深厚軟土地基建筑基坑工程監(jiān)測技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)

所示。圖4激光位移工作原理圖激光位移計(jì)技術(shù)參數(shù)：水平位移量程0m～100m，水平位移精度0.5mm。（3）監(jiān)測新方法的測量誤差分析目前支撐軸力監(jiān)測采用的是間接監(jiān)測方法，通過監(jiān)測傳感器測得混凝土支撐梁的應(yīng)變，而后根據(jù)材料力學(xué)計(jì)算公式算出支撐軸力。而混凝土支撐梁的應(yīng)變不僅可以通過傳感器測出，亦可以通過監(jiān)測混凝土支撐梁軸向變形計(jì)算出。假設(shè)混凝土支撐梁的初始長度為L0，Ln為第n次測量的支撐長度，則混凝土支撐梁的應(yīng)變量為：(式1)混凝土支撐梁的軸力為：(式2)根據(jù)誤差傳遞公式：(式3)設(shè)L0誤差為a0，Ln的誤差為an，那么，計(jì)算出的混凝土支撐梁的軸力誤差等于：(式4)因a0=an，化簡得：=·EA·a0/L0由式4可知，當(dāng)支撐梁的長度越長、位移測量精度越小，則軸力誤差值越小。若采用拉線位移計(jì)進(jìn)行測量，且支撐截面為0.8m×0.8m，按最大量程計(jì)算，則：測量中誤差=×EA×0.05％=13574kN若采用激光位移計(jì)進(jìn)行測量，按最大量程100m計(jì)算，則：測量中誤差=×EA×0.5/105=135.74kN由上述兩款設(shè)備的測量中誤差來看，拉線位移計(jì)因?yàn)榱砍毯途仍颍_(dá)不到目前軸力監(jiān)測的精度要求。參考位移觀測中的對于新方法的誤差要求，測定中誤差需在變形允許值的1/10～1/20以下，由此可以計(jì)算出支撐梁軸力的允許值，然后在實(shí)際工程中，把支撐軸力設(shè)計(jì)容許值與允許值進(jìn)行對比，若支撐軸力設(shè)計(jì)容許值大于允許值，則可以采用激光位移計(jì)進(jìn)行監(jiān)測，反之，若支撐軸力設(shè)計(jì)容許值小于允許值，則不適合采用激光位移計(jì)進(jìn)行監(jiān)測。以50m長而截面為1m×1m的支撐為例，根據(jù)上述計(jì)算公式計(jì)算出的測量中誤差為424kN。若支撐軸力設(shè)計(jì)容許值超過8480kN（424kN的20倍），則采用激光位移計(jì)測量支撐軸力的精度能夠滿足測量需求。4支護(hù)樁測斜累計(jì)位移最大值考慮支護(hù)樁對周邊環(huán)境的影響，在軟土基坑，支護(hù)樁往往變形較大，不僅需要考慮支護(hù)樁對周邊環(huán)境的影響，也需考慮支護(hù)樁樁身的安全性，通過樁體撓度分析，可有效判斷樁身安全性。本標(biāo)準(zhǔn)為本條文開展了相關(guān)研究，專題探索了撓度分析的一些方法，有助于判斷樁體應(yīng)力集中點(diǎn)。在進(jìn)行支護(hù)樁水平位移監(jiān)測數(shù)據(jù)分析時(shí)，目前認(rèn)為樁體水平位移最大值處的應(yīng)力狀態(tài)是最危險(xiǎn)的（危險(xiǎn)點(diǎn)），因此，通常把樁體水平位移最大處看作危險(xiǎn)點(diǎn)。在危險(xiǎn)點(diǎn)處位移超過允許值時(shí)，即采取相應(yīng)加固措施。但該種危險(xiǎn)點(diǎn)判定方法并不能涵蓋所有情況。如2012年12月30日的發(fā)生的武漢市軌道交通3號線王家灣站基坑垮塌事故，項(xiàng)目設(shè)計(jì)開挖深度20.6m，采用1000@1200灌注樁圍護(hù)結(jié)構(gòu)，樁長為31.6m。開挖至17m左右時(shí)，支護(hù)樁在樁頂以下10m處折斷，引發(fā)冠梁破壞和基坑局部坍塌。而斷樁處水平位移監(jiān)測值并非最大值。為彌補(bǔ)實(shí)際工程中樁體水平位移最大值處并非最危險(xiǎn)點(diǎn)處而導(dǎo)致的判斷不準(zhǔn)問題，本專題研究首先利用測斜數(shù)據(jù)對樁體進(jìn)行了有限元模擬分析，以找出樁體的最大應(yīng)力點(diǎn)（實(shí)際危險(xiǎn)點(diǎn)）。建模所用測斜數(shù)據(jù)近似拋物線型樁，如圖5(a)所示，測斜數(shù)據(jù)間距為0.5m。在實(shí)際工作中，測斜并非將樁體各處的水平位移均測出，而是按照固定間距測到某一深度為止。因此在構(gòu)建有限元模型時(shí)，其邊界條件應(yīng)選為樁體底部僅限制縱向位移（重力方向）的單向約束，如圖5(b)所示。該約束條件可考慮最后一個(gè)測點(diǎn)（最深處）水平位移對該點(diǎn)以上樁體的影響。同時(shí)，不限定該點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)，即認(rèn)為該點(diǎn)仍可因彎矩而產(chǎn)生轉(zhuǎn)角，使其與實(shí)際情況相符。模型邊界設(shè)置后，參考位移法，將各深度的水平位移作為邊界約束條件作用在樁身各處，即以若干個(gè)集中荷載去逼近實(shí)際的外荷載條件，并限定其各點(diǎn)位移與實(shí)際相同。以此方法可以逼近樁體真實(shí)的受力情況，已知水平位移測點(diǎn)數(shù)越多則計(jì)算結(jié)果越接近實(shí)際。參考工程實(shí)例將支護(hù)樁截面取為直徑為1.2m的圓形截面，單元類型為B22梁單元，單元尺寸統(tǒng)一取為1cm；其中，鋼筋混凝土的彈性模量E和泊松比v分別取為31.5GPa和0.2。為使計(jì)算結(jié)果區(qū)分度更為明顯，選用的拋物線數(shù)據(jù)為一事故基坑的監(jiān)測數(shù)據(jù)，此時(shí)樁體位移值已超過允許位移值。模型計(jì)算得到全樁的主應(yīng)力面最大主應(yīng)力和最小主應(yīng)力的分布曲線分別如圖5(c)、圖5(d)所示：(a)某拋物線型測斜曲線(b)建模方法示意圖(c)主應(yīng)力面最大主應(yīng)力分布曲線(d)主應(yīng)力面最小主應(yīng)力分布曲線圖5變形模擬分析示意圖由于建模時(shí)樁單元局部坐標(biāo)選擇以向上為正。因此，最大主應(yīng)力對應(yīng)著最大拉應(yīng)力，而最小主應(yīng)力對應(yīng)著最大壓應(yīng)力。經(jīng)對比，樁體最大拉應(yīng)力出現(xiàn)在4.53m深度處；最大壓應(yīng)力處為1.06m深度附近。由于，樁體最大水平位移位置分別為深度1m（最大負(fù)水平位移）和12.5m（最大正水平位移）處。所以樁體水平大位移最大處并不一定是樁體應(yīng)力狀態(tài)最危險(xiǎn)處。因此研究一種能有效判別支護(hù)樁危險(xiǎn)點(diǎn)的方法具有重要的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。上述研究方法可在實(shí)際工作中輔助分析，以供本標(biāo)準(zhǔn)的使用者參考。8.2.4本條是軟土基坑監(jiān)測的針對性較強(qiáng)的要求。常規(guī)監(jiān)測工作中，一般未涉周邊土體測斜和沉降斷面分析。對于軟土底層內(nèi)開挖的基坑工程，基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)和周邊環(huán)境的變形耦合關(guān)系更為緊密，可建立起合適的計(jì)算模型，預(yù)測基坑變形發(fā)展。但該預(yù)測模型的建立和優(yōu)化，離不開大量的數(shù)據(jù)支撐，這是本條款設(shè)置的現(xiàn)實(shí)和長遠(yuǎn)意義。8.3信息反饋8.3.1本條是對監(jiān)測單位所出具監(jiān)測成果類型的建議性條款，并對幾種類型的監(jiān)測成果文件所包含的內(nèi)容進(jìn)行簡單列舉，使用者可根據(jù)結(jié)合工程實(shí)際需要，選擇使用。監(jiān)測工作是個(gè)專業(yè)性極強(qiáng)的專業(yè)，必須對監(jiān)測成果的表達(dá)形式進(jìn)行明確規(guī)定，本標(biāo)準(zhǔn)采用“應(yīng)”加以強(qiáng)調(diào)。有助于監(jiān)測單位采用成果更為直觀和豐富的形式，給出更為準(zhǔn)確的建議，以便于相關(guān)項(xiàng)目各參建單位理解和參考。《建筑基坑工程監(jiān)測技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》GB50497對基坑監(jiān)測成果報(bào)表和曲線圖以附表的形式制作了樣表，深厚軟土地基建筑基坑監(jiān)測成果報(bào)表、變化曲線圖所包含的信息內(nèi)容應(yīng)滿足國家標(biāo)準(zhǔn)的相關(guān)要求，宜采用相關(guān)附表樣式。最后分別對不同類型的監(jiān)測報(bào)告內(nèi)容根據(jù)其反饋重點(diǎn)內(nèi)容的差異提出具體要求，以保