软土地基沉降与稳定监测47清楚明了

第15章软土地基沉降与稳定监测主要内容概述高速公路软基监测堤防工程软基监测堤防工程施工监测实例15.1概述监测目的（1）保证地基及建筑物的施工安全；（2）预测和控制沉降，帮助施工单位调节填土速率；（3）验证各种设计参数和设计沉降量。15.2高速公路软基监测

监测内容和方法监测内容主要取决于工程的设计要求、地质条件、规模大小以及主管单位的要求等，既要满足工程建设需要，又要经济合理。地面位移、沉降监测是高速公路软基监测的主要内容。地下位移、沉降、应力和水位等监测内容，应根据工程需要，本着少而精的原则有选择地开展，一般选择重点部位作为试验段进行监测试验。表15.1高速公路软基监测内容和方法序号监测内容监测方法监测仪器和设备1沉降地面沉降水准法、测距三角高程法等水准仪、全站仪、沉降板等地基深层沉降水准法深层沉降标、水准仪等地基分层沉降沉降仪量测法沉降仪、分层沉降标等2水平位移地面水平位移极坐标法、前方交会法等全站仪等地下深层位移测斜法测斜仪、测斜管等3应力地基孔隙水压力水压力计量测法孔隙水压力计等地基土压力土压力计量测法土压力计等地基承载力现场试验法载荷试验仪等4其它地下水位水位自记仪法地下水位自记仪等出水量水量计量测法单孔出水量计等表15.2高度公路地面沉降和位移速率控制指标规范或路段沉降速率（mm/d）位移速率（mm/d）部颁路基施工技术规范≯10≯5京津塘高速公路105苏嘉杭高速公路≤10≤5深汕高速公路试验段13~155~6泉厦高速公路102佛开高速公路<10<5监测点的选埋高速公路软基监测分断面展开，对于断面的位置，工程设计书一般只提出原则要求，实际操作时要顾及多方面的因素，如不同地段的地形情况、地基的地质类型和处理方式、填筑高度以及附属建筑物等。在确定断面的位置时，首先应收集有关资料，熟悉有关图纸，并到施工现场进行认真的踏勘，实地了解线路上的各方面情况。对桥头、涵洞等重要部位应适当增加监测断面，对填挖方交界的填方端、湖塘地段也要适当增加监测断面。还须考虑经济上的因素，在布设合理的前提下讲究工作效率和经济效益。采用常规大地测量方法进行地面变形监测，需埋设一定量的基准点和工作基点。地面水平位移监测一般采用钢筋混凝土预制桩作为标志，也可以采用地面沉降监测的沉降板标志。地面沉降监测通常采用沉降板作为监测标志。地下水平位移通过在土体内埋设测斜管，采用测斜仪进行监测。地基深层沉降是通过在土体内埋设深层沉降标，采用水准仪测量沉降标标杆顶端高程的变化。地基分层沉降通过在土体内埋设分层沉降标进行监测。孔隙水压力计一般埋设于路中心，与位移、沉降监测点位于同一个断面上，一般每种土层均应有孔隙水压力监测点。图15-1监测点点平面面布置置示意意图图15-2监测点点立面面布置置示意意图监测周周期的的确定定对于软软土地地区公公路施施工阶阶段地地面变变形监监测，，通常常按加加载阶阶段和和变形形是否否稳定定确定定监测测周期期。公路路施施工工一一般般分分为为填填筑筑期期、、预预压压期期和和路路面面施施工工期期三三个个阶阶段段。。第第一一阶阶段段，，每每填填筑筑1层或或7天左左右右监监测测1次；；第第二二阶阶段段，，预预压压初初期期每每7～10天监监测测1次，，以以后后可可每每月月监监测测1～2次；；第第三三阶阶段段，，路路面面每每填填筑筑1层监监测测1次，，若若2层施施工工间间隔隔超超过过15天，，应应增增加加1次。。当有有特特殊殊要要求求或或发发现现有有异异常常情情况况时时，，应应适适当当缩缩短短监监测测周周期期。。数据据处处理理与与分分析析每一一周周期期监监测测完完成成后后，，应应尽尽快快进进行行有有关关数数据据处处理理，，向向有有关关单单位位提提交交监监测测成成果果报报表表。。提交交监监测测成成果果报报表表时时，，应应对对监监测测结结果果的的有有关关情情况况作作出出说说明明，，如如沉沉降降速速率率是是否否超超过过预预警警值值、、沉沉降降点点的的破破坏坏和和恢恢复复情情况况等等。。还应应对对沉沉降降监监测测进进行行分分析析，，分分析析时时首首先先根根据据统统计计数数据据说说明明沉沉降降是是否否满满足足有有关关规规范范和和公公路路不不同同施施工工阶阶段段的的要要求求，，为为便便于于分分析析和和充充分分描描述述沉沉降降变变化化规规律律。。整个个工工程程监监测测结结束束后后，，应应提提交交技技术术总总结结报报告告，，变变形形分分析析时时应应将将监监测测资资料料与与有有关关曲曲线线有有机机地地结结合合起起来来。。表15.3×××至×××高速速公公路路×××标段段第第×××期沉沉降降监监测测成成果果监测桩号沉降标埋设部位地基处理方法上期监测时间本期监测时间时段天数（d）累积填土标高（m）时段沉降（mm）累积沉降（mm）沉降速率(mm/d)LK5+680左水塘路段土工格栅+预压LK5+680中水塘路段土工格栅+预压LK5+680右水塘路段土工格栅+预压图15-3桩号号K17+238时间间-填土土高高度度-沉降降量量过过程程线线高等等级级公公路路沉沉降降分分析析系系统统高等等级级公公路路沉沉降降分分析析系系统统ExpressWayEW3.0，是是总总结结现现有有高高等等级级公公路路沉沉降降分分析析的的理理论论知知识识和和实实践践经经验验，，应应用用现现代代计计算算机机数数据据处处理理技技术术，，系系统统化化、、规规范范化化地地进进行行路路基基沉沉降降分分析析的的软软件件工工具具。。在高高等等级级公公路路的的路路堤堤施施工工中中，，必必须须要要进进行行稳稳定定和和沉沉降降的的动动态态观观测测。。根根据据测测定定的的沉沉降降数数据据，，调调整整填填土土速速率率，，指指导导施施工工进进程程；；预预测测沉沉降降趋趋势势，，控控制制填填方方及及工工后后沉沉降降；；确确保保路路堤堤的的施施工工安安全全和和稳稳定定。。应用用ExpressWayEW3.0，可可以以动动态态管管理理高高等等级级公公路路在在施施工工、、运运营营中中的的沉沉降降变变形形数数据据，，自自动动生生成成多多种种沉沉降降观观测测成成果果表表，，绘绘制制复复杂杂的的曲曲线线图图、、过过程程线线，，动动态态查查询询各各种种沉沉降降变变形形数数据据，，实实时时反反映映路路基基沉沉降降变变形形历历程程，，特特别别是是系系统统的的沉沉降降过过程程回回归归分分析析及及预预测测功功能能，，为为路路基基沉沉降降过过程程的的稳稳定定性性分分析析提提供供了了科科学学依依据据。。主要要功功能能沉降降过过程程分分析析；；沉降降监监测测过过程程分分析析；；断面面平平均均沉沉降降过过程程分分析析；；断面面不不均均匀匀沉沉降降分分析析；；绘制制断断面面沉沉降降过过程程组组合合线线；；绘制制沉沉降降速速率率线线；；绘制制断断面面平平均均沉沉降降速速率率线线；；绘制制断断面面沉沉降降速速率率组组合合线线；；绘制制断断面面区区域域等等沉沉降降曲曲线线图图；；绘制制断断面面区区域域等等沉沉降降速速率率曲曲线线图图；；绘制制断断面面区区域域等等固固结结度度（（完完成成沉沉降降））曲曲线线图图；；绘制制断断面面沉沉降降盆盆图图；；绘制制断断面面分分布布图图/沉降降点点位位略略图图；；各种种沉沉降降极极值值查查询询；；定制制、、自自动动生生成成沉沉降降数数据据统统计计报报表表；；自动动沉沉降降极极限限报报警警；；15.3堤防防工工程程软软基基监监测测监测测内内容容和和方方法法堤防防工工程程软软基基监监测测与与高高速速公公路路软软基基监监测测的的基基本本内内容容和和方方法法有有很很多多相相似似之之处处，，地地面面沉沉降降和和水水平平位位移移监监测测仍仍然然是是堤堤防防工工程程软软基基监监测测的的主主要要内内容容。。地面面沉沉降降监监测测仍仍以以水水准准测测量量方方法法为为主主，，辅辅以以精精密密测测距距三三角角高高程程和和连连通通管管方方法法。。地面面水水平平位位移移监监测测方方法法要要视视具具体体情情况况而而定定，，特特别别是是测测区区的的通通视视情情况况，，可可采采用用极极坐坐标标法法、、前前方方交交会会法法、、视视准准线线法法等等，，对对于于土土石石坝坝，，还还可可以以采采用用倒倒垂垂线线法法或或引引张张线线法法。。监测内容容还包括括表面裂裂缝、地地下分层层沉降、、地下深深层和分分层位移移、应力力应变、、渗流、、水文气气象等监监测内容容，一般般根据工工程需要要，选择择重点部部位进行行监测试试验。监测点的的选埋监测点可可以按横横断面或或纵断面面选埋。。对于长度度较长的的防洪大大堤，一一般按横横断面选选埋.对于土石石坝，当当采用视视准线法法进行监监测时，，一般按按纵断面面选埋，，即沿着着或平行行于坝轴轴线选埋埋。采用常规规大地测测量方法法进行地地面变形形监测时时，需沿沿着大堤堤走向埋埋设一定定量的基基准点和和工作基基点。地面沉降降监测采采用沉降降板作为为监测标标志。地面水平平位移监监测可以以采用钢钢筋混凝凝土预制制桩作为为标志，，也可以以采用沉沉降板作作为标志志。地基深层层位移、、地基分分层沉降降等其它它监测项项目，一一般在工工程试验验段和试试验断面面上才进进行监测测，监测测点布设设位置通通常由设设计人员员提出。。监测周期期的确定定对于防洪洪大堤施施工阶段段地面变变形监测测，通常常按加载载阶段和和变形是是否趋于于稳定确确定监测测周期。。第一阶段段，从基基础施工工开始到到满荷载载为止，，这一阶阶段是变变化最快快阶段，，一般断断面每7天左右监监测1次，试验验断面可可3～4天监测1次；第二阶段段，从满满荷载到到变形逐逐渐变小小，这一一阶段应应逐渐减减少监测测频次，，可1个月监测测1次；当变形趋趋向稳定定时，可可半年监监测1次，直到到停止监监测。表15.4土石坝安安全监测测频次观测项目施工期初蓄期运行期表面变形6～3次/月10～4次/月6～2次/年内部变形10～4次/月30～10次/月12～4次/年裂缝及接缝10～4次/月30～10次/月12～4次/年岸坡位移6～3次/月10～4次/月12～4次/年混凝土面板变形6～3次/月10～4次/月12～4次/年数据处理理与分析析每一次监监测完成成后，应应尽快进进行有关关数据处处理，向向有关单单位提交交监测成成果报表表。提交监测测成果报报表时，，应对监监测结果果的有关关情况作作出说明明，如变变形速率率是否超超过预警警值、监监测点的的破坏和和恢复情情况等。。还应对变变形进行行分析，，根据统统计数据据说明变变形是否否满足有有关规范范和设计计的要求求，为便便于分析析和充分分描述变变形规律律，可绘绘制变形形量—填土高度度—时间的关关系曲线线，描述述变形与与时间及及荷载的的关系。。在获得一一定数量量的监测测资料后后，可以以采用合合理的方方法进行行变形预预报，给给施工调调节提供供技术支支持。表15.5××堤防工程程××标段第××期沉降监监测成果果监测断面沉降部位上期监测时间本期监测时间时段天数（d）累积填土标高（m）时段沉降（mm）累积沉降（mm）沉降速率（mm/d）I轴线堤脚河口15.4堤防工程程施工监监测实例例工程概述述淮河入海海水道是是国家重重点防洪洪工程，，防洪大大堤西起起洪泽湖湖东侧二二河闸，，沿苏北北灌溉总总渠北侧侧与总渠渠成二河河三堤，，东至扁扁担港注注入黄海海，全长长163.5km。工程的主主要内容容为泓道道开挖、、堤防填填筑、滩滩面清障障和青坎坎排水等等。大堤堤分北堤堤和南堤堤，土质质结构，，北堤设设计堤顶顶高程为为9.65m，南堤设设计堤顶顶高程为为10.14m，堤顶宽宽为8m。主堤两侧侧平台宽宽为30m，主堤和和两侧平平台的坡坡度为1:3。北堤北北侧开挖挖一条调调度河，，北堤和和南堤之之间开挖挖两条河河道分称称北泓和和南泓，，以北隔隔堤和南南隔堤分分开，北北泓和南南泓底宽宽分别为为50m和68m，设计河河底高程程为-2.0m。图15-4大堤平面面与控制制网布设设略图监测点选选埋与监监测北堤每个个断面上上布设7个监测点点，分别别布置在在调度河河河口、、堤脚、、压载平平台、堤堤顶轴线线和北泓泓河口等等部位；；南堤每个个断面上上布设4个测点，，分别布布置在南南泓河口口、坡脚脚、平台台和堤顶顶轴线等等部位。。每个点均均进行水水平位移移和沉降降监测。。