基于测斜数据的深基坑支护结构曲率和弯矩分析.docx

池秀文1，付涛1，潘杰麟1，林驰2，汪淑平3，蔡光煌3(1.武汉理工大学资源与环境工程学院，湖北武汉430070;2.武汉城市投资开发集团有限公司，湖北武汉430050;3.武汉市政建设集团机械化公司，湖北武汉430012)［摘要］在深基坑开挖过程中，支护挡墙的弯矩一般通过测斜数据估算曲率后计算得到，基本思想是利用曲线拟合测斜数据，再对拟合曲线进行二次求导得到曲率。虽然有许多方法可以拟合测斜曲线估算曲率，但缺乏一致标准。主要结合武汉阅马场交通综合整治工程，采用分段三次曲线拟合五点的方法对实际工程中测得的较典型的位移曲线进行拟合并估算曲率，对支护桩曲率和弯矩进行计算分析。［关键词］深基坑;支护结构;分段三次曲线拟合;曲率;弯矩［中图分类号］TU433［文献标识码］A［文章编号］1002-8498(2011)12-0038-03AnalysisonCurvatureandBendingMomentsofDeepFoundationExcavationSupportingStructureBasedonInclinometerDataChiXiuwen1，FuTao1，PanJielin1，LinChi2，WangShuping3，CaiGuanghuang3(1.SchoolofResource＆EnvironmentEngineering，WuhanUniversityofTechnology，Wuhan，Hubei430070，China;2.WuhanUrbanConstructionInvestment＆DevelopmentCo．，Ltd．，Wuhan，Hubei430050，China;3.MechanizationCompanyofWuhanMunicipalGroup，Wuhan，Hubei430012，China)Abstract:Bendingmomentsinexcavationsupportingwallsofdeepfoundationsarefrequentlyestimatedusingcurvaturederivedfrominclinometersurveys．Thebasicideainvolvesfittingacurveoraseriesofcurvestotheinclinometerdata．Thenthecurvatureisestimatedastheseconddifferenceofthedisplacementprofile．Althoughmanymethodsareavailabletoestimatecurvature，thereisalackofaconsistentstandardindeducingcurvaturefrominclinometerreadings．BasedonthetraffictreatmentprojectofYuemachanginWuhan，authorsadoptthemethodofpiecewisecubiccurvefittingtofivepointsonthetypicaldisplacementdiagramsintherealprojectandestimatetheircurvaturestocalculateandanalyzethecurvatureandbendingmomentsofthesupportingpiles．Keywords:deepfoundationexcavation;supportingstructure;piecewisecubiccurvefitting;curvature;bendingmoments随着城市建设的快速发展，城市轨道交通进入了前所未有的发展时期，与此同时也产生了大量基坑工程。如何在基坑开挖过程中实时对整个基坑安全状态进行评价，动态判断基坑的安全状态，其中如何在基坑开挖过程中获得围护结构的实际弯矩，成为评判围护结构内力安全状态的关键［1］。Pohetal(1997)对新加坡硬土地区两个地下连续墙支护基坑进行监测，从测斜数据对墙体弯矩进行反分析，结果表明墙体开裂会引起弯矩大幅下降，而墙体侧移只有很小的增长;PSKOoi和TLRamsey(2003)根据施工现场测斜仪所测得的位移曲线，对12种拟合曲线得到曲率的方法比较，得出运用分段三次曲线拟合五点的估算方法计算支护结构弯矩较为合理;刘建航、侯学渊(1997)采用钢筋计间接量测推算弯矩;王印昌(2003)应用全过程分析方法推导出了根据实测钢筋计应力分阶段推算地下连续墙弯矩的合理计算方法;吴小将、刘国彬、卢礼顺(2005)根据深基坑工程中常规监测得到的地下连续墙的测斜曲线，建立了一种在不需要知道钢筋应力情况下就能估算地下连续墙弯矩