基坑工程如果變形過大或者失穩(wěn),會導(dǎo)致周邊環(huán)境和設(shè)施的沉陷、開裂、破壞,造成非常嚴重的問題。為保證基坑的穩(wěn)定,基坑工程需進行必要的監(jiān)測工作。傳統(tǒng)的監(jiān)測為人工監(jiān)測,工作量大,數(shù)據(jù)不穩(wěn)定,報警不及時。基于光纖實時監(jiān)測的智能鋼樁,是在鋼樁體系內(nèi)側(cè)埋設(shè)光纖形成一進一出的閉合回路,通過光纖傳感技術(shù)實時反映鋼樁的形變、內(nèi)力等數(shù)據(jù)變化情況,可以研究基坑支護結(jié)構(gòu)的變形規(guī)律,預(yù)測可能發(fā)生的變形,減少基坑事故的發(fā)生。
SMW工法內(nèi)插H型鋼變形的傳統(tǒng)監(jiān)測方式,是利用測斜儀來監(jiān)測樁體或樁后土體變形,或者使用應(yīng)變片,通過對應(yīng)變計所得數(shù)據(jù)進行采集和分析,以達到監(jiān)測的目的。但是這些方法存在局限性:(1)需要較多的人力,消耗時間長,測斜管易在基坑開挖施工過程中因保護不當而破壞;(2)利用應(yīng)變計測量樁體變形,應(yīng)變片粘貼在H型鋼,連接引線較多,且容易損壞;(3)應(yīng)變計只能監(jiān)測H型鋼某些點的應(yīng)變,而不能監(jiān)測整個H型鋼的連續(xù)應(yīng)變。
針對上述局限,智能鋼樁是一種監(jiān)測SMW工法內(nèi)插H型鋼變形的光纖測試方法,利用光纖傳感器和BOTDR光纖傳感監(jiān)測技術(shù)對H型鋼應(yīng)力、應(yīng)變進行監(jiān)測。在H型鋼插入水泥攪拌樁之前,在翼緣和腹板拐角處分別布設(shè)兩條光纖形成兩個U形回路,并用鋼板與角鋼進行保護,利用BOTDR技術(shù)測量布設(shè)在H型鋼上光纖的數(shù)據(jù)。本方法提高了光纖存活率,實施工程簡單,能抗腐蝕,抗干擾,且測試精度高,穩(wěn)定性好,具有一定的*性,具體優(yōu)點如下。
(1)步驟簡單,操作方便,安裝方便,易學(xué)易用;
(2)測量距離大,分辨率高,可實現(xiàn)溫度自補償功能;
(3)可以獲得SMW工法內(nèi)插H型鋼上沒一點的變形信息;
(4)用材省,節(jié)約資金,性價比良好,有著廣闊的發(fā)展前景。