地鐵隧道工程的應(yīng)力監(jiān)測(cè).doc

地鐵隧道工程的應(yīng)力監(jiān)測(cè) ，地鐵隧道工程的應(yīng)力監(jiān)測(cè)。
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地鐵隧道工程的應(yīng)力監(jiān)測(cè) 摘要:本文利用應(yīng)變電測(cè)法,對(duì)天津地鐵隧道工程進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)力監(jiān)測(cè),為保證施工安全和優(yōu)化工程設(shè)計(jì),提供了可靠測(cè)試數(shù)據(jù). 關(guān)鍵詞:地鐵隧道;應(yīng)變電測(cè)法;鋼弦式應(yīng)變計(jì);應(yīng)力監(jiān)測(cè) 1　前言 　　地鐵一號(hào)線工程為天津市重點(diǎn)工程,全長(zhǎng)26.2公里.該地鐵工程需穿過水深約為5m左右的子牙河,因此需建造一條橫貫子牙河床底部的地鐵隧道.該隧道采取明挖法施工,基坑開挖深度約為15m,因而橫貫子牙河需要建造鋼板樁圍堰并用鋼支撐予以支護(hù).圍堰凈寬為12m,長(zhǎng)度沿河寬方向約為214m,沿鋼板樁圍堰深度每隔3m安裝一層鋼支撐,共安裝五層鋼支撐. 在地鐵隧道基坑的開挖過程中,鋼板樁在水壓、土壓力作用下發(fā)生彎曲變形,將產(chǎn)生很大的彎曲應(yīng)力,鋼支撐也將受到很大軸向壓力的作用.為保證施工安全和工程質(zhì)量,并為設(shè)計(jì)部門提供數(shù)據(jù),以便優(yōu)化工程設(shè)計(jì),因此在地鐵隧道施工過程中,應(yīng)用電測(cè)技術(shù),對(duì)鋼板樁彎曲應(yīng)力及鋼支撐的軸向壓應(yīng)力,跟蹤開挖過程進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè). 2　測(cè)試原理及方法 　　鋼板樁的應(yīng)力監(jiān)測(cè)采用電阻應(yīng)變測(cè)試法,為了提高測(cè)試精度,選用電阻值為3508(并具有溫度自補(bǔ)償功能的電阻應(yīng)變片.由于鋼板樁沿縱向可以近似看作單向應(yīng)力狀態(tài),所以每個(gè)測(cè)點(diǎn)縱橫粘貼4個(gè)應(yīng)變片并且組成全橋,其測(cè)點(diǎn)應(yīng)變與應(yīng)變儀讀數(shù)的關(guān)系為: Ε應(yīng)變儀=2(1+Λ)Ε測(cè)點(diǎn)這樣提高了測(cè)試靈敏度2(1+Λ)倍,從而提高了測(cè)試精度.電阻應(yīng)變儀采用智能型帶有微處理器的YJ222型靜態(tài)應(yīng)變測(cè)量處理儀,該儀器帶有接口與微機(jī)相聯(lián),可對(duì)測(cè)試應(yīng)變數(shù)據(jù)自動(dòng)進(jìn)行測(cè)量和儲(chǔ)存.鋼板樁應(yīng)力測(cè)試系統(tǒng)見圖1所示. 圖1　鋼板樁應(yīng)力測(cè)試系統(tǒng)示意圖 鋼板樁長(zhǎng)約18m,在其中的4根鋼板樁上,沿鋼板樁長(zhǎng)度的不同位置,共設(shè)置20個(gè)測(cè)點(diǎn),應(yīng)變片粘貼在鋼板樁的內(nèi)側(cè),見圖2所示.由于鋼板樁需要打入地下,因此對(duì)粘貼在鋼板樁上的應(yīng)變片采取了防潮、防水及防碰撞的措施.粘貼應(yīng)變片的鋼板樁打入地下后,即可以開始監(jiān)測(cè)地鐵隧道在施工過程中,鋼板樁應(yīng)力變化情況. 鋼支撐長(zhǎng)約12m,為雙工字鋼和鋼管兩種形式,第
4、5道支撐采用鋼管支撐,鋼支撐的應(yīng)力監(jiān)測(cè)采用鋼弦式表面應(yīng)變計(jì).由于鋼支撐還要受到彎曲應(yīng)力的作用,因此每根鋼支撐沿水平中性軸位置左右對(duì)稱安裝2個(gè)鋼弦式表面應(yīng)變計(jì),以便根據(jù)2個(gè)應(yīng)變計(jì)的測(cè)試值,得出軸向應(yīng)力和軸力. 鋼弦式表面應(yīng)變計(jì)安裝方便,能隨工程進(jìn)度與鋼支撐一起安裝.可以及時(shí)方便監(jiān)測(cè)在施工過程中鋼支撐應(yīng)力變化情況.鋼弦式表面應(yīng)變計(jì)標(biāo)距為100mm,測(cè)試靈敏度為±3ΛΕ. 圖2　測(cè)點(diǎn)位置示意圖 3　監(jiān)測(cè)結(jié)果分析 　　整個(gè)監(jiān)測(cè)時(shí)間長(zhǎng)達(dá)3個(gè)多月.從表1的監(jiān)測(cè)結(jié)果看出鋼支撐最大應(yīng)力值為-101.7MPa,發(fā)生在距鋼板樁頂部為12.5m