[发明专利]抗滑桩监测系统与监测方法、抗滑桩施工方法

说明书

技术领域

本发明涉及岩土工程中原位测试技术领域，尤其涉及抗滑桩与岩土体相互作用测试方法，具体为抗滑桩桩侧土压力连续监测装置、抗滑桩监测系统与监测方法、抗滑桩施工方法。

背景技术

抗滑桩通常是在坡体的设计桩位处首先成孔，然后安放钢筋笼，最后浇筑混凝土而形成桩体。护壁人工挖孔法因其占用场地少、成本低、工艺简单、易于控制质量、施工时污染小等优点而被广泛用于抗滑桩的成孔。抗滑桩成孔过程中，护壁作为开挖后桩孔的临时支护结构，主要承受护壁后侧土体对其产生的侧向土压力，该土压力值的大小随开挖深度与开挖时间的增加而变化，此时，获得桩孔开挖过程中不同深度处护壁所受土压力的变化规律与桩侧土体的水平位移特征，对优化护壁结构设计、预判抗滑桩设计合理性以及了解坡体变形情况等具有重要的工程实际作用。

目前，抗滑桩桩侧土压力测量方法比较单一，主要是将土压力计或土压力盒通过绑扎或焊接的方式将其与钢筋笼相连，测试抗滑桩桩体施工完成后所承受的土压力。而实际情况中恶劣的现场工作环境经常使埋设的土压力盒偏离原位置或与土体、钢筋笼接触不良或受混凝土浇筑影响较大，导致其成活率偏低，所测数据失真，可信度难以保证，且无法量测到人工挖孔过程中土压力的变化情况。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本发明要解决的技术问题就是提供一种监测数据可靠的抗滑桩桩侧土压力连续监测装置、抗滑桩监测系统与监测方法、抗滑桩施工方法。

(二)技术方案

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种抗滑桩桩侧土压力连续监测装置，包括若干组沿抗滑桩桩孔深度方向布设的压力监测单元；所述压力监测单元设置在所述抗滑桩桩孔的前侧和/或后侧，包括与护壁平行的承压垫板、承载面板和挡板；所述承压垫板贴设在所述护壁的外侧，所述承压垫板的外侧设置有所述承载面板，且所述承压垫板和承载面板之间夹设有面积小于所述承压垫板和承载面板的压力传感器，所述压力传感器用于实时显示不同阶段当前z深度处的压力值P_z0；所述承压垫板的内侧面通过传力轴与所述挡板连接，且所述挡板设置在抗滑桩的钢筋笼中。

优选地，所述承载面板的底部设置有固位砖。

优选地，所述承压垫板的面积为所述承载面板面积的2～3倍。

优选地，所述传力轴包括同轴设置的第一轴和第二轴，所述第一轴与所述承压垫板固定连接，所述第一轴外围设置有固定在所述承压垫板上并将所述第一轴包围的护筒，且所述护筒的长度不大于所述护壁的厚度；所述第二轴与所述挡板之间固定连接，且所述第一轴和第二轴之间通过螺母拧紧。

优选地，所述护筒的材质为PVC管材或薄壁钢管；所述第一轴与所述承压垫板之间，以及所述第二轴与所述挡板之间分别螺纹连接或焊接。

优选地，还包括压力修正模块，所述压力修正模块与所述压力传感器连接，并对所述P_z0进行修正，得到修正后的压力值P_z＝P_z0×k₁×k₂，k₁为监测装置面积修正系数，k₂为监测装置材料差异性修正系数。

本发明还提供一种抗滑桩监测系统，包括上述抗滑桩桩侧土压力连续监测装置。

优选地，还包括抗滑桩变形连续监测装置；所述抗滑桩变形连续监测装置包括测斜管、土体弹性压缩变形监测单元和变形计算模块；所述测斜管为竖直安装在所述承载面板外侧的测斜管；所述测斜管内部沿深度方向均安装有多个水平位移自动监测单元，用于监测当前点的水平位移S_za；所述土体弹性压缩变形监测单元安装在所述承载面板和测斜管之间，所述土体弹性压缩变形监测单元沿承载面板竖向中心线等间距安装1～3个，且应在承载面板中心位置安装一个，用于监测不同阶段所述测斜管以及与之对应的所述承载面板之间土体弹性压缩变形S_zb；所述变形计算模块接收所述S_za和S_zb，并通过对所述S_za和S_zb进行处理，计算出抗滑桩桩孔开挖阶段z深度处土体水平位移S_z1，以及抗滑桩成桩使用阶段z深度处土体水平位移S_z2。

本发明还提供一种根据上述抗滑桩监测系统进行抗滑桩变形连续监测的方法，抗滑桩桩孔开挖阶段S_z1的计算方法包括以下步骤：