一种自动控制地下连续墙水平位移的基坑支护方法_2

文档序号:9920142阅读:来源:国知局
±体的压缩模量氏,通 过W下公式确定±体弹性模量E :
[0027] E = (l-2K〇v)E,
[0028] 所述的变水头渗透试验是指:将装有±样的环刀装入渗透容器,通过抽气饱和制 成饱和试样,利用变水头装置改变水头高度,观察记录水头和时间变化,重复试验5~6次 后确定±体的水平渗透率和竖向渗透率。
[0029] 第四步,基坑内潜水预降水开始后,地下水位监测器自动监测地下连续墙内外两 侧地下水位深度变化,并将地下水位深度差值上传到中屯、控制装置;中屯、控制装置根据水 位监测器上传的地下水位深度差值,确定需补偿支撑力值,并对前端控制器下达启动指令; 前端控制器启动与需进行补偿的液压千斤顶对应的油累;同时,中屯、控制装置实时对比与 该液压千斤顶对应的压力监测器上传的压力差值和需补偿支撑力值;当压力差值与需补偿 支撑力值相同时,中屯、控制装置对前端控制器下达关闭指令,前端控制器控制对应的油累 停止工作。
[0030] 与现有技术相比,本发明具有如下的有益效果:
[0031] 本发明提供的自动控制地下连续墙水平位移的基坑支护方法,精确性高、使用方 便、系统简单可靠。根据监测信息和数值模拟确定的计算公式,确定需补偿支撑力值,利用 液压千斤顶进行支撑力自动补偿,实现对地下连续墙水平位移的精确控制,有效减小地下 连续墙在基坑内潜水预降水阶段的水平位移,显著降低由地下连续墙水平位移引起基坑变 形的风险,确保基坑周围建筑物和地下管线的安全。
【附图说明】
[0032] 通过阅读参照W下附图对非限制性实施例所作的详细描述,本发明的其它特征、 目的和优点将会变得更明显:
[0033] 图1为本发明一较优实施例中一组水平支撑中屯、点处示意图;
[0034] 图2为本发明一较优实施例中压力式水位计连接示意图;
[0035] 图3为本发明一较优实施例中计算公式数据拟合图;
[0036] 图中,1-钢支撑,2-电动液压千斤顶,3-轮福式压力称重传感器,4-钢板平台, 5-格构柱,6-压力监测器,7-RS485数据线,8-油管,9-中屯、控制装置,10-油累,11-前端控 制器,12-压力式水位计,13-水位监测器。
【具体实施方式】
[0037] 下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。W下实施例将有助于本领域的技术 人员进一步理解本发明,但不W任何形式限制本发明。应当指出的是,对本领域的普通技术 人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可W做出若干变形和改进。运些都属于本发明 的保护范围。 阳0測 实施例:
[0039] 某基坑位于软±地区,地下水位为0. 000m。基坑尺寸为50mX 10m,基坑底部标高 为-5m。基坑围护采用地下连续墙,地下连续墙厚度为0. 5m,单位长度地下连续墙刚度为 120000kN · m2,地下连续墙顶部和底部的标高分别为0. 000m和-8. Om。基坑在开挖前采用 井点降水法,进行基坑内潜水预降水。
[0040] 第一步:由基坑尺寸确定,需在基坑沿长度方向每隔5m布置一组水平支撑,共9 组; 阳04U 在每组水平支撑中点处布置由4根lOOmmX lOOmmX 7mm角钢和若干 400mmX70mmX7mm缀条焊接成的截面尺寸为400mmX400mm的格构柱,格构柱顶部标高 为-0. 5m,格构柱底部标高为-5m ;
[0042] 在格构柱顶部水平放置一块1500mmX 1500mmX7mm的方形钢板,钢板中屯、与格构 柱横截面中屯、重合,钢板底面和格构柱顶部由焊接固定;
[0043] 取2台型号为TDYG100-125的电动液压千斤顶,该电动液压千斤顶最低高度为 275mm,油缸外径为180mm,吨位为loot,将2台液压千斤顶底部重合后沿水平支撑方向搁置 于钢板平台中屯、处,液压千斤顶通过油管与对应的油累组成同步顶;2台液压千斤顶顶部 各水平放置1个轮福式压力称重传感器,该轮福式压力称重传感器的量程为0~60t,外径 为174mm,厚度为70mm;取2根长度为4. Im、截面尺寸为A180Xd7的钢支撑,分别沿水平支 撑方向放置于压力传感器和地下连续墙之间,钢支撑与地下连续墙接触端采用固接,钢支 撑与压力传感器接触端搁置于钢板平台上,如图1所示。
[0044] 第二步:取4个型号为CHR-WYZ-1的压力式水位计作为地下水位测量仪,采用 RS485数字输出方式,将4个CHR-WYZ-1压力式水位计沿水平支撑方向分别布置于距2道地 下连续墙内外两侧各3m处,埋置深度为8m,并各自通过RS485数据线与1个水位监测器连 接;每台油累通过RS485数据线和1个前端控制器连接;每组水平支撑中2个轮福式压力称 重传感器分别与1个压力监测器用RS485数据线连接;再用RS485数据线分别将各个水位 监测器、前端控制器、压力监测器与中屯、控制装置连接,连接完成后压力式水位计连接示意 图如图2所示。
[0045] 第Ξ步:用厚壁取±设备在地面至地下15m范围内取±通过室内密度试验、Ξ轴 试验、常规单向压缩试验、变水头渗透试验确定基坑所在处的±层信息为:〇~0. 5m粉质 粘± 丫 sat= 19. 5kN/m 3, 丫。sat= 18. OkN/m 3,弹性模量 E = 800kN/m2,泊松比 V = 0. 3,水平 渗透率0.0 Olm/day竖向渗透率0. 0009m/dayc = 5kN/m2, #=:巧。;'0. 5~4. 5m,渺泥质粘上 丫 sat= 17. OkN/m 3,丫。sat= 16. OkN/m 3,弹性模量 E = 800kN/m2,泊松比 V = 0. 3,水平渗透 率 0. 0009m/day 竖向渗透率 0. 0007m/dayc = 12kN/m2, ^3=15°; 4. 5 ~15m 渺泥质粉质粘上 丫 sat= 18. OkN/m 3,丫。sat= 17. OkN/m 3,弹性模量 E = 800kN/m2,泊松比 V = 0. 3,水平渗透 率0.0 Olm/day竖向渗透率0. 0008m/dayc = 15kN/m2,梦=18?;地下连续墙深度内上层的平 均重度丫 = ISkN/W;根据±层参数、地下连续墙参数、地下水位深度用有限元软件plaxis 建立基坑横截面的二维模型;通过模拟降水过程确定各地下水位深度差值对应的需补偿支 撑力为:h = 0. 5mF = 8kN ;h = 1. OmF = lOkN ;h = 1. 5mF = 1 化N ;h = 2. OF = 2化N ;h = 2. 5mF = 23kN ;h = 3. OmF = 25kN ;h = 3. 5mF = 32kN ;h = 4. OmF = 35kN ;h = 4. 5mF = 36kN ;h = 5. OmF = 40kN ;用数据处理软件origin对十组数据进行线性拟合得到计算公式
中的参数a = 1. 5X 108回归参数R = 0. 988。将计算公式
输入中屯、控制装置。
[0046] 第四步:基坑内潜水预降水开始后,CHR-WYZ-1压力式水位计自动监测地下连 续墙两侧地下水位变化;水位监测器实时记录地下水位深度并将地下连续墙两侧地下 水位深度差值h通过RS485数据线上传至中屯、控制装置;中屯、控制装置根据计算公式
确定需补偿支撑力,通过RS485数据线对前端控制器下达启动指令;前 端控制器接收到启动指令后立即启动与对应的TDYG100-125电动液压千斤顶相连的油累; 同时,中屯、控制装置实时对比与该液压千斤顶对应的压力监测器上传的压力差值和需补偿 支撑力值,当压力差值与需补偿支
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