[發明專利]一種具有實時監測預警功能的基坑結構及其施工方法

在審

• 申請號: 201910095941.0
• 申請日: 2019-01-31
• 公開（公告）號: CN109853578A
• 公開（公告）日: 2019-06-07
• 發明（設計）人: 智友海;史向平;焦琳;張連英;竇建君
• 申請（專利權）人: 徐州工程學院
• 主分類號: E02D17/02
• 分類號: E02D17/02;E02D17/04;G01B7/16
• 代理公司: 徐州市淮海專利事務所 32205
• 代理人: 張旭

1.一種具有實時監測預警功能的基坑結構，其特征在于，包括基坑本體、支護結構、電阻預警系統和形狀記憶合金絲，

所述支護結構固定在基坑本體的側部，且與側部巖土體固定連接，基坑本體的下方為底部巖土體，

所述電阻預警系統由電阻監測儀和報警器電連接組成，

所述形狀記憶合金絲為多個，多個形狀記憶合金絲中一部分均勻分布在側部巖土體內、另一部分均勻分布在底部巖土體內；多個形狀記憶合金絲的兩端均通過導線與電阻監測儀連接，每個形狀記憶合金絲上均纏繞多個金屬環體，且各個金屬環體之間的間距相同，每個金屬環體分別被一個混凝土塊包裹。

2.根據權利要求1所述的一種具有實時監測預警功能的基坑結構，其特征在于，相鄰形狀記憶合金絲之間的間距不小于0.5m。

3.根據權利要求1所述的一種具有實時監測預警功能的基坑結構，其特征在于，所述混凝土塊的徑向寬度為形狀記憶合金絲直徑的3～5倍。

4.根據權利要求1所述的一種具有實時監測預警功能的基坑結構，其特征在于，所述形狀記憶合金絲為鎳鈦合金。

5.根據權利要求1所述的一種具有實時監測預警功能的基坑結構，其特征在于，所述多個金屬環體之間的間距為1m。

6.一種根據權利要求1所述具有實時監測預警功能的基坑結構的施工方法，其特征在于，具體步驟為：

1)金屬環體的制作：利用已知金屬材料制成環體，環體本身的直徑為形狀記憶合金絲直徑的1～2倍，環體圍成的內直徑為形狀記憶合金絲直徑的3～4倍；

2)金屬環體的裝配：對形狀記憶合金絲進行熱處理，處理后使其處于馬氏體狀態，此時在形狀記憶合金絲上每隔1m纏繞一個金屬環體；

3)施工準備、基坑支護工程構建及地下水控制：開工前，做好技術、設備、運料、放樣和核查的施工準備，然后開始進行基坑支護工程構建及地下水控制的施工，最后土方開挖后即為基坑；

4)形狀記憶合金絲的置入：

(Ⅰ)定位：按預先設計的形狀記憶合金絲的分布要求在基坑的周邊位置進行施工放線，標記出各個鉆孔位置，孔位允許偏差為±15mm；

(Ⅱ)鉆孔：向側部巖土體進行鉆孔，鉆孔方向與基坑邊線相垂直；孔徑是形狀記憶合金絲的3倍至5倍；鉆孔深度要確保離基坑邊線較遠的孔端位于穩定側部巖土體范圍內；

(Ⅲ)清孔：用高壓風管將鉆孔內的粉塵和雜物吹出；

(Ⅳ)放置形狀記憶合金絲：在其中一個鉆孔內置入形狀記憶合金絲，施工過程中保持其連續性，不出現扭曲、折皺，并繃緊形狀記憶合金絲使其受力拉直、拉緊，以保證其均勻、平整、位于鉆孔的中心線上，同時采用定位器將其固定；之后，從下至上或從里到外，對形狀記憶合金絲上的金屬環體位置處灌注混凝土，形成混凝土塊，當混凝土塊的強度達到75％以上后，按照設計要求填孔至另一金屬環體處，重復上述過程灌注混凝土完成另一混凝土塊的制備，直至澆筑完成該形狀記憶合金絲上所有的混凝土塊；

(Ⅴ)重復步驟(Ⅳ)依次對各個鉆孔內分別放置形狀記憶合金絲，直至完成所有的鉆孔澆注；

5)形成實時監測預警功能的基坑：將電阻監測儀與報警器連接，然后通過導線將每個形狀記憶合金絲兩端連接到電阻監測儀，完成實時監測預警功能的基坑建設。