MYP矿用低压屏蔽电缆

　　核心词：MYP 低压 电缆 
　　在现代城市建设中,随着城市地铁轨道、市政管线等基础建设的快速发展,基坑工程越来越普遍。众所周知,基坑开挖会引起围护结构的自身变形,进而导致周围土体的应力状态发生改变,引起土体的变形。
　　1、MYP矿用低压屏蔽电缆:各种类型的基坑都应运而生
　　考虑到不同地区土质条件、设计要求和施工条件等因素的差异性,各种类型的基坑应运而生。其中,圆形基坑以承受环向轴压为主,可以将围护结构的水土压力转化及内支撑的轴向压力,从而充分地发挥出圆形结构的"圆拱效应"。与其他类型的基坑相比,因其具有整体刚度大、支护效果较好、经济及开挖空间大等优点而得到广泛的应用。目前,国内外学者已经对圆形深基坑的结构特点、设计方法等方面开展了一些研究。王慧娣和董宏志认为由于圆形支护结构形式的受力特点,使得一般此类基坑可以不设置内支撑,大大增加了施工空间,提高了工作效率;刘建航和侯学渊结合已有圆形围护结构工程和相关设计经验,总结了目前普遍采用的设计方法主要有经典计算方法、弹性地基梁法和连续介质有限元法;周健和罗筱波考虑圆形地下连续结构存在明显的空间"拱效应",在平面设计中对平面竖向弹性地基梁法进行了改进,增加了等效弹性支撑来考虑"拱效应"的存在;Parashar等通过对三个大直径的圆形深基坑在开挖过程中的监测,发现随着开挖的进行环向应力迅速增加,当地层底板浇筑时,环向应力开始减小;Yasush等对直径为32m的圆形地下连续墙进行模拟仿真,研究了不同壁厚、施工顺序对围护结构土压力及环向向力的影响。本文结合某一采用钻孔咬合桩支护的圆形深基坑工程,对基坑开挖过程中的围护结构受力变形和周围土体变形特性进行了现场监测,为类似工程提供了一定的参考价值。
　　2、MYP矿用低压屏蔽电缆:南京市鼓楼区某电缆隧道工程
　　某电缆隧道工程位于南京市鼓楼区,其中K2工作井为一内径18m、外径20.2m的圆形深基坑,开挖最大深度在18.6m左右,支护结构采用钻孔咬合桩。其中,咬合桩中的荤桩与素桩直径均为1.2m,荤桩与相邻素桩桩间距为0.8m,嵌入深度为32.0m。基坑坑底4m范围内采用水泥掺量为20%的满堂三轴搅拌加固,在28d内无侧限抗压强度大于1.0MPa。在开挖过程中自上而下共布置了一道顶圈梁和三道围檩,根据设计要求其中顶圈梁结构尺寸为1.3m×1.3m,第一道围檩尺寸为0.8m×0.8m,第二道围檩尺寸为1.3m×1.1m,第三道围檩尺寸为1.3m×1.1m,基坑开挖的剖面示意图如图1所示。在本基坑支护深度范围内,地基土从上到下主要由杂填土层、粉质黏土层、淤泥质粉质黏土层和粉质黏土层组成,各土层的土体物理力学性质如表1所示。可见,开挖范围内的单一软土层厚度较大,工程性质较差,对围护结构的受力变形影响不容忽视。该基坑采用分层顺作的开挖方式,共分为五次开挖,从第一次开挖到开挖至坑底设计标高共持续了39天的时间,具体施工工况如表2所示。为了研究圆形基坑在开挖过程中的围护结构变形特性和周围土体的变形特性,本文开展了一系列现场观测工作。针对围护结构的钻孔咬合桩,分别布置了深层水平位移观测点和支撑轴力观测点。针对基坑开挖影响范围内的地层,分别布置了地表沉降观测点和地下水位观测点。
　　3、MYP矿用低压屏蔽电缆:支护结构深层水平位移观测点采用等长PVC测斜管捆绑桩钢筋笼预埋
　　其中,围护结构的深层水平位移观测点通过将荤桩钢筋笼与相同长度的PVC测斜管一同绑扎的方式进行预埋布设,共布置了3个观测点CX1-CX3,采用加拿大RST数字式测斜仪测量不同深度的水平位移变化值。支撑轴力观测点设置在内力较大或在整个支撑系统中起控制作用的杆件上,在每道围檩上布置两个支撑轴力监测点,编号为NL1-X和NL2-X,其中"x"表示支撑层数,共8个轴力观测点,每层的观测点竖向分布在同一直线上。周围地表沉降观测点R1-R9布置在基坑边缘以外的1-3倍基坑开挖深度范围内,限于周围环境的复杂性,各观测点的布置呈不规则分布,采用几何水准方法,仪器使用光学水准仪和铟钢水准尺。地下水位观测点SW1和SW2通过打设10m深的水位管,对称布置在圆形基坑的两侧。此外,各观测项目的监测频率和控制指标如表3所示。图3表示不同工况下圆形基坑开挖引起的围护结构深层水平位移,因CX2点数据异常,图中仅列出CXl和CX3的观测数据。由图可见,CX2的水平位移分布总体呈现出两头小中间大的"鼓肚"形状,并整体向基坑内侧发生位移,最大为11.42mm。
　　4、MYP矿用低压屏蔽电缆:基坑的水平位移分布曲线表明
　　而CX3的水平位移分布曲线表明在基坑开挖深度附近17m处以上为向基坑外侧的位移,17m以下的围护结构呈现向基坑内侧的位移。由于圆形基坑整体变形具有一定的协调性,CX3处的围护结构上部在整个开挖的过程中是向外位移的,围护结构在侧压力的作用下整体呈现出一个不规则的变形,变形规律与多边形基坑的变形规律是不尽相同的。圆形支护结构的"拱效应"的充分发挥,一般要求结构和水土压力基本对称,整个圆形基坑围护结构在不对称水土压力作用下产生不对称变形,圆形基坑可能变成不规则形状。笔者分析发生上述情形的原因可能是该侧存在不对称的较大建筑荷载,使得基坑外侧产生较大的主动土压力,导致围护结构发生不规则的变形。此外,在不同的基坑开挖阶段,CX1和CX3处的围护结构的最大水平位移所表现出来的规律有所差异。不同工况下,CX1向坑内的最大侧移值分别为:1.61mm、4.48mm、7.59mm、9.68mm及11.42mm,与开挖深度的比值分别为:0.12‰、0.83‰、0.78‰、0.68‰及0.61‰,计算出相邻两个工况的侧移差值分别为:2.87mm、3.11mm、2.09mm及1.74mm,最大侧移值的增量幅度逐渐变小。CX3侧移曲线在17m处出现转点,在转点以上向坑外侧移过程中,在桩14m的位置发生最大值,最大侧移值分别为:0.43mm、2.14mm、2.44mm、3.12mm及3.39mm,与开挖深度的比值分别为:0.3‰、0.4‰、0.25‰、0.22‰及0.18‰,最大侧移增量分别为:1.71mm、0.30mm、0.68mm和0.27mm。
　　5、MYP矿用低压屏蔽电缆:最大侧向位移值为0.40mm
　　在转点以下向坑内侧移过程中,在24m深度处的侧移值最大,分别为:0.40mm、3.58mm、4.89mm、4.98mm及5.39mm,与开挖深度的比值分别为:0.3‰、0.66‰、0.49‰、0.34‰及0.28‰,侧移值增量分别为:3.18mm、1.31mm、0.09mm和0.41mm,CX3侧移值增量变化趋势与CX1基本相同。土体开挖过程本质上是一个应力释放的过程,随着开挖的进行围护结构侧压力增大,使得围护结构侧移值增大。
　　6、MYP矿用低压屏蔽电缆:工况4和工况5的侧向位移值增量范围较小
　　坑底土体加固对于围护结构的侧移产生了一定的抑制作用,随着开挖逐渐完成,工况四和工况五的侧移值增量幅度相对较小。可见,支撑轴力整体变化趋势为随着基坑开挖的进行逐渐增大,表明随着土体的开挖卸荷,围护结构所承受的侧压力增大,导致支撑轴力增大。顶圈梁轴力值变化幅度不大,基本保持在一个量级,第一道围檩轴力值在第二道围檩施工完后,轴力值减小,这说明第二道围檩承担大部分的压力,起到了支撑作用,在第三道围檩施工完后增长缓慢;第二道围檩轴力值在第三道围檩施工完后的轴力值减小,并随着开挖的进行增加缓慢;在工况五阶段第三道围檩轴力值增加趋势明显,可见开挖至坑底时围护结构所承受的压力值达到最大。此时,四道支撑所承受的压力值分别为:180kN、901kN、1485kN及1962kN,但各观测值均小于控制指标,表明围护结构在整个基坑开挖过程中处于稳定状态。图5表示了不同工况时期,基坑开挖引起的周围地表沉降变化曲线。可见,随着基坑开挖深度的增大,周围地表的沉降也不断增大,但沉降速率相对逐渐减小。图6给出了不同工况下地表沉降与距离基坑的位置关系。可见,地表沉降曲线呈"凹槽形"分布,最大地表沉降位置并不在围护结构附近,而是在与墙体一定距离的位置。本基坑引起的最大地表沉降观测点为距离基坑边缘15m处,约为最大开挖深度的0.8倍。由图6还可以看出,本基坑引起的最大累计沉降值为13.52mm,约为控制指标的0.43倍。王子哲在对12个含深厚淤泥场地基坑变形数据进行汇总分析时,发现在开挖过程中83.4%的墙后地表最大沉降值在60120mm之间。本工程处于深厚的软粘土层中,最大沉降值小于这个区间值,原因可能是由于:基坑围护结构形式为圆形,圆形基坑能够利用"拱效应"来减小围护结构的侧移;当坑外土体发生"土拱效应"时,会在—定的程度上减小周围地表的沉降值。可见,SW1S和SW2整体变化曲线较为平稳,SW1最大变化范围为0.607m,SW2最大变化差值为0.351m,相邻的两次监测的水位差小于0.5m,在整个开挖过程中水位差值都小于警戒值1.0m,说明在开挖过程中的止水效果较好。SW1监测变化差值小于SW2的变化差值,从位置上来看SW1与SW2分布于基坑两侧,基坑周围岩土层的厚度及性质是接近的,矿用橡套电缆在地表以下有着深厚的软粘土层,土层的渗透系数很小,水位的监测主要是对地表潜水的一个监测。基坑也起到一个阻隔地表潜水流通的一个作用,且SW2更靠近于附近河流,导致SW2的水位高于SW1。在坑外荷载不对称的条件下,基坑开挖引起的围护结构水平位移呈现不规则的变形分布。CX1处的围护结构整体呈现向坑内的位移,最大侧移为11.42mm。
　　7、MYP矿用低压屏蔽电缆:但建筑物中心位置的支护结构在大于17m时向基坑外侧发生横向位移
　　而CX3处的围护结构在17m以上呈现向坑外的侧移,17m以下呈现向坑内的侧移。围护结构的支撑轴力随着开挖深度的增大而增大,开挖完成时的轴力最大可达1962kN。圆形基坑开挖引起的周围地表沉降呈"凹槽形"分布,在空间拱效应作用下的最大地表沉降仅为13.52mm,且发生位置与基坑的距离约为0.8倍开挖深度。

此外,基坑开挖引起的坑外地下水位变化比较平稳。
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