基坑工程如果變形過大或者失穩,會導致周邊環境和設施的沉陷、開裂、破壞,造成非常嚴重的問題。為保證基坑的穩定,基坑工程需進行必要的監測工作。傳統的監測為人工監測,工作量大,數據不穩定,報警不及時。基于光纖實時監測的智能鋼樁,是在鋼樁體系內側埋設光纖形成一進一出的閉合回路,通過光纖傳感技術實時反映鋼樁的形變、內力等數據變化情況,可以研究基坑支護結構的變形規律,預測可能發生的變形,減少基坑事故的發生。
SMW工法內插H型鋼變形的傳統監測方式,是利用測斜儀來監測樁體或樁后土體變形,或者使用應變片,通過對應變計所得數據進行采集和分析,以達到監測的目的。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)利用應變計測量樁體變形,應變片粘貼在H型鋼,連接引線較多,且容易損壞;(3)應變計只能監測H型鋼某些點的應變,而不能監測整個H型鋼的連續應變。
針對上述局限,智能鋼樁是一種監測SMW工法內插H型鋼變形的光纖測試方法,利用光纖傳感器和BOTDR光纖傳感監測技術對H型鋼應力、應變進行監測。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技術測量布設在H型鋼上光纖的數據。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,穩定性好,具有一定的優越性,具體優點如下。
(1)步驟簡單,操作方便,安裝方便,易學易用;
(2)測量距離大,分辨率高,可實現溫度自補償功能;
(3)可以獲得SMW工法內插H型鋼上沒一點的變形信息;
(4)用材省,節約資金,性價比良好,有著廣闊的發展前景。