科研進(jìn)展
國內(nèi)外現(xiàn)有深基坑支護(hù)形式種類繁多,但是針對(duì)性不強(qiáng)、功能單一,不能適應(yīng)復(fù)雜地質(zhì)條件和環(huán)境,在突發(fā)險(xiǎn)情時(shí),大多采用被動(dòng)處置措施,尚未形成有針對(duì)性的突發(fā)險(xiǎn)情處置修復(fù)技術(shù)。依托國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目,針對(duì)復(fù)雜環(huán)境下深基坑的特點(diǎn),武漢巖土所邊坡工程組陳從新研究團(tuán)隊(duì)開展了新型支護(hù)設(shè)施和險(xiǎn)情監(jiān)測(cè)預(yù)警技術(shù)的研究,取得兩項(xiàng)創(chuàng)新性研究成果。
一、研發(fā)了一種人字形排樁新型支護(hù)結(jié)構(gòu)。該結(jié)構(gòu)由直立樁、斜樁、冠梁、腰梁和止水帷幕組成(圖1~2)。直立樁擋土,斜樁限制基坑水平位移和減小直立樁最大彎矩,冠梁提高支護(hù)結(jié)構(gòu)的剛度和整體性,腰梁連接直立樁和傾斜樁并將直立樁的荷載傳遞給傾斜樁,止水帷幕用于基坑止水。人字形排樁支護(hù)結(jié)構(gòu)具有結(jié)構(gòu)簡單、受力合理、穩(wěn)定性好等優(yōu)點(diǎn),能解決受環(huán)境影響不能設(shè)施外錨、寬大基坑內(nèi)撐成本高且容易整體失穩(wěn)的深基坑支護(hù)技術(shù)難題。
圖1人字形排樁支護(hù)結(jié)構(gòu)形式圖:(a)剖面圖;(b)斜視圖
圖2人字形排樁支護(hù)結(jié)構(gòu)作用機(jī)理模型試驗(yàn)和數(shù)值模擬研究
二、研制了一套基于光纖溫度傳感的地連墻接縫滲漏檢測(cè)監(jiān)測(cè)新裝置。該裝置由檢測(cè)管、光纖測(cè)溫系統(tǒng)、加熱系統(tǒng)組成(圖3~4)。檢測(cè)管布置在槽段接縫處,用于固定和保護(hù)加熱帶和光纖光柵,并起到傳遞熱量的作用;光纖測(cè)溫系統(tǒng)由光纖解調(diào)儀、光纖溫度傳感器、檢測(cè)管組成,用于測(cè)量地連墻接縫處的溫度分布及變化;加熱系統(tǒng)由溫度控制器、加熱帶組成,通電加熱使檢測(cè)管達(dá)到穩(wěn)定的溫度與滲漏水之間形成明顯的溫差,提高測(cè)溫系統(tǒng)的敏感性。新裝置自上而下連續(xù)檢測(cè)、監(jiān)測(cè)地下連續(xù)墻接縫的漏點(diǎn)分布,克服了傳統(tǒng)方法點(diǎn)狀布置造成的漏檢、漏報(bào)險(xiǎn)情問題,實(shí)現(xiàn)了地下連續(xù)墻接縫滲漏的快速準(zhǔn)確識(shí)別。
圖3基于光纖溫度傳感的地連墻接縫滲漏檢測(cè)監(jiān)測(cè)新裝置結(jié)構(gòu)組成
圖4基于光纖溫度傳感的地連墻接縫滲漏檢測(cè)監(jiān)測(cè)新裝置工程樣機(jī)
上述研究成果分別在漢口北金融港建筑基坑和呼和浩特金盛路地下道路工程深基坑得到應(yīng)用,并在地下空間和監(jiān)測(cè)領(lǐng)域國際知名期刊Tunnelling and Underground Space Technology和Measurement發(fā)表了高質(zhì)量學(xué)術(shù)論文。研究工作獲得國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃課題“特殊地質(zhì)條件下高邊坡深基坑新型支護(hù)設(shè)施和險(xiǎn)情修復(fù)技術(shù)及應(yīng)用示范(2017YFC0805307)”資助。
論文鏈接:
https://doi.org/10.1016/j.tust.2020.103331
https://doi.org/10.1016/j.measurement.2022.111339