深基坑變形實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)與應(yīng)用.doc

此文檔收集于網(wǎng)絡(luò)，如有侵權(quán)，請(qǐng)聯(lián)系網(wǎng)站刪除 深基坑變形實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)與應(yīng)用【摘 要】上海衡山路 12#地塊的基坑工程緊鄰運(yùn)行中的地鐵車站結(jié)構(gòu)，施工對(duì)變形控制要求極高。由此，通過(guò)應(yīng)用基坑變形實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)新技術(shù)，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(shù)先進(jìn)可靠并經(jīng)濟(jì)安全，具有推廣和使用價(jià)值?！娟P(guān)鍵詞】深基坑工程 地鐵結(jié)構(gòu) 基坑變形控制 實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)1 工程概況 衡山路12#地塊賓館項(xiàng)目位于上海市徐匯區(qū)衡山路 12號(hào)，屬于上海市衡山路復(fù)興路風(fēng)貌保護(hù)區(qū)核心地段。本項(xiàng)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(hào)線衡山路車站，對(duì)變形控制十分嚴(yán)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(shí)隔斷采用厚800 mm的地下連續(xù)墻（圖 1）。 本工程土方開(kāi)挖分為區(qū)和區(qū)兩部分進(jìn)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(jìn)行開(kāi)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(kāi)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(jìn)行；第四層挖土為地下通道區(qū)域土方開(kāi)挖。 （2）區(qū)在垂直向分 5 層進(jìn)行開(kāi)挖。第一層由中間向兩側(cè)開(kāi)挖；第二、第三、第四層均為兩側(cè)向中間開(kāi)挖，墊層、底板施工緊隨挖土進(jìn)行；第五層土為地下通道區(qū)域土方開(kāi)挖。本工程基坑為地下 3 層，土方開(kāi)挖深度為 11.45 m。 本工程區(qū)基坑豎向設(shè)置 2 道鋼筋混凝土水平支撐，工程隧道上方設(shè)置 1 道 609 mm的鋼管支撐，地下通道處設(shè)置 1 道型鋼支撐。區(qū)基坑豎向設(shè)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(jiàn)表 1、圖 2、圖 3 示意。 由于本工程基坑緊鄰軌交 1 號(hào)線，故對(duì)基坑變形控制的要求極為嚴(yán)格，鋼支撐系統(tǒng)擬設(shè)計(jì)采用實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)，以始終保持軸力在設(shè)計(jì)值和控制圍護(hù)結(jié)構(gòu)變形，來(lái)保證軌交運(yùn)營(yíng)的安全。2 實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)的工程設(shè)計(jì)2.1 設(shè)計(jì)及施工要求 根據(jù)有關(guān)部門的要求，在區(qū)基坑開(kāi)挖期間，連續(xù)墻的水平位移變形應(yīng)20 mm，軌交 1 號(hào)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(biāo)，則無(wú)條件注漿加固。其設(shè)計(jì)軸力及加載要求如 下： （1）設(shè)計(jì)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(bǔ)償值為 1 500 kN；第三道鋼支撐軸力補(bǔ)償值為 2 000 kN；第三道鋼支撐軸力補(bǔ)償值為 2 100 kN；角撐處鋼支撐軸力補(bǔ)償值為 500 kN； 加載方式：多級(jí)逐級(jí)加載（分 3 次逐級(jí)加載）。2.2 實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)備安裝調(diào)試 （1）現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備安裝調(diào)試 本工程實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)用于基坑的第二、三、四道鋼支撐上，平面布置見(jiàn)圖 4、圖 5；豎向布置見(jiàn)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(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)調(diào)試完后監(jiān)控系統(tǒng)主畫(huà)面。圖 8 為衡山路 12#地塊基坑工程實(shí)時(shí)監(jiān)控成果表。圖 9 為衡山路 12#地塊基坑工程實(shí)時(shí)監(jiān)控曲線圖。2.3 實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)用監(jiān)測(cè)效果 （1）地鐵結(jié)構(gòu)監(jiān)測(cè)點(diǎn)平面布置基坑距離軌交 1 號(hào)線車站結(jié)構(gòu)邊線 10.05 m，其沿線共設(shè)置了 20 個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)，監(jiān)測(cè)點(diǎn)軸向間隔 5 m。 （2）地鐵結(jié)構(gòu)監(jiān)測(cè)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(cè)結(jié)果：最大變形值在 CX8 和 CX11 點(diǎn)處，累計(jì)最大變形值為4.7 mm（圖 10）。這遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于有關(guān)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(jiàn)，本工程深基坑鋼支撐軸力實(shí)時(shí)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(yǔ) 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(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)在上海衡山路 12#地塊深基坑工程中應(yīng)用并獲得成功。對(duì)深基坑施工的變形控制，實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了動(dòng)態(tài)、24 h 不間斷地監(jiān)測(cè)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(yùn)營(yíng)的安全。參 考 文 獻(xiàn)1 劉建航,侯學(xué)淵. 基坑工程手冊(cè)M.北京:中國(guó)建筑工業(yè)出版社,1997.2 劉國(guó)彬,黃院雄,侯學(xué)淵.基坑工程下已運(yùn)行地鐵區(qū)間隧道上抬變形的控制研究與實(shí)踐J.巖土力學(xué)與工程學(xué)報(bào),2001,20(2):202- 207.3 黃效國(guó).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(dòng),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(xué)出版社,1997:1- 2.5 陳鴻蔚,張桂香. 基于 CA