[发明专利]一种基坑坑底回弹量监测方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种基坑坑底回弹量监测装置与方法。适用于岩土工程技术领域。

背景技术

基坑回弹量是在基坑开挖后，由于卸除基坑自重而引起的基坑内外影响范围内相对于开挖前的回弹量，也称为基坑底隆起量。监测基坑底下各土层回弹量的大小和分布对指导施工和优化设计等都具有十分重要的意义。目前，基坑回弹量一般采用布置和埋设回弹测标的方式进行，回弹标志应埋入基坑底面以下20-30cm处，根据开挖深度和地层土质情况，可采用钻孔法或探井法埋设。根据埋设与观测方法，可采用辅助杆压入式、钻杆送入式或直接埋入式标志。但回弹标的埋入和观测都很麻烦，且不能做到分层观测或自动化实时观测。因此，亟需研究设计一种便于分层观测且能自动化观测的基坑回弹量监测装置与方法。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：针对上述存在的问题，提供一种基坑坑底回弹量监测方法，以能自动化观测基坑底下各土层回弹量的大小和分布。为此，本发明采用以下技术方案：

一种基坑坑底回弹量监测方法，其特征在于它包括以下步骤：

(1)、基坑开挖前，通过打设钻孔、埋保护管、安装传感光缆、钻孔内填实膨润土、连接传感光缆和传感光缆应变解调仪，形成基坑坑底回弹量监测装置，所述钻孔深度和测试深度相匹配，所述传感光缆一直通到测试深度,测试深度范围内各测点间隔距离为20mm～500mm；

(2)、基坑开挖前，等钻孔内膨润土固结且与周围土体紧密结合后，测试基坑底面下钻孔深度范围内各深度测点的传感光缆的应变值，并记为应变初始值ε_0,i，i为测点序号；

(3)、基坑开挖过程中或结束后，再测试若干次基坑底面下钻孔深度范围内各深度测点的传感光缆的应变值，并记为应变初始值ε_j,i，j为测次序号；

(4)、计算各深度测点的应变变化量Δε_j,i和位移变化量ΔS_j,i，绘制Δε_j,i～h_i关系曲线和ΔS_j,i～h_i关系曲线,从而获取基坑底下各土层各测点的回弹量及其分布，hi为测点的深度。

进一步地，应变变化量Δε_j,i的计算公式为Δε_j,i＝ε_j,i-ε_0,i，位移变化量ΔS_j,i的计算公式为

进一步地，所述传感光缆为准分布式光纤光栅串或分布式传感光纤；所述传感光缆应变解调仪为光纤光栅解调仪或布里渊解调仪(BOTDR/BOTDA)。

本发明的有益效果是：本发明通过基坑坑底回弹量监测装置，能自动化观测基坑底下各土层回弹量的大小和分布，准确测得各测点的应变变化，并计算出各测点的回弹量。本发明方法具有原理简单，安装埋设方便，能自动化观测，观测数据准确等优点，具有良好的经济效益和社会效益。

附图说明

图1为本发明基坑坑底回弹量监测装置示意图。

图2为应变变化量～深度关系曲线示意图。

图3为基坑底面下各测点位移～深度分布曲线示意图。

具体实施方式

以有支护结构基坑为例，具体实施如下：

(1)在原地面5上，用钻机打设传感光缆1安装钻孔3至非回弹岩土层。钻孔3直径可选76mm～108mm。

(2)在钻孔孔口土层7中安装保护管4，保护管4埋设至基坑面8下10～20mm的土层9中，保护管4直径可选108mm～130mm。

(3)在钻孔3中放置传感光缆1，并用膨润土球2将钻孔3填实。

(4)传感光缆1与光纤传感应变解调仪10连接。传感光缆1为准分布式光纤光栅串或分布式传感光纤；所述传感光缆应变解调仪10为光纤光栅解调仪或布里渊解调仪(BOTDR/BOTDA)。

(5)等钻孔3内的膨润土球2固结并与周围土体紧密结合后，测试基坑底面下钻孔3深度范围内各深度测点的传感光缆1的应变值，并记为应变初始值ε_0,i，i为测点序号。

(6)基坑开挖过程中或结束后，再测试若干次基坑底面下钻孔3深度范围内各深度测点的传感光缆1的应变值，并记为应变初始值ε_j,i，j为测次序号。

(7)按式(1)和式(2)分别计算各深度h_i测点的应变变化量Δε_j,i和位移变化量ΔS_j,i。