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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

3.6.3开挖对桩体的影响

众所周知，基坑支护桩上所受的外载主要来自于土压力和地下水压力（当降水不完全时），对土压力的计算在各类规范中已经有详细的论述，但是这些土压力理论计算模型都是来自于自然边坡，而建筑基坑边坡是由人工在短时间内人为形成的边坡，土体由于突然开挖而形成的卸载，实际上也是对支护系统作用的一种约束反力，在某些时候，这种突加的约束反力对支护系统的影响甚至比自然土压力还要大，图14表明1＃监测孔在土体开挖后3～4天内边坡变形的过程，开挖后立即进行监测，边坡有一个较大的变形，这个变形在今后的几天内并不是继续发展，而是在突然的大变形之后，象弹簧一样向回收缩，收缩恢复到一定程度，再在土压力作用下向坑内发展，这种弹性恢复变形的解释为：土体突然开挖，桩体受到一个与土体压力和开挖方式有关的应力解除影响，在约束反力和自然土压力共同作用下产生变形，由于桩体本身的弹性性质和约束反力随时间逐渐消失的影响，桩体上所受压力仅剩下自然土压力，所以桩体有一个反抗变形的恢复过程，这就导致边坡向坑外有一个收缩，这个恢复变形不可能使桩体恢复到开挖前状态，剩下的不可恢复变形则称之为桩体或边坡的稳定变形，而开挖瞬间产生的最大变形称之为历史最大变形。正是由于这种原因，我们将桩体或边坡的变形定义为上述两种，通常边坡变形的警戒值，指的是桩体或边坡的稳定变形，但验算配筋时考虑最大弯矩应该考虑到桩体的历史最大变形，因为也许这种不稳定的历史最大变形导致的弯矩会造成桩体破坏。

3.6.4桩体弯矩、剪力和土压力的计算

为了利用测斜仪对桩体变形监测位移数据的利用，本文根据实测数据，给出一套由测量数据计算桩体弯矩、剪力和土体在桩体上主动土压力的方法。

3.6.4.1 计算原理

下面的计算是以材料力学梁的弯曲理论为基础的。所以假设护坡桩为一个一端固定的悬臂梁，其满足梁变形理论中的所有条件。则桩中的内力－弯矩（M）、剪力（Q）、外载－主动土压力（q）与桩体的变形（位移）成以下关系：

如果存在n个位移监测值：

u₁，u₂，u₃，……，u_n (7)

则我们将(4)、(5)、(6) 三式用中心差分式离散为：

上式中E为桩体的弹性模量，可根据桩体的混凝土强度等级由《混凝土结构设计规范》（GBJ 10-89）中的表2.1.5查出，I为桩体的惯性矩，对桩体有

其中d为桩体直径。h为测量点间距，通常为0.5m。

将（8）用矩阵表达为：

[ K ] {u} = { C } （11）

其中：

解（11），得到{C}，从而得到各测点弯矩，再由（9）、（10）得到桩体测点上的剪力和主动土压力，这些数值将对该工程的设计计算进行大致的验证，并为今后工程设计积累设计经验。

3.6.4.2 对2＃监测孔的计算

本次监测是在与桩体邻近的土体中建立的测斜孔，所以所测数据是随桩体变形的土体的变形，由于测斜管与桩体材料上的差异，所以测斜管的变形大于桩体的变形，下面对所测数据的分析不完全表明桩体的内力和压力，实际桩体内力（弯矩、剪力、主动土压力）比分析的要小。

由（11）求得2＃监测孔邻近桩体的弯矩、剪力和主动土压力如表所示, 由于这里的数据是根据土体中变形计算所得，所以并不能完全反映桩体中的实际情况，实际桩体中的弯矩、剪力和土压力应该小于计算数值。

2#孔位移测量值分析结果

抗弯模量EI= .1781280E+03 MN*M²

深度(M)	弯矩值(MN*M)	剪力 MN	压力 MN/M
-1.000	1.0331
-1.500	.2209	1.055	.000
-2.000	-.0214	.021	-2.280
-2.500	.1995	.192	-1.853
-3.000	-.2138	.071	2.537
-3.500	.1283	.456	-3.021
-4.000	.2423	.513	.912
-4.500	-.3848	.143	2.964
-5.000	.0998	.392	-4.446
-5.500	.0071	.178	2.309
-6.000	-.0784	.292	-.028
-6.500	.2993	.071	-1.853
-7.000	-.1496	.449	3.306
-7.500	-.1496	.520	-1.796
-8.000	.3705	.043	-2.081
-8.500	-.1924	.278	4.332
-9.000	.0926	.470	-3.392
-9.500	.2779	.057	.399
-10.000	.0356	.221	1.710
-10.500	.0570	.050	-1.055
-11.000	-.0143	.121	.371
-11.500	-.0641	.029	-.086
-12.000	.0143	.036	-.513
-12.500	-.0285	.021	.485
-13.000	.0356	.071	-.428
-13.500	-.0998	.128	.798
-14.000	-.0926	.107	-.570
-14.500	.0071	.007	-.371
-15.000	-.0998	.029	.827
-15.500	.0356	.029	-.969
-16.000	-.0713

德国大使公寓深基坑监测更加详细设计报告：http://bbs.jianceren.cn/read.php?tid=2577

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