Page 52 - 土木工程的测绘技术与应用研究

Research on Surveying and Mapping Technology and Application in Civil Engineering
土木工程的测绘技术与应用研究

（六）动态变形监测技术
有关规范要求，在测量建筑物的风振时，必须同时测量建筑物的风向、风向
以及所能承受的风压。另外，在测定过程中，还需要在相同的时间周期中，持续

地测定这些参数。采用动力形变监控技术是可行的。针对沙丘形变的监测，主要
包括以下几个方面：通过将沙丘形变信息转化为光波，实现沙丘形变信息的自动
化检测。第二种是 GPS 差分载波相位（carrier phase phase phase）方法；在使用
这种方式时，必须有两个 GPS 装置，一个是发射，一个是安装在楼顶，另外一

个是接受。一般是在一个基站上，与一座大楼相隔一段距离。这两套全球定位系
统的仪器，在 15 分钟之内，都要对这些数据进行持续地采集。对采集到的数据
进行了处理，得到了与之对应的位移信息。

三、建筑深基坑位移监测方法

（一）建立建筑深基坑位移监测有限元模型
考虑到基坑的长边效应，需要选取具有代表性的截面作为检测模拟，建立建
筑深基坑位移监测有限元模型，将基坑位移变化问题简化为二维平面变形问题。

为了确保建立的有限元模型的准确性，本方法借助了 DP 施工模型，研究基坑内
部含水量变化，根据含水量变化确定开挖土壤的时间。在进行有限元模拟时，由
于截断段与既有建筑的距离较远，因此不考虑周围环境的影响。有限元计算模型
的边界尺寸需要根据计算结果来确定。在深基坑开挖时，需要保证基坑的开挖深

度不得小于预测的 2 倍，也不能大于预测的 4 倍，除此之外，需要计算模型的参
数，选取剖面深度为 8.5m 的基坑进行研究，代入到参数计算公式，此时建立的
有限元模型的开挖尺寸约为 55m，故此时模型尺寸为 75m×50m。基坑采用一级
边坡开挖和竖挖相结合的方式，将坡度设置为 45°。模型中柱和柱基桩的直径

为 800mm，维护墙体的直径为 900mm，水平支撑段尺寸为 700mm×800mm，维
护墙体为 15m，基坑中心距基坑的距离为 10m，边界条件设置为水平约束，此时
模型单元总数为 3825，节点总数 7810。
模型的柱单元、水平支撑单元、柱基桩单元和围护桩单元均采用 8 节点四边

形等参数单元 CPE8R，其中 C 为实体单元，PE 为平面变形单元，R 为缩减积分
单元。柱基桩维护墙体与地面接触由界面约束命令和嵌入命令处理。柱基桩和维
护墙体为埋土体的主要区域。

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