德国大使公寓深基坑监测
时间:2009-10-27 16:45来源:监测人 作者:翔云 点击:次
岩土工程是指修建在岩体土体中以及其为依托的工程，例如隧道、地下洞室、边坡、采矿场、坝基、桥梁道路基础、建筑物基础等。
一般来说，设计岩土工程前都必须进行工程地质水文地质调查，物理力学参数的测定。由于绝大多数岩土体在形成过程中经历过造岩运动、构造运动
3． 德国大使公寓基坑监测
3.1 工程背景简述
3.1.1工程概况
拟建京盛广场二期工程位于北京市朝阳区工体西路东侧，亮马河北岸。建筑主体高110～125m，地上37层，地下3层，基础埋深12.30～18.50m。±0.000＝39.55m，自然地面平均标高＝38.90m。建筑物结构类型为框架剪力墙，基础类型为桩基。
二期工程建筑平面约呈直角三角形，北侧直角边轴线（东西向）长约115.0m，西侧直角边轴线（南北向）长约75.0m。京盛广场I期工程刚刚竣工，II期工程建筑紧邻于I期工程结构的南侧，二者间距
约为4.8～7.0m。如图1所示
图1 京盛I、II期建筑与基坑关系图
II期工程基坑开挖动工时，为了保证基坑边坡的稳定及I期结构的安全，在I期业主和II期甲方和总包方的要求下，对II期工程北边边坡进行监测。
3.1.2场地水文地质、工程地质条件
3.1.2.1 工程地质条件
根据建设部综合勘察研究设计院提供的京盛大厦II期工程《岩土工程勘察报告书》（1998年7月17日），现对基坑施工有影响的土层归纳描述如下:
①、人工填土：包括杂填土①1和素填土①2，平均总厚度H1＝2.1m；
②、粘质粉土：土质不均②匀，夹有砂质粉土薄层及粉质粘土透镜体，平均厚度H2 ＝4.57m，K2＝0.2m/d；
③、粉质粘土：土质不均匀，夹有粘质粉土及粘土透镜体，平均厚度H3＝6.65m，K3＝0.1m/d；
④、细中砂：砂质不纯，局部为粉砂，含少量粘性土团块，顶部覆有不连续砂质粉土，平均厚度H4＝1.50m，K4＝5.0m/d；
⑤、粉质粘土：土质不均匀，夹有粘土及粘质粉土，重粉质粘土和砂质粉土透镜体，平均厚度H5＝5.90m，K5＝0.1m/d；
⑥、细中砂：饱和、含小园砾，底部园砾含量较大，平均厚度H6＝3.0m，K6＝5.0m/d；
⑦砾卵石：饱和，上部为园砾，下部为卵石，卵石粒径一般3－6cm，充填细中砂，平均厚度H7＝4.77m，K5＝100m/d；
⑧粘土：局部夹粘质粉土透镜体，平均厚度H8＝4.0m，为相对隔水层；
⑨砾卵石：上部为园砾层，下部为卵石，粒径一般3－6cm，平均厚度H9＝7.80m，K9＝100m/d；
⑩粉质粘土：平均厚度H10＝4.80m。
3.1.2.2 地下水
场区普遍存在两层上层滞水及第一层潜水。
①、第一层上层滞水，静水位标高33.95～36.15m，其补给来源为管道渗水、地表径流及大气降水，埋深4.95～2.75m；
②、第二层上层滞水，静水位标高24.16～25.97m，埋深14.74～13.11m，其补给来源为地表径流渗透及大气降水。
③、第一层潜水，静水位标高为18.29～22.95m，埋深20.61～15.95m，蕴藏于第⑥层砂层及⑦层砾卵石中。
根据场区取水样进行的化学分析，地下水对混凝土无腐蚀性。
3.1.3 II期基坑与I期建筑的关系
京盛广场II期工程基槽深12.3m，距一期已建成的建筑约7m～4.8m，即I期建筑轴线①至轴线⑩之间的裙楼与II期基坑相距7.06m，裙楼基础深10.87m，轴线10至轴线14之间为主楼，与II期基坑相距4.8～5m，主楼基础深13.27m，京盛I期建筑与II期基坑关系如图2所示：
II期工程基坑深度与一期建筑物基础埋深的差别有两种，I期的裙楼基础比II期基坑浅1.43m，I期的主楼比II期的基坑深0.97m。
在基坑北边坡设置两个测点，它们的位置如图3所示，这两个测点既要兼顾边坡中部是位移最大发生处，又要考虑I期建筑在边坡中部凹入一部分，这部分的超载比其他部分超载影响力要小，所以将两个测点布置于I期建筑凹凸的结合处。
图3 I期建筑与II期基坑关系图
边坡其他区域没有布点监测，主要原因是因为I期业主对II期基坑开挖对其建筑影响的忧虑，二是因为甲方没有对边坡其他部位的测斜监测提出要求。
3.3 测斜仪设备简介
我院现在使用的是CX-03数字显示测斜仪，是由中国航天工业总公司第三研究院第33研究所研制，属于伺服加速度式测斜仪。
3.3.1测斜仪的类型
测斜仪是一种可精确地测量沿垂直方向土层或围护结构内部水平位移的工程测量仪器。测斜仪分为活动式和固定式两种，在基坑开挖支护监测中常用活动式测斜仪。活动式测斜仪按测头传感元件不同，又可细分为滑动电阻式、电阻片式、钢弦式及伺服加速度计式四种，如图4所示：
图4 测斜仪工作原理
a. 滑动电阻式
测头以悬吊摆为传感元件，在摆的活动端装一电刷，在测头壳体上装电位计，当摆相对壳体倾斜时，电刷在电位计表面滑动，由电位计将摆相对壳体的倾摆角位移变成电信号输出，用惠斯顿电桥测定电阻比的变化，根据标定结果，就可进行倾斜测量。该测头优点是坚
固可靠；缺点是测量精度不高（其性能受电位计分辨力限制）。
b．电阻片式
侧头是用弹性好的被青铜簧片下挂摆锤，弹簧片两侧各贴两片电阻应变片，构成差动可变阻式传感器。弹簧片可设计成等应变梁，使之受弹性限度内测头的倾角变化与电阻应变仪读数呈线性关系。
c．钢弦式
钢弦式测头是双轴测斜仪，可进行水平两个方向测斜。通过四个钢弦式应变计测定重力摆运动的弹性变形，进而求得倾斜值。
d．伺服加速度计式
它的工作原理是建立在检测质量块因输入加速度而产生的惯性力与特殊感应系统产生的反力相平衡，感应线圈的电流与此反力成正比，根据电压大小可测定斜度，所以将其叫作力平衡伺服加速度计。我院现在使用的测斜仪就属于这类。
以上四种类型的测斜仪，在国内外都有厂家定型生产，目前以生产伺服加速度计式测斜仪的厂家较多，加速度计系用于惯性导航的元件，灵敏度和精度较高。
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