[发明专利]一种基坑围护结构的深层水平位移分布式监测方法

权利要求书

1.一种基坑围护结构的深层水平位移分布式监测方法，其特征在于，包括以下步骤：

将测斜管一节一节地拼接，并在拼接后的所述每一节测斜管的中部粘贴电阻应变片；

所述电阻应变片与静态应变采集仪连接；

将设有所述电阻应变片的所述测斜管垂直下放到基坑围护结构周围的土体钻孔内；

在所述测斜管和所述土体钻孔之间填入细沙；

根据所述静态应变采集仪实时检测所述测斜管上电阻应变片的变化情况，计算水平位移，具体包括：

将所述测斜管每一节作为一个区段；

测量各个区段电阻应变片的数据；

测量的数据可得到测斜管弯曲变形数据和刚性转动数据，根据弯曲变形引起的水平位移和刚性转动引起的水平位移得到所述测斜管的水平位移；所述弯曲数据包括区段弯曲角度、弯曲前后的长度、弯曲导致的区段长度增量；所述刚性转动数据包括刚性转动角；

所述测斜管的水平位移的求解公式设置为：

d_n＝d_zn+d_sn (1)

其中，d_zn为n区段刚性转动引起的水平位移，d_sn为n区段弯曲变形引起的水平位移；式中，d_zn为n区段刚性转动引起的水平位移，由式(2)给出；

d_sn为n区段挠曲变形引起的水平位移，由式(3)给出：

d_zn＝LsinZ_n (2)

d_sn＝2Lsin(θ_n/4)cos(Z_n+θ_n/4) (3)

将式(2)和式(3)代入式(1)整理可得

d_n＝d_zn+d_sn＝LsinZ_n+2Lsin(θ_n/4)cos(Z_n+θ_n/4) (4)

其中，n区段刚性转动角Z_n可根据n-1区段转角求得，如式(5)所示

Z_n＝Z_n-1+θ_n-1 (5)

其次，区段弯曲前后的长度分别为：L＝Rθ和L’＝(R+r)θ，则由弯曲导致的区段长度增量可由式(6)给出

ΔL＝L′-L＝rθ (6)

由此，区段应变可得

ε＝ΔL/L＝rθ/L (7)

经数学变换，区段弯曲角度θ则可由式(8)得到

θ＝Lε/r (8)

将式(8)代入式(4)整理可得

d_n＝LsinZ_n+2Lsin(ε_nL/4r)cos(Z_n+ε_nL/4r) (9)

同理，n区段刚性转动角Z_n可由式(10)给出

Z_n＝Z_n-1+θ_n-1＝Z_n-1+Lε_n-1/r；

其中，r为测斜管半径；R为区段曲率半径。

2.如权利要求1所述的一种基坑围护结构的深层水平位移分布式监测方法，其特征在于，所述电阻应变片设置为长方形，以所述测斜管轴线为中心线作对称布置。