测斜技术在郑州火车站某深基坑的应用

测斜技术在郑州火车站某深基坑的应用 【摘要】:通过实例，了基坑在超载作用下，桩锚联合支护 体系中，测斜位移曲线所呈现出的一些规律性。 【关键词】:测斜技术深基坑超载位移曲线 中图分类号: TV551 文献标识码: A 1、测斜技术原理 基坑的深部水平位移观测(测斜技术)主要使用测斜仪。在实际工作中，经常用到的是滑动式测斜仪。滑动式测斜仪主要由测头、测读仪、电缆和测斜管4部分组成。测量前，先在基坑侧壁周边土体中预埋测斜管，测斜管通常安装在穿过不稳定土层至下部稳定地层的垂直钻孔内;然后使用数字垂直活动测斜仪探头、控制电缆、滑轮装置和读数仪来观测测斜管的变形。当基坑侧壁土体发生变形后，整个测斜管随之产生相应变形，通过测斜仪逐段测量倾斜角度，就可得到测斜管每段的水平位移增量，当测斜管埋设进入相对稳定土层或非变形土层时，则可认为管底是位移不动点，管口的水平位移值Sn即为各分段位移增量的总和。 测量的每个点位数据可以整理成各种曲线，用来反映土体不同时期的水平位移情况。第一次观测可以建立起测斜管位移的初始断面。其后的观测会显示当基坑侧壁发生运动时断面位移的变化。观测时，探头从测斜管底部向顶部移动，在每半米间距处暂停并进行倾斜测量工作。探头的倾斜 度由两支受力平衡的伺服加速度计测量所得。一支加速度计测量测斜管凹槽纵向位置，即测斜仪探头上测轮所在平面的倾斜度;另一支加速度计测量垂直于测轮平面的倾斜度。倾斜度可以转换成侧向位移。对比当前与初始的观测数据，可以确定侧向偏移的变化量，显示出地层所发生的运动位移。绘制偏移的变化量可以得到一个高分辨率的位移断面图，此断面图有助于确定基坑侧壁运动位移的大小、深度、方向和速率。在实际测量过程中，测斜所产生的误差，主要来源有: 1、偶然误差;2、系统误差;3、计算误差?测点间距的影响;?钻孔直径与测斜仪直径之差影响;4、人为因素; 为了减小误差，现场测量时，通常可采取如下措施:1、在变形测量中，偶然误差的累加为测点数的平方根;无法彻底消除;2、测斜管必须有一个稳固的底部固定端。如系统误差不变，则正、反二次测量数据相减，系统误差可以抵消;3、?测点间距不能超过规范规定，一般不大于50米;?钻孔直径与测斜仪直径之差影响将随着孔深和测点的增加越来越大，无法消除;4、人为因素的误差可通过提高测量人员技术水平和道德水平来减小; 基坑测斜除了会产生一般误差外，如果观测时间长，还将产生影响长期测量精度的误差，这些误差及其解决措施主要有:?改变探头工作特性的偶然情况，比如受到冲击，被管口卡住等情况，此时可通过更换新探头来消除误差;?探头角度定位旋转误差，对于长期测量、运输过程中由于碰撞、冲击引起的探头角度定位相换转导致的测量误差，正反两次测量结果相减也无法消除其误差。虽然一般情况下转角的改变值很小，引起的变 形值也很小，但测量误差是累加的，与测点数量成正比，整理数据时应予修正。 2、工程实例浅析 本工程位于郑州市二马路与解放路交叉口西南角，2栋23层商都电子 商贸城综合楼及地下2层停车场深基坑，基坑深度为16.5m。由于周边为繁华道路，车流量大，不能放坡开挖，因此采用灌注桩+冠梁，预应力锚索，土钉墙的桩锚联合支护体系。 本工程基坑变形监测采用多种手段，测斜监测为最重要的一种。首先重点讲一下基坑周边环境。周边地下管道、线路分布密集并且距离基坑较近，经实地勘察基坑用地红线距基坑北侧解放路为2.3米，距基坑东侧福寿街道路3.0米，距基坑东南侧公园绿地0米，距场地南部正兴街6.5米，距场地西侧二马路7.1米。基坑四周道路边密布天然气管道、污水管道、市政供电、网络电缆管道等等，用地红线据最近管道距离约3.8米。路上存在机动车、非机动车等动荷载，但是由于该动荷载随时变化，本基坑周边布置8个测斜孔，每侧2个，其中基坑东侧自北向南为CX-4和CX-5孔，与之相邻的是CX-3和CX-6孔。通过观察此4个孔的测斜位移曲线，可看出: 由于采用灌注桩+冠梁+预应力锚索的桩锚联合支护体系，侧壁土层稳固性较好，因此CX-4和CX-5孔的曲线呈现出两段式线性规律:-22m,-15m 段，累计位移y?0.9x(x为深度);-15m,-4m段，累计位移Y?4X(X为深度);所以，总的位移曲线变化规律可达为:随着深度的慢慢减小，累计位移的数值会越来越大，近似为线性变化。 5、结语 随着深基坑的广泛出现，基坑测斜技术作为一种实用性很强的监测手段，必将更多的应用到基坑支护工程中去，为信息化施工管理提供良好的保障。通过本文，概述了测斜技术原理和误差处理方法，并从工程实例中出一点经验，愿与广大监测工作者共同分享学习。