[发明专利]软土基环境下的沉降施工水平监测方法与系统

说明书

本发明提出软土基环境下的沉降施工水平监测方法与系统。所述监测系统包括在所述沉降施工范围内布置的围护结构体、变形预测引擎、可移动位移监测仪以及便携式可移动轴力计，所述围护结构体包括多个双排钻孔灌注桩和搅拌桩；每个所述双排钻孔灌注桩和所述搅拌桩之间通过第一锚杆和第二锚杆连接；位移监测仪用于测量所述多个监测控制点的位移量；所述便携式可移动轴力计测量所述第一锚杆和所述第二锚杆的轴向力与，所述变形预测引擎基于所述位移量与所述轴向力与，对所述沉降施工范围内布置的所述围护结构体进行变形预测。所述方法还包括建立位移变化量与轴向力之间的拟合关系式，判断所述拟合关系式是否符合精度要求。

技术领域

本发明属于土木施工监控技术领域，尤其涉及一种软土基环境下的沉降施工水平监测方法与系统。

背景技术

随着我国城市人口的不断增多， 城市用地逐渐紧张， 在软土地区新建的高层建筑基坑实例不断增多 由于软土基坑变形通常很大， 为保证软土基坑的开挖安全， 常常需要对基坑围护桩( 墙) 采用内支撑以及外拉锚的型式来保证基坑围护结构的稳定。但当基坑开挖宽度较大且基坑周边存在地下管线以及地下建筑时， 内支撑以及外拉锚施工就十分不便， 基于这种情形， 悬臂式双排桩支护结构开始逐渐被推广使用。

国外对基坑工程的研究开始相对较早。1976年Goldberg等以63个基坑实测数据为基础，研究了软黏土地层中以钢板桩为代表的基坑柔性围护结构侧移量、沉降分布形态与开挖深度之间的关系，研究结果表明在软黏土中地表最大沉降最高可以达到2.5％H(H为开挖深度，参见deep excavations and tunneling in soft ground)。

申请号为CN202010184906.9的中国发明专利申请提出一种紧邻地铁超高层超深基坑的基坑支护及其施工方法，地连墙与楼板之间采用预埋插筋连接，地连墙与筏板基础之间采用预埋插筋与锚筋同配合连接，并且由于是超高层，所以筏板的钢筋比较粗，不容易调直，所以采用接驳器将筏板钢筋与锚筋连接，便于现场施工。将地连墙作为地下室外墙，稳定性强，能够满足结构的牢固程度，省去了以往内支撑的拆除等工作，大大缩短了施工工期，节省了人力物力，并且在施工前还可以通过模拟确保结构稳定的可行性，保证安全性的基础上，实现了施工工期短，节省了人力物力，与目前的施工方法相比，具有突出的进步。

申请号为CN202010111023.5的中国发明专利申请提出一种基坑承压水预警装备体系及监测方法，特点是包括水力连通结构、临时封堵工具和水压监测系统，水力连通结构包括中空矩形体、透水圆孔矩阵和滑槽，中空矩形体设置于地下连续墙内且其迎土面一侧与地下连续墙迎土面一侧平齐，透水圆孔矩阵设置在中空矩形体的迎土面上，透水圆孔矩阵位于承压水层顶面以上0.5-1.5m处至承压水层底面以下0.5-1.5m的范围内，滑槽纵向设置在中空矩形体内且靠近中空矩形体的迎土面侧，临时封堵工具插入滑槽内且封堵透水圆孔矩阵，水压监测系统置于中空矩形体内且采集中空矩形体内的孔隙水压力，优点是可实时提供坑内开挖层以下土中承压水状态，同时提高基坑开挖效率。

总体来说，高层建筑物深基坑施工过程中， 由于基坑开挖、周边荷载增加、 机械震动等因素而导致基坑变形， 甚至坍塌。通过对其沉降与水平位移监测， 可以有效的掌握基坑随着时间的沉降与水平位移变形规律， 从而为基坑的施工与安全提供可靠的数据保证。现有的监控技术只能针对已有的数据进行分析，无法提前预警和监控；更重要的是，无法根据实际情况进行参数校正和调节；此外，监测控制点的选择也是一个重要问题。

发明内容