一步修正计算公式。 b)基坑开挖前应测试 2~3 次稳定值,取平均值作为计算应力变化的初始值。 c)支撑轴力量测时,同一批支撑尽量在相同的时间或温度下量测,每次读数均应记录 温度。
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③数据处理及分析 钢支撑轴力计的工作原理是:当轴力计受轴向力时,引起弹性钢弦的张力变化,改变 了钢弦的振动频率,通过频率仪测得钢弦的频率变化,即可测出所受作用力的大小。一般 计算公式如下:

P ? Ki ( f 2 ? f02 )
式中: p 为监测支撑轴力,单位(kN);

ki

为轴力计标定常数,单位(kN/ Hz ) ;

2

f 为轴力计监测自振频率,单位(Hz) ;
f0
为轴力计初始自振频率,单位(Hz) 。

④初值的确定 在钢支撑成型制作完成并安放完成后、施加预应力前,间隔 30 分钟对反力计进行两 次测试,取两次测试的算术平均值作为初测值。 (5)地下水位监测 地下水位监测孔将利用基坑外降水井作为监测孔,对需要进行水位监测的降水井进行 编号,并测设初始水位及井口标高。 ①监测方法及技术要求 地下水位观测设备采用 SWJ-20 型钢尺水位计,观测精度为 5mm,其工作原理如下图所 示为:水为导体,当测头接触到地下水时,报警器发出报警信号,此时读取与测头连接的 标尺刻度,然后计算水位标高。 此读数为水位与固定测定的垂直距离,再通过固定测点的标高及与地面的相对位置换 算成从地面算起的水位埋深及水位标高。

图 26 电测水位仪及监测示意图

根据管顶高程(H 管顶) 、管顶与地面的高差(h 管顶-水面) ,即可计算地下水位的高程(H
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水位)和埋深。观测时对每个测孔连续进行独立

3 次观测,成果取均值,公式如下:

H 水位=H 管顶-H 测 ②数据处理及分析 每次观测结束后,将观测数据和地面观测的孔口高程输入计算机进行统计整理,计算地 下水位。水位观测成果报告中将包括以下内容: a)绘制地下水位与时程的关系曲线; b)提供观测点的位置、编号及观测时间等相关数据。 ③初值的确定 在基坑内正式开始降水前, 天气条件为连续两天无降水情况的上午 8:00 各进行一次测试, 取两次测试的算术平均值作为初测值。 (6)现场巡视观察 经验表明,基坑工程每天进行巡视观察是不可或缺的,与其他监测技术同等重要。巡 视内容包括围护桩、冠梁、钢围檩、钢支撑及邻近地面的裂缝、沉陷发生和发展情况。 ①现场安全巡视的目的 基坑工程容易发生的工程事故多为围护结构坍塌,土体滑坡,支撑体系变形,周围地 表沉陷、 裂缝等。 很多工程事故的产生都是在监测正常进行下发生的, 监测点的数量有限, 都分布于常见的重要位置,有时仅从监测数据上并不能预测到基坑的个别部位。通过现场 安全巡视往往能更及时的发现事故的前兆,特别是对暴雨天气后基坑周围土体的一些细微 变化,土体的局部的沉陷,地面的裂缝等的发现。仪器的监测均是定量的数据,我们从数 据上发现的往往是量变的过程,而一些规范和工程经验的警戒限值都是大家长期沿用下来 的安全底限,它是一个具体的量值。而直接导致工程事故或其前兆现象发生的量值具有很 大的范围,有时会远远高于常规警戒值,有时甚至会低于常规警戒值。而目测有时则能及 时发现质变的前兆, 对现象做出定性结论。 因此现场安全巡视是施工监测的重要工作之一。 本工程现场安全巡视的主要目的是: a)掌握周边环境、围护结构体系和周围地表的动态,较全面地掌握各工点的施工安全 控制程度,为施工单位对工程建设风险管理提供支持。 b)坚持现场安全巡视日常化,最大程度避免人员伤亡和环境损害,降低工程经济和工 期损失,为工程建设提供安全保障服务。 c)作为监测抽检的有益补充,及时发现事故前兆,对现象做出定性结论。 ②现场安全巡视对象及范围 现场安全巡视的主要对象为工程结构自身和周边环境。巡视的范围包括所有的监测对
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象以及和工程施工有关的其他对象。 ③现场安全巡视内容及要求 明挖基坑现场安全巡视的要求如下: 对开挖面地质情况巡视以下内容: a)土层性质及稳定性。包括:土质性质及其变化情况(土质密实度、湿度、颜色等性 质,分布情况,与地质勘察及踏勘结果和设计条件的差异情况) ;开挖面土体渗漏水 情况(渗漏水量、气味、颜色、是否伴有砂土颗粒、发生位置、发展趋势等) ;土体 塌落(塌落位置、塌落体大小、发展趋势、塌落原因等) 。 b)地下水控制效果。包括:堵水效果或抽降水控制效果、降水井抽水出砂量、变化情 形及持续时间、附近地面沉陷情况等。 对支护结构体系巡视以下内容: a)支护体系施作及时性情况。 b)支护体系渗漏水情况。包括渗漏水量、气味、颜色、是否伴有砂土颗粒、发生位置、 发展趋势等。 c)支护体系开裂、变形变化情况。包括桩顶与冠梁脱开现象,冠梁开裂范围、宽度与 深度,桩间网喷护壁开裂情形;支撑扭曲及偏斜程度、发生位置、发展趋势; 对基坑周边巡视以下内容: a)坑边超载。包括坑边荷载重量、类型、与坑缘距离、面积、位置等。 b)地表积水。包括积水面积、深度、水量、位置、地面硬化完好程度、坡顶排水系统 是否合理及通畅等。 对使用中的监测点/孔巡视以下内容: a)是否覆盖,如发生覆盖情况应及时与现场负责人进行沟通,及时清理覆盖物以保证 监测数据的连续性。 b)是否完好,如发生破坏情况,及时采取整修或重新埋设的补救措施。

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