某码头项目陆域形成工程软基处理监测、检测方案

某围海造陆软基处理工程 监测 检测方案 编 制 校 核 审 核 审 定 0 目 录 1 概述 2 1 1 工程概况 2 1 2 工程地质 3 1 3 监测及检测的目的 3 1 4 工期 4 2 监测 检测依据 4 3 监测 检测内容与方案 5 3 1 表层沉降监测 5 3 2 孔隙水压力监测 6 3 3 水位监测 7 3 4 分层沉降监测 7 3 5 深层水平位移监测 9 3 6 边桩监测 9 3 7 十字板剪切试验 10 3 8 钻孔取土标贯试验 12 3 9 载荷板试验 12 4 监测测点统计 14 5 真空联合堆载预压加固效果的评价依据 14 5 1 孔隙水压力分析 14 5 2 地表沉降分析 15 5 3 分层沉降分析 15 5 4 现场十字板试验分析 15 5 5 固结度分析 16 6 资料处理与成果提交 17 7 监测施工管理与质量保证体系 18 7 1 监测工作程序 18 7 2 质量保证措施 18 7 3 进度保证措施 19 7 4 安全监控措施 20 7 5 主要管理人员配备情况表 20 7 6 主要设备进场计划 20 8 附图 21 1 1 概概述述 1 1 工程概况 本期工程内容包括 1 护岸长度约 1558m 护岸工程分为东南护岸 西南护岸 东护岸 东北护岸 北护岸 东北护岸和北护岸 K0 000 K0 545 1 为抛填袋装砂和充填大砂袋斜坡堤结构构 采用水下抛填袋装砂 回填后方砂 充填大砂袋 顶面标高 6 3m 西南护岸 东南护岸 东护岸 K0 545 1 K1 558 段为抛石斜坡堤结构 采用陆 上推进填筑 堤心石为开山石 顶面标高 5 50m 5 70m 等不等 2 陆域形成面积 150032m 吹填疏浚土成陆 陆域形成包括 A 区 C 区 D 区 A 区回填开山石 面积为 75183m2 A2 A4 区回填开山石分两层强夯 先回填 至标高 4 0m 用 4500kN m 夯能进行强夯处理 然后 A2 区回填至 8 4m 采用 3000kN m 夯能进行第二层强夯处理 A4 区回填至 9 3m 进行第二层强夯处理 A1 A3 区回填开山石分别至标高 9 8m 和 8 4m 采用 3000kN m 夯能进行强夯处 理 C 区 第 1 层吹填 30 万吨港池疏浚土至标高 0 7m 第 2 层吹填 2 万吨港池疏 浚土至标高 8 2m 面积为 150032 m2 D 区 待码头及棱体形成后 回填 D 区中细砂 分段分区回填砂 施工标高为 7 85m 面积为 56253 m2 3 地基处理面积 207208m 处理形式有强夯 真空联合堆载预压 堆载预压 换填处理等 1 2 工程地质 岛屿呈方型状 南北走向长约 400m 东西走向长约 350m 面积约 10 5 公顷 岛 屿天然岸线长 1 5km 海拔最高点 69 米 经纬度 北纬 22 39 41 东经 114 38 30 在其西侧及南侧大小岛屿星罗棋布 主要岛屿有中央列岛及港口列岛 西距深圳市大 鹏半岛虎头咀 5 2 公里 东距长沙湾约为 8 5km 芒洲岛为一海上孤岛 处于天然状态 2 尚未开发 芒洲岛爆破平整填海造地后将形成 33 78 万 m3 的油库建设用地 需按设计 的要求对该场地岸线进行保护 港池 航道疏浚土部分用于陆域形成 大部分外抛 芒洲岛地质处于第四系地层大致划分为四大层 概述如下 第四系海相沉积层 包含 4 个亚层 淤泥 淤泥质土 流朔 软塑状 砂混淤 泥 松散 中粗砂 松散 稍密 砂混粘性土 松散 稍密 第四系冲洪积层 主要为杂色粘土 包含 3 个亚层 粘土 粉质粘土 粘土 粉质粘土 细砂仅局部钻孔揭露 第四系较早期海相沉积层 包含 3 个亚层 粘土 粉质粘土呈透镜状局部揭露 粘土 粉质粘土分布较连续 粘土 粉质粘土呈透镜状局总揭露 第四系较早期冲洪积层 主要为杂色粘土 包含 3 个亚层 粘土 粉质粘土 粘土 粉质粘土 中砂 砾砂 以下为白垩系凝灰岩 火山角砾岩残积土和风化岩层 原状地基主要压缩土层为 流泥 淤泥层 1 3 监测及检测的目的 监测是软基处理工程的重要组成部分 只有通过全面系统的监测工作 才能达到 其检验软基处理理论计算正确性 检验处理最终效果 监测是工程安全负责的保障 通过监测控制施工速率 确保工程施工正常进行和经济合理可靠 达到以下目的 第一 通过监测有效地控制施工速率 通过现场各阶段监测数据来了解地基沉降 变形规律 正确指导现场施工 第二 将监测数据与预测值相比较以判断前一步施工工艺和施工参数是否符合预 期要求 借助于反分析技术对加固土体的某些力学参数和土体有效应力进行估算 使 未来的各种设计参数的选择更加趋于经济合理 通过检测结果 对地基加固效果进行 有效的评价 检验加固效果和工程质量 以确保工程后期的安全运营 第三 利用监测及时反馈的信息对设计和施工进行修正 使设计达到优质安全 同时利用监测成果控制施工速度 确保工程施工的正常进行和经济合理可靠 达到信 息化施工的目的 监测的主要目的是为了进行信息化施工 控制施工加载期软土地基变形速率 加 载速率 确保施工期间地基稳定及加固地基卸载时计算的工后沉降和固结度满足设计 要求 现场监测项目主要包括地表沉降监测 孔隙水压力监测 土体分层沉降监测 3 测斜 地下水位监测等 检测项目包括十字板强度 钻孔取土标贯试验 载荷板试验 等 在软基加固过程中 通过对观测数据的计算分析 及时掌握软土地基在加固施工 过程中地基土体的变形 应力转换和稳定情况 实现对软土地基加固施工过程的动态 监控 从而指导施工 确保施工质量 1 4 工期 我方将按照设计文件或有关技术文件要求 按软基处理各分项施工进度安排我方 的具体工作 确保不影响软基处理施工的进度计划 2 监测 检测依据 2 港口工程地基规范 JTJ250 98 3 建筑地基处理技术规范 JGJ79 2002 4 岩土工程勘察规范 GB50021 2001 2009 年版 5 建筑变形测量规程 JGJ T 8 2007 6 水运工程测量规范 JTJ203 2001 7 港口岩土工程勘察规范 JTS133 1 2010 8 土工试验方法标准 GB T 50123 1999 9 真空预压加固软土地基技术规程 JTS147 2 2009 10 建筑边坡工程技术规范 GB50330 2002 11 建筑地基基础设计规范 GB50007 2002 12 水运工程质量检验标准 JTS257 2008 13 国家其它的现行行业规范 标准和规程 4 3 监测 检测内容与方案 3 1 表层沉降监测 本工程共设计布置 58 个沉降观测点 通过表层沉降观测 可得到预压地基的地表 总沉降及加载期间的表层土体日沉降速率 从而可分析地基的加固效果及加载期间地 基的整体稳定性 确保地表沉降速率满足设计要求 沉降速率异常及时报警 达到信 息化施工的目的 1 测量仪器及控制点校核 沉降监测主要采用 SOKIAA DSZ3 型水准仪或 其它同精度水准仪进行测量 测量精度 2mm km 2 沉降标的制作 沉降标的底板用厚度 6mm 的钢板 尺寸为 50 50cm 中心部位安装一个螺丝接头 沉降杆用 40 的镀锌钢管制作 两头制作螺纹接头 钢管与 底板焊接 用四条 10 钢筋焊接牢固 钢管每条长 度 1 5m 如图 1 所示 3 布设方法 具体步骤 在沉降标布置点处垫设无纺土工布 并用砂找平 然后把沉降标放置在土工布上 其上 用砂包袋压实 布设时要求沉降标设置点地面平整 沉降杆不能晃动 并确保沉降杆 的垂直度 4 测量方法及观测频率 采用普通水准测量方法进行 如图 1 所示 要求在插板后 试抽真空之前埋设好 沉降标并观测初始读数 同时按 30m 30m 网格 观测试抽真空前的膜面高程 并以此 高程减去中粗砂垫层验收高程 以获得插板期沉降量 观测频率 真空加载期每天观测一次 以监控施工进度 控制加载速率 恒载预 压期间每 3 天测量一次 特殊情况可加密观测 临近预压期结束时 根据沉降观测资 料计算固结度 为真空卸载提供依据 因此测量频率根据实际情况适当加密 5 资料的整理提交 图 1 沉降板构造图 5 每次观测所得的数据按有关规范和文件要求及时进行整理 每周提交一次沉降观 测成果表 特殊 异常 情况或根据业主及监理工程师的要求可随时上报 3 2 孔隙水压力监测 本工程共设计 5 组孔隙水压力计 土体中孔隙水压力变化测试结果是了解加载状 态和固结程度的重要参数 确保加载期间加固土体中孔隙水压力变化满足设计要求 以防预压加固过程中地基失稳 进而可以分析加固过程中土体的固结程度 为真空预 压卸载提供依据 1 仪器设备 采用振弦式孔隙水压力计及专用的 ZXY 型数字频率计进行观测 仪器精度 1kPa 2 布点方法 在插板后埋设孔隙水压力计 沿深度方向每向下 3m 埋设一个孔压计 也可根据实 际土层分布情况 经监理工程师或有关单位批准后按 2 4m 埋设一个 每组埋设 6 个 不同土层深度的孔压计按不同量程需要确定 各个孔压计可分孔埋设或在同一孔内埋 设 电缆线分别穿过密封膜 出膜后集中绑扎 便于测量和维护 观测仪器的埋设 按下列步骤进行 1 在安装孔隙水压力仪测头前 将其细节资料以及各仪器的出厂规格及检验证书 呈交监理工程师批准 2 按设计图标示的位置先进行钻孔埋设 沿深度每隔 3m 埋设一个 共埋设 6 个 3 为了消除空气的影响 测头埋设前将孔隙水压力测头上的透水石煮沸 15 分钟 将透水石内空气排出 埋设测头前 先在选定的位置钻孔到所需测量位置深度上方 50 cm 左右 安装时将孔隙水压力测头从水中提出 快速放入孔中埋设 然后将孔隙水压 力计测头压入指定深度位置 并采用膨润粘土进行密封 膨润粘土的用量保证达到上 下密封的效果 3 测量方法及频率 将孔压计电缆线接上数字频率计 将测量所得的频率值记录并换算成孔隙水压力 抽真空加载期每天观测一次 在满载后的恒载期 则改为 3 天一测 特殊情况可 6 加密观测 4 资料的整理提交 每次观测所得的数据按有关规范要求及时进行整理 每周提交一次观测成果表 特殊 异常 情况或监理工程师要求则可随时上报 3 3 水位监测 本工程共设计 5 根水位观测管 每个真空预压分区布置一根 1 地下水位观测管的布置 布设位置按设计图纸 如附图所示 2 地下水位测管埋设 地下水位测管采用 53mm PVC 管加工成每节 4m 或 2m 的 短管 管间用接头连接 水位管埋深 12m 水位管下部 4m 为 滤管且外围包无纺土工布 无纺土工布周围以砂滤料填充 钻 孔直径为 108mm 为防止水位测量过程中因管盖揭开使得真空 度下降过大 对施工造成不利影响 水位管上部 8m 地面以下 采用普通水位管 水位管需穿过密封膜 出膜口时进行特殊的 密封处理 以免漏气 3 测量方法及频率 使用专用的水位观测仪进行观测 如图 3 所示 测头连接带导线的专用皮尺 测量 时将测头逐步伸入水位管 测头遇水时会自动鸣叫 这时读取管口处皮尺的读数即为 水位距管口距离 管口高程与水位距管口距离差值即为地下水位的高程 抽真空初期 每天观测一次 在满载后的恒载期 改为 3 天一测 特殊情况可加密观测 4 资料的整理提交 每次观测所得的数据按有关规范要求及时整理 可随时提交观测成果表 3 4 分层沉降监测 本工程共设计布置 5 孔分层沉降管 目前土体深层 分层 沉降主要有 3 种观测 方法 即深标点水准仪 磁环式沉降仪和不动杆法等 通过分析表明深标点水准仪适 合于硬土层 如果是软基 一般采用磁环式沉降仪 从实际使用情况分析 磁环式沉 降仪采用的磁环在软土中效果尚可 在硬土中效果欠佳 并且磁环式沉降仪目前在国 图 2 水位测量 7 内大量使用 由于本工程为大面积超软弱地基 因此本方案采用磁环式沉降仪测量深 层土体的沉降 1 观测仪器 采用 MZ5 2 型分层沉降仪 精度为 1mm 2 分层沉降观测点布置 在每个真空预压分区中心位置布置分层沉降观测 孔 总数量为 5 个 平面布置如附图所示 3 分层沉降管 沉降磁环及其埋设方法 1 使用钻探成孔法钻孔至设计孔深 同时满足进 入底部粉质粘土硬土层 2m 以上 清干净孔内余泥 钻孔时须注意底部沉渣必须清理干净 否则 分层沉 降管底部难于接触到硬粘土层 导致在加载过程中 沉降管将会穿越沉渣层而下沉 从而带动下部磁环下 沉 造成下部粘土沉降量偏大的假象 给数据分析带 来困难 2 沉降管由特制 PVC 管串联而成 由每节管长 控制各磁环的间距和初始位置 管间的接头能使磁环 在沉降管压入孔中时随管一起进入预定位置 磁环能沿沉降管随所在的土层一起沉降 如图 4 所示 埋设时由最下一节沉降管和磁环开始 自下而上逐渐压入孔中 直至管 底接触孔底无法下压为止 最上一节沉降管外套一节 PVC 套管 套管要求穿过砂层 以防地表沉降时由于砂层负摩擦力引起的下拉荷载过大 造成分层沉降管中间断折的 事故 埋设完毕后对不同深度磁环按顺序编号 并测量其初始标高 4 观测方法及观测频次 观测方法 使用电磁沉降仪 MZ5 2 型 测量磁环相对于管口的位置变化 同时用水准仪测出沉 降管的管口高程 同时测量管口沉降 换算出各磁环所在位置的高程 同一磁环两次 测量结果之差即为测点所在土层的沉降量 观测频次 抽真空初期每天观测一次 在满载后的真空预压恒载期 可改为每 3 天测量一次 特殊情况可加密观测 卸载前 15 天再改为每 2 天测量一次 真空膜 出膜口 沉降管 沉降磁环 地表 粉质粘土 淤泥 砂垫层 土工布 PVC套管 图 3 分层沉降示 意 8 5 资料及分析报告的提交 每次观测所得的数据按有关规范要求及时整理 可随时提交观测成果表 3 5 深层水平位移监测 我部拟按设计文件要求在场地周边埋设 9 孔测斜管 观测周边土体水平位移沿深 度的变化情况 1 测量仪器 采用由加拿大 RST 测斜探头 读数器和测斜管组成的测斜系统进行吹填期间周边 土体的深层变形观测 同时也可以测量精度 1mm 测斜管采用 PVC 有轨导管 2 布设方法 用钻探成孔法钻孔至设计孔深 要求测斜管嵌岩 1m 以上 以作为嵌固端 在清干 净孔内余泥后 放入测斜管 用膨润土 粘土混合物回填 且充填物的变形模量介于槽 管和周围土层之间 3 观测方法 测量时将测斜探头放在管底恒温一段时间后自下而上每 0 5m 测量一个点 在埋设 安装好后第三天观测初始数据 加载期间每天观测一次 在满载后的恒载预压期 可 改为每 3 天一测 特殊情况下加密观测 4 资料的整理提交 每次观测所得的数据按有关规范要求及时整理 每周提交一次观测成果表 如果 向外的水平位移突然增大 将立即口头 或电话 上报监理工程师和业主代表 并提出处 理意见和措施的建议 3 6 边桩监测 根据设计文件要求 共布设 13 根边桩 主要是监测表层土体的水平位移情况 另 外还进行边桩沉降观测 1 测点布设 变形监测点采用混凝土浇筑基础 桩内浇筑强制对中标志 桩的表面高于地面 30 40cm 观测时直接把棱镜安装到强制对中桩上 避免对中误差 2 测量仪器 美国 Trimble 全站仪 或 T2 经纬仪 AT G2 水准仪 徕卡 TCR1201 R400 型全 9 站仪 3 观测方法 测量方法根据现场地形条件 根据实际情况可选用相对坐标法和坐标转换法 测 量方法及精度同表层沉降观测相同 观测频率同地表沉降标 4 资料及分析报告的提交 每次观测所得的数据按有关规范要求及时整理 可随时提交观测成果表 3 7 十字板剪切试验 共需进行 18 次 加固前进行 5 次 加固后进行 13 次 1 仪器设备 需使用下述仪器设备 CLD 3 型静探 十字板剪切两用仪 十字板传感器 DY 2000 多用数字测试仪 本次检测所用仪器设备均经过市计量检测单位检定合格 且在使用有效期内 2 布设位置 按设计文件要求 如附图所示 3 检测基本原理 十字板试验是用插入软粘土中的十字板头 以一定的速率旋转 测出土的抵抗力 矩 换算其抗剪强度 它相当于摩擦角 0 时的粘聚力值 u C 假定土体为各向同性 即水平面与垂直向不排水抗剪强度相同 在十字头扭转时 在土体中形成一个直径为 D 高度为 H 的圆柱剪切面 按下列公式计算十字板剪切强 度 u c u c 1 10 uy CKR 2 10 ue CKR 3 3 1 2 2 H D HD K 式中 原状土抗剪强度 u C kPa 重塑土抗剪强度 u C kPa 10 D 十字板头直径 cm H 十字板头高度 cm 传感器率定系数 cmN 原位土剪切破坏时的读数 y R 重塑土剪切破坏时的读数 e R 与十字板头尺寸有关的常数 cm 3 K 10 单位换算系数 按下列式 4 计算土的灵敏度 t S 4 tUu SCC 4 检测方法步骤 1 在试验点按钻探深度 将套管下至欲测试深度以上 3 5 倍套管直径处 2 用木套管夹或链条钳将套管固定 以防套管下沉或扭力过大时套管发生反向旋 转 3 清除孔内残土 为避免试验土层受扰动 一般使用有孔螺钻清孔 4 将十字板头 轴杆 钻杆逐节接好用管钳拧紧 然后下放孔内至十字板头与孔 底接触 5 接上导杆 将底座穿过导杆固定在套管上 用制紧螺丝拧紧 然后将十字板头 徐徐压至试验深度 当试验深度处为较硬夹层时 应穿过夹层进行试验 6 套上传动部件 转动底板使导杆键与钢环固定 夹键槽对正 用锁紧螺丝将固定套与底座锁紧 再转 动手摇柄使特制自由落入键槽 使指针对准任何一整 数刻度 装上百分表并调至零位 7 试验开始 以 0 1 s 的速率旋转手摇柄 同时 开动秒表 每转 1 测记百分表读数 1 次 当读数出现 峰值或稳定值后 再继续旋转测记 1min 峰值或稳 定值作为原状土剪切破坏时的读数 Ry 如图 5 所示 8 拨出特制键 在导杆上端装上旋转手柄 顺时针方向旋转 6 圈 使十字板头周 图 4 十字板测试 11 围的土充分扰动 取下旋转手柄 然后插上特制键 按本规程 4 4 7 的规定 测记重塑 土剪切破坏时量表的最大读数 Re 9 重塑土的抗剪强度试验视工程需要而定 一般情况下可酌情减少试验次数 10 试验完毕 卸下转动部件和底座 在导杆孔中插上吊钩 逐节提取钻杆与十字 板头 清洗干净 检查各部件完好程度 5 资料的整理提交 每次测试所得的数据按有关规范要求及时整理 形成十字板试验成果表和土体十 字板强度 Cu 深度关系曲线 可随时上报监理工程师 3 8 钻孔取土标贯试验 共需进行 10 次 均在加固后进行 每个分区布置 2 个孔 位于在分区中心点附近 采用机械加转钻机进行钻探和取样 每隔 1 5m 取 1 个原状土样并做一次标准贯入 试验 软土取土采用薄壁取土器 钻孔深度按钻穿淤泥等软土层进入其下卧硬层 1 2m 控制 土样送实验室进行常规土工试验 按规范规定的方法 步骤进行 试验的主要 内容包括 粘性土的物理性质指标 天然含水率 天然重度 相对密度 孔隙比 饱和度 液限 塑限 塑性指数 液性指数 力学性质指标 抗剪强度 直剪快剪 三轴UU 压缩系数 无侧限抗压强度 粉土的物理力学试验项目除与粘性土相同外 另加测粘粒含量 砂土的颗粒分析试验 自然休止角试验 碎石土的颗粒分析 3 9 载荷板试验 共布置35组载荷板试验 在加固完成后进行 检验软基处理后的地基承载力 1 试验装置 压重平台反力装置 压重平台反力装置作为荷载反力 将大于最大试验荷载的荷 重在试验开始前一次性加上平台 试验时用油压千斤顶分级加载 RS YJB 型基桩静载荷试验分析仪 百分表 精度不应低于 0 01mm 12 现场载荷试验装置示意图见图 5 所示 1 载荷板 2 千斤顶 3 百分表 4 平台 5 枕木 6 堆重 图 5 地基土现场载荷试验 2 试验方法 采用慢速维持荷载法 每级加荷为预定最大试验荷载的 1 10 1 20 荷载量测精 度不应低于最大荷载的 1 每级荷载施加后 间隔 5min 5min 10min 10min 15min 15min 测读一次沉降 以后间隔 30min 测读一次沉降 当连读两小时每小时 沉降量小于等于 0 1mm 时 可认为沉降已达相对稳定标准 可加下一级荷载 当出现下列情况之一时 可终止试验 1 承压板周边的土出现明显侧向挤出 周边岩土出现明显隆起或径向裂缝持续 发展 2 本级荷载的沉降量大于前级荷载沉降量的 5 倍 荷载与沉降曲线出现明显陡 降 3 在某级荷载下 24 小时沉降速率不能达到相对稳定标准 4 总沉降量与承压板直径 或宽度 之比超过 0 06 3 数据处理 1 依据规范中关于变形模量和施加压力 对应沉降量之间的关系确定试验点 的变形模量 2 依据下列方法确定地基土的承载力 a 强度控制法 对于坚硬粘性土 砂土 碎石土等 以比例界限值作为地基土 的容许承载力 b 相对沉降控制法 当在 P S 曲线上没有明显的直线段时 应在 P S 曲线较 平缓的区段选取承载力 对一般粘性土 软土采用相对沉降与载荷板宽度之比小于等 于 0 02 对应的压力作为容许承载力 c 极限荷载法 当 P S 曲线上的比例界限点出现后 土很快达到极限破损 即 13 比例界限荷载与极限荷载接近时 将极限荷载除以安全系数 2 0 3 0 作为土的容许承 载力 4 监测测点统计 根据设计要求 本工程监测检测测点总数量统计见表 2 表 2 监测测点数量统计 序号监测 检测 项目数量单位备注 1沉降标58个 2孔隙水压力计5组每 3m 布 1 个孔压测头 3分层沉降管5组每 3m 布 1 个磁环 4水位观测管5根 5测斜管9根 6十字板孔18个加固前 5 个 加固后 13 个 7钻孔取土标贯孔10个加固后 8载荷试验35个加固后 5 真空联合堆载预压加固效果的评价依据 真空联合堆载预压法作为软基加固的一种有效方法 近年来得到较大的推广 适 用范围主要是大面积超软弱地基的加固处理 为了检查施工效果和提供卸载依据 在 现场埋设了大量的监测仪器和安排有多项现场试验 通过监测和试验数据 可以随时 检查和评价真空预压的加固效果 对真空预压加固效果的评价 主要从现场监测和试验数据来进行分析比较 内容 包括孔隙水压力 地表沉降 深层沉降 现场载荷试验 现场十字板剪切试验等 下 面将详细论述 5 1 孔隙水压力分析 在 C1 各个区中心都埋设有一组孔隙水压力计 测量地下孔隙水的消散情况 由于 真空压力在向下传递过程中会逐步衰减 假定某深度处的真空压力理论上能够达到某 一数值 该深度的孔隙水压力降低值也将最终达到这个数值 这时固结度为 100 而 孔隙水压力实际降低值与理论值的比值即为实际固结度 通过孔隙水压力的监测 可 以随时分析固结度情况 由于真空度向下传递的理论目前还没有完全明白 在实际应 用中主要通过孔隙水压力时间曲线来估算固结度 并利用孔隙水压力降低值来计算土 14 体强度的增长 5 2 地表沉降分析 现场埋设有大量的沉降板 用来监测地表沉降 沉降观测是地基处理最常用的监 测手段 通过沉降观测 可以直观的了解地基的竖向变形 此外绘制沉降 时间曲线 并利用该曲线来计算固结度 确定卸载的依据 5 3 分层沉降分析 在 C1 各个区中心位置各布置一个分层沉降观测孔 通过分层沉降观测 可以得到 各土层土体的压缩情况 分析真空预压对该土层深度的影响效果 5 4 现场十字板试验分析 在 C1 各个区中心位置各布置一个十字板试验孔 分别在加固前后各进行一次 十 字板剪切试验可以检验土体强度的增长 评价加固效果 地基十字板抗剪强度的增长可用下述方法估计 假定真空区各深度负压为固结压力 用常规强度增长公式计算 在预压荷载作用下 土体随着孔隙水排水而固结 地基土的抗剪强度相应增长 另一方面 剪应力随着荷 载的增加而增大 而且剪应力在某种条件 剪切蠕动 下 还可能导致强度的衰减 地基中某一点在某一时刻的抗剪强度可表示为 f 5 ffcff 0 式中 地基中某点在加荷之前的天然地基抗剪强度 o f 由于固结而增长的抗剪强度增量 fc 由于剪切蠕动而引起的抗剪强度衰减量 fz 由于剪切蠕动所引起的强度衰减部分目前还没有合适的计算方法 为了考虑 fz 的效应 地基中某一点在某一时间的抗剪强度可表示为 fz f 6 0fcff 15 式中 考虑剪切蠕动及其他因素对强度影响的折减系数 根据国内有些地区实 测反算的结果 值为 0 8 0 85 如判断地基土没有强度衰减可能时 则 1 0 的 取值可根据本地区以往类似工程实测数据而定 土的强度变化可通过剪切前的有效固结压力来表示 对于正常固结饱和软粘土 c 其强度公式为 7 cucf tan 因而由于固结而增长的强度可按下式计算 8 cuccucfc U tantan 这一方法的试验和计算都较简便 而且也模拟了实际工程中的一般情况 工程中 已得到广泛的应用 5 5 固结度分析 固结是指在荷载作用下 饱和土体中孔隙水的排出导致土体体积随时间逐渐减小 有效应力逐渐增加的过程 而固结度是指这个过程的发展程度 一旦孔隙水已完全排 出 有效应力不再增长 理论上固结度就达到 100 工程实用通常根据实测沉降曲线 推算最终沉降量 由 t 时刻沉降量推算 t 时刻地基固结度 计算公式为 S 9 t t S U S 其中 固结度 t U t 时刻沉降量 t S 最终沉降量 S 在实际工程中 计算固结度的常用方法包括多种 其中采用最多的是三点法和双曲 线法 1 三点法 三点法计算公式为 16 2312 232123 ssss ssssss s 10 从实测沉降曲线的恒载段按等时段选取三点计算最终沉降量 实际沉降量与最终 沉降量的比值即为固结度 2 双曲线法 双曲线法是利用实测沉降量 时间曲线 确定某拐点 起点 通常取恒载下的 0 t 某个时刻 将实测曲线的起点放在处 则沉降曲线将接近于双曲线 可近似地 t St 0 t 用双曲线方程表示 即 11 0 0 0 ttBA tt SSt 当 时 由 11 式可得最终沉降量 t 12 0 1 SS B 式中 为任选一起始时刻对应的沉降量 恒载下 为待定常数 0 S 0 tAB 为求取待定常数 将式 11 改写为 AB 13 0 0 0 t ttt AB ttABt SSS 从式 13 可知 它是一个关系的直线方程 该直线可从后实测沉降曲 t t S 0 t 线绘制出 即分别为该直线的截距和斜率 AB 利用固结度分析结果可预估预压加固效果 控制卸载标准 预估工后沉降等 6 资料处理与成果提交 监测及检测资料 报告按照监理和甲方代表同意的统一格式提交 直接向监理和 甲方提交全部监测和检测报告 同时报送施工单位 在各区软基处理完工后 根据监测及检测的内容 编制监测 检测汇总表作为存 档资料 同时提交监测成果报告 成果报告一般包括工程概况 监测 检测依据 观 测过程说明 每个分区平均沉降历时曲线 孔隙水压力历时曲线 水位历时曲线 分 17 层沉降历时曲线及最终水平位移曲线及其它相关曲线 并附相应的数据表格 在此基 础上对地基处理的效果给以综合评价和结论 7 监测施工管理与质量保证体系 7 1 监测工作程序 严谨的工作程序是监测质量的保障 本工程监测工作程序框图见图 6 即时分析数据 埋设监测仪器 测读初值 真空预压加载 动态跟踪观测 分析规律 报警 稳定 不稳定停止预压 技术措施处理 恒载期监测 仪器检验 校正 跟踪观测 调整加载计划 稳定 稳定控制标准 卸载标准 卸 载 满足 不满足 图 6 监测工作程序 7 2 质量保证措施 1 质量方针 遵循的质量方针 公正 科学 准确 高效公正 科学 准确 高效 2 质量制度 测量仪器按规定进行检定 检定合格后方可使用 遵循第三方监测 监测不受干扰 不收受礼品等 18 3 质量保证措施 1 以科学 严谨和实事求是的态度 从严从细做好原位测试及施工期观测的各项 工作 正确地监控 检验和指导工程施工 2 把好仪器 设备的选型 采购 安装 调试关 使投入使用的仪器 设备质量 保证 性能良好 测试准确 资料可靠 3 所有观测仪器严格按仪器说明书或监理工程师的指示预先进行校正率定 禁用 不合格的仪器 4 认真做好观测 记录 整理计算和绘制图表等工作 并对所有资料进行核对复 查 确保资料的准确性 5 加强仪器设备的检查 维护工作 确保监测工作正常进行 监测仪器的保护措施 仪器设备进场后的现场运输由专人负责 避免仪器运输过 程中的碰撞 孔压计埋设后电缆线以三角架支撑保护 同时悬挂保护标志 边桩和沉 降板设置后均以红漆标识 各仪器均以警示彩带加以围护 并在设置后每日巡视 预 压期间加强监测人员的保护意识 增加巡查次数 与施工单位加强联系和沟通 保证 仪器设备不被破坏 一旦发现仪器 设备受损 立即报告项目负责人 并及时进行修 复或更换 6 严格按仪器说明书及中国标准 SD128 86 中所规定的条款进行操作 计算和制 图 并按规定及时报送有关资料 7 挑选工作认真负责的技术人员负责仪器的安装 测试及资料的整理工作 以确 保整个观测 试验项目的进度及质量满足有关要求 7 3 进度保证措施 本监测项目结合软基