地铁基坑混凝土支撑轴力监测预警误判原因分析罗忠贵摘要：结合石家庄市地铁基坑工程的设计和施工方案，对混凝土支撑轴力监测原理进行了介绍，在对基坑施工过程中轴力监测数据变化进行分析的基础上，对导致监测预警误判的原因进行了分析，主要是由于混凝土硬化收缩产生的附加力及外部温度变化修正考虑不周全所导致，并就确保基坑混凝土支撑轴力监测数值的可靠性提出了建议。关键词：基坑；混凝土支撑轴力；温度；监测数据ＤＯＩ：１０．１３２１９／ｊ．ｇｊｇｙ混凝土支撑轴力监测是通过监测基坑在施工过程中支承轴力的变化，避免支承轴力超过设计强度导致支承破坏引起整个支护体系失稳的一种监测手段，其被广泛应用于深基坑施工。而在深基坑开挖的施工监测过程中，基坑往往处于力学性质相当复杂的地层中，由于地下工程存在较大的不确定性和工程设计估算的简化、假定法的自身缺点，以及地下工程施工过程中，存在着诸多偶然因素的作用，在实际工程中时常出现混凝土支撑实测轴力远大于设计轴力的情况［１］。为此，本文结合石家庄市地铁车站基坑工程的设计方案和监测数据，对基坑混凝土支撑轴力监测预警误判原因进行分析。式，第１排锚索间距３ｍ，每孔３股钢绞线，锚索总长度２０．５ｍ，锚固段１５ｍ，自由段５．５ｍ；第２～４排锚索间距１．５ｍ，每孔４股钢绞线。其中第２排锚索总长度２２ｍ，锚固段１７ｍ，自由段５ｍ混凝土支撑轴力监测元件的安装及监测方法监测元件埋设情况按照东里站施工图及相应的规范要求，东里站２２．１选取混凝土应变计对混凝土支撑轴力进行监测。其安装方法：绑扎混凝土支撑钢筋笼时安装钢弦式混凝土应变计，埋设位置在混凝土支撑总长度的１／３处，应变计绑扎在钢筋主筋上平行于主筋轴线方向，分别埋设在混凝土支撑截面４个面的中间位置，如图１所示。工程概况东里站位于中华南大街与裕华西路高架交叉口立交桥东北角，沿中华南大街方向布置，车站有效站台中心里程为右ＤＫ７＋５８３．０００，起始里程为右ＤＫ７＋４８５．６９０，终点里程为右ＤＫ７＋７０９．３１４，车站全长２２３．６２ｍ。车站纵向为２‰下坡。结构标准段总宽度２１．１ｍ，标准段开挖深度约１８．０ｍ，大里程盾构井段开挖深度约为１６．６４ｍ。标准段及盾构井段主体围护结构采用钻孔灌注桩＋内支撑型式，第１道支撑为Ｃ３０钢筋混凝土，其截面８００ｍｍ×９００ｍｍ；第２、３道（盾构井处为４道）为１图１应变计安装位置混凝土支撑轴力监测计算方法现场采用频率综合读数仪采集应变计频率值，根据公式（１）计算出轴力：２．２收稿日期：２０１４－０６－１８作者简介：罗忠贵（１９８０—），男，工程师，主要从事隧道与地下工程技术管理工作Ｎ＝Ｋ（Ｆ２Ｆ２）Ａ）Ｔ（Ｔ）Ａ０－ｉｈ×ｈ＋ｇ×ｇ＋ｂｉ－０（１国防交通工程与技术４３２０１４第５期·实例分析·地铁基坑混凝土支撑轴力监测预警误判原因分析罗忠贵式中：Ｎ为混凝土支撑轴力；Ｋ为应变计标定系数；Ｆ０为初始频率值；Ｆｉ为当天频率值；Ｅｈ为混凝土弹性模量；Ａｈ为混凝土截面积；Ｅｇ为钢筋弹性模量；Ａｇ为钢筋截面积；Ｔｂ为应变计的温度修正系数；Ｔｉ为本次测试温度值；Ｔ０为初始测试温度值。钢弦式应变计现场监测出来的值为赫兹，通过厂家标定的系数转化为应变，再根据应变和应力的转化公式及应力与力的转化关系最终通过公式得到轴力值。关于温度修正方面：在监测中由于混凝土支撑内外部温差变化以及混凝土徐变特性也会使混凝土应变计产生一定的伸缩变形，引起其自振动频率变化，因此监测初期，混凝土支撑ＺＬ０３－１，ＺＬ０４－１，ＺＬ０５－１，ＺＬ０２－１测点（测点布置见图２）的支撑轴力实测值随着开挖深度的加大，支撑轴力由负变正。在５月中旬混凝土支撑轴力测点ＺＬ０４－１，监测轴力值１３８５．５４ｋＮ，设计轴力１２６９．７ｋＮ，黄色预警值为设计轴力值的８０％（１０１５．７６ｋＮ），实际监测值超出黄色预警值３７０．０８ｋＮ。现场基坑施工情况：预警支撑下的基坑开挖深度为６．５ｍ，第１道钢支撑架设完成，轨排井处第２道锚索张拉完毕。现场完全根据设计要求及相应...