地鐵隧道工程的應力監(jiān)測.doc

地鐵隧道工程的應力監(jiān)測 ，地鐵隧道工程的應力監(jiān)測。
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地鐵隧道工程的應力監(jiān)測 摘要:本文利用應變電測法,對天津地鐵隧道工程進行現(xiàn)場應力監(jiān)測,為保證施工安全和優(yōu)化工程設計,提供了可靠測試數(shù)據(jù). 關鍵詞:地鐵隧道;應變電測法;鋼弦式應變計;應力監(jiān)測 1　前言 　　地鐵一號線工程為天津市重點工程,全長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.圍堰凈寬為12m,長度沿河寬方向約為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,并為設計部門提供數(shù)據(jù),以便優(yōu)化工程設計,因此在地鐵隧道施工過程中,應用電測技術,對鋼板樁彎曲應力及鋼支撐的軸向壓應力,跟蹤開挖過程進行實時監(jiān)測. 2　測試原理及方法 　　鋼板樁的應力監(jiān)測采用電阻應變測試法,為了提高測試精度,選用電阻值為3508(并具有溫度自補償功能的電阻應變片.由于鋼板樁沿縱向可以近似看作單向應力狀態(tài),所以每個測點縱橫粘貼4個應變片并且組成全橋,其測點應變與應變儀讀數(shù)的關系為: Ε應變儀=2(1+Λ)Ε測點這樣提高了測試靈敏度2(1+Λ)倍,從而提高了測試精度.電阻應變儀采用智能型帶有微處理器的YJ222型靜態(tài)應變測量處理儀,該儀器帶有接口與微機相聯(lián),可對測試應變數(shù)據(jù)自動進行測量和儲存.鋼板樁應力測試系統(tǒng)見圖1所示. 圖1　鋼板樁應力測試系統(tǒng)示意圖 鋼板樁長約18m,在其中的4根鋼板樁上,沿鋼板樁長度的不同位置,共設置20個測點,應變片粘貼在鋼板樁的內(nèi)側,見圖2所示.由于鋼板樁需要打入地下,因此對粘貼在鋼板樁上的應變片采取了防潮、防水及防碰撞的措施.粘貼應變片的鋼板樁打入地下后,即可以開始監(jiān)測地鐵隧道在施工過程中,鋼板樁應力變化情況. 鋼支撐長約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,鋼支撐的應力監(jiān)測采用鋼弦式表面應變計.由于鋼支撐還要受到彎曲應力的作用,因此每根鋼支撐沿水平中性軸位置左右對稱安裝2個鋼弦式表面應變計,以便根據(jù)2個應變計的測試值,得出軸向應力和軸力. 鋼弦式表面應變計安裝方便,能隨工程進度與鋼支撐一起安裝.可以及時方便監(jiān)測在施工過程中鋼支撐應力變化情況.鋼弦式表面應變計標距為100mm,測試靈敏度為±3ΛΕ. 圖2　測點位置示意圖 3　監(jiān)測結果分析 　　整個監(jiān)測時間長達3個多月.從表1的監(jiān)測結果看出鋼支撐最大應力值為-101.7MPa,發(fā)生在距鋼板樁頂部為12.5m