深基坑支護(hù)工程中樁錨結(jié)構(gòu)受力及變形的計(jì)算機(jī)模擬研究

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1、1、土釘拉力現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)1.1、試驗(yàn)原理試驗(yàn)主要目的是通過(guò)對(duì)美城國(guó)際大廈深基坑土釘支護(hù)工程的土釘變形的現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試，確定土釘拉力，研究其在施工階段和使用階段的工作性能和變形規(guī)律。試驗(yàn)原理：電阻應(yīng)變片按一定的間距粘貼在鋼筋表面(應(yīng)變片布置如圖15所示)。在外荷載作用下，土釘體內(nèi)會(huì)產(chǎn)生拉應(yīng)力并產(chǎn)生相應(yīng)的應(yīng)變?chǔ)牛俣ㄍ玲旙w內(nèi)的鋼筋與漿體協(xié)調(diào)變形，則土釘內(nèi)任一截面的內(nèi)力等于漿體內(nèi)力與鋼筋內(nèi)力之和。1.2、試驗(yàn)方法為測(cè)定土釘因受拉而產(chǎn)生的應(yīng)力與應(yīng)變，采用在土釘鋼筋表面粘貼應(yīng)變片的方法。應(yīng)變片的粘貼技術(shù)關(guān)系到量測(cè)結(jié)果可靠度或試驗(yàn)成敗，一般包括應(yīng)變

2、片的篩選、構(gòu)件表面處理、貼片、固化、導(dǎo)線焊接與固定、粘貼質(zhì)量檢查。1、應(yīng)變片的篩選1)外觀檢查要求應(yīng)變片的基底與覆蓋無(wú)破損彎曲；敏感柵平直、排列整齊、無(wú)銹斑、霉點(diǎn)、氣泡；2)采用低壓(100V)高阻表量測(cè)絕緣電阻；3)量測(cè)應(yīng)變片的初始電阻值，與每片電阻值之差應(yīng)小于±0.6歐，以便于應(yīng)變儀的調(diào)平。剔除短路、斷路的應(yīng)變片。2、鋼筋表面處理圖1鋼筋打磨圖2粘貼應(yīng)變片如圖1所示，首先使用砂輪打磨除去表面銹斑、涂層、油污，再用砂布交叉磨，然后用脫脂棉球蘸丙酮或酒精沿用同一方向清洗貼片處，直至棉球上看不見污跡為止，然后畫出貼片定位線。3、

3、粘貼應(yīng)變片在鋼筋預(yù)定貼片處及應(yīng)變片底面用牙簽涂一薄層均勻的膠水，待片刻后，用鑷子將應(yīng)變片安置在頂定位置上，在應(yīng)變片引線下墊塑料膜，防止粘住引線。上覆聚氯乙烯膜，用手指沿同一方向輕輕滾壓擠出多余膠水及氣泡，使應(yīng)變片在預(yù)定位置上完全密合，如圖2所示。4、固化在完成粘貼應(yīng)變片的工序后，對(duì)室溫固化粘結(jié)劑在完成前一工序后，即可自然干燥固化。有時(shí)為促進(jìn)固化，提高粘結(jié)強(qiáng)度，可采用電吹風(fēng)進(jìn)行加溫烘干。升溫速率要慢，使水分有足夠時(shí)間蒸發(fā)，避免產(chǎn)生氣泡或聚合反應(yīng)過(guò)快而使膠質(zhì)變脆。5、導(dǎo)線焊接與固定應(yīng)變片引線和導(dǎo)線的連接最好通過(guò)接線端子，避免應(yīng)變片

4、的引線直接受力而被掛斷。焊接前導(dǎo)線兩端應(yīng)敷錫層，然后用電烙鐵焊接，操作要迅速，否則會(huì)燒壞應(yīng)變片。焊點(diǎn)要小而牢固，防止虛焊。引線至量測(cè)儀器間的導(dǎo)線規(guī)格、長(zhǎng)度一定要一致，排列要整齊，分段固定。接在不同儀器上應(yīng)變片的導(dǎo)線應(yīng)分開，減少相互干擾和分布電容的影響。固定導(dǎo)線可用醫(yī)用膠布等，如圖3所示。6、粘貼質(zhì)量檢查導(dǎo)線焊接后應(yīng)檢查貼片質(zhì)量，包括初始電阻值和絕緣電阻值，敏感柵的中線是否與測(cè)點(diǎn)方位線重合。若電阻值發(fā)生明顯變化，應(yīng)檢查焊點(diǎn)斷線。7、應(yīng)變片的防潮保護(hù)圖3固定導(dǎo)線圖4涂防水材料防潮保護(hù)的目的是使貼好的應(yīng)變片與外界的水、蒸汽、油等介質(zhì)

5、隔離，防止造成機(jī)械損傷。當(dāng)應(yīng)變片的基底及膠層吸收水分后會(huì)軟化和膨脹，降低絕緣電阻及粘結(jié)強(qiáng)度，產(chǎn)生附加電阻變化，不能準(zhǔn)確傳遞變形，形成零點(diǎn)漂移，嚴(yán)重時(shí)使膠失效而導(dǎo)致應(yīng)變片的脫落。防潮保護(hù)可以用涂料或防護(hù)罩，應(yīng)根據(jù)實(shí)驗(yàn)條件和要求決定。防潮涂料應(yīng)滿足粘結(jié)力強(qiáng)、防潮、絕緣性能好、彈性模量低、有一定的韌性、無(wú)腐蝕作用、性能穩(wěn)定以及使用工藝簡(jiǎn)便等基礎(chǔ)要求。敷防潮涂料前應(yīng)進(jìn)行表面處理，涂料面積約為應(yīng)變片(包括接線端子)的2-3倍，厚度以薄而嚴(yán)密為好，如圖4所示。1.3、試驗(yàn)儀器圖5YJZ-8/16型智能數(shù)字應(yīng)變儀YJZ-8/16型智能數(shù)字應(yīng)

6、變儀(下簡(jiǎn)稱“YJZ-8/16”，見圖20)，是采用目前最先進(jìn)的微處理器芯片和Flash存貯器技術(shù)先進(jìn)、方便實(shí)用的智能數(shù)字應(yīng)變儀。主要特點(diǎn)有：①人機(jī)對(duì)話窗口簡(jiǎn)明快捷，利用主機(jī)或PC雙向設(shè)置控制；②先進(jìn)的電子開關(guān)技術(shù)徹底解決了機(jī)械觸點(diǎn)諸多弊病；③設(shè)置控制靈活多樣，每個(gè)通道的三種橋型和五種量綱(應(yīng)變、應(yīng)力、重力、位移、溫度)可任意自由變換；④具有自動(dòng)、手動(dòng)兩種采集和平衡方式；⑤1秒—12小時(shí)采集控制時(shí)間間隔；⑥理想實(shí)用的PC處理軟件—多點(diǎn)曲線實(shí)時(shí)顯示同時(shí)生成數(shù)據(jù)文件，σ?ε曲線自動(dòng)生成；⑦RS232C接口可以實(shí)時(shí)通訊或事后通訊。除

7、此之外為滿足不同用戶需要還設(shè)計(jì)了功能豐富的隱含菜單。YJZ-8/16主要適合于科研、教學(xué)及工程測(cè)試。2.2監(jiān)測(cè)內(nèi)容本文對(duì)包商銀行深基坑工程圍護(hù)結(jié)構(gòu)的監(jiān)測(cè)主要依據(jù)《建筑基坑工程監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)范》(GB50497-2009)中對(duì)建筑基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)監(jiān)測(cè)的技術(shù)要求。利用科學(xué)的施工監(jiān)測(cè)方法和手段，在科學(xué)計(jì)算和數(shù)據(jù)的指導(dǎo)下，確?；故┕さ陌踩??？紤]到本基坑工程周圍環(huán)境的性質(zhì)和安全等級(jí)，確定基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)監(jiān)測(cè)主要有以下幾個(gè)方面的內(nèi)容：（1）樁頂位移監(jiān)測(cè)樁頂水平位移監(jiān)測(cè)，是深基坑圍護(hù)工程施工監(jiān)測(cè)的一項(xiàng)基本內(nèi)容。通過(guò)對(duì)圍護(hù)樁進(jìn)行樁頂水平位移監(jiān)測(cè)，可以掌

8、握圍護(hù)結(jié)構(gòu)在基坑施工期的平面變形情況。將其與設(shè)計(jì)狀態(tài)進(jìn)行比較，可分析基坑施工對(duì)基坑安全性及對(duì)周圍環(huán)境的影響。同時(shí)，圍護(hù)樁頂水平位移數(shù)值可以作為樁體深層水平位移的基準(zhǔn)值。圍護(hù)樁項(xiàng)水平位移一般使用全站儀進(jìn)行監(jiān)測(cè)。通過(guò)對(duì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的分析，可以對(duì)基坑安全性進(jìn)行評(píng)估。（2）圍護(hù)結(jié)構(gòu)沉降圍