軟基處理工程施工原位觀測與檢測

孔 祥 俊

(潁上縣水利建筑安裝工程公司，安徽 阜陽 236200)

軟基處理工程施工原位觀測與檢測

孔 祥 俊

(潁上縣水利建筑安裝工程公司，安徽 阜陽 236200)

介紹了軟基處理工程施工測量與現(xiàn)場測量的要點(diǎn)，主要對地表垂直位移測量、孔隙水壓力、膜下真空度測量等現(xiàn)場測量的技術(shù)措施進(jìn)行了闡述，并總結(jié)了加固后鉆孔取土的關(guān)鍵事項(xiàng)，以提高軟基處理的施工質(zhì)量。

軟基處理，測量，控制，數(shù)據(jù)

1 概述

為了提高軟基處理施工質(zhì)量，在施工前、施工過程、交工的各個階段均需要進(jìn)行測量監(jiān)控，項(xiàng)目包括：施工放樣、平面測量、高程測量等。為保證軟基處理施工質(zhì)量，確保施工效果，滿足設(shè)計的承載力要求，除進(jìn)行日常測量外，還必須進(jìn)行必要的監(jiān)測及試驗(yàn)，如：地表垂直位移測量、孔隙水壓力、膜下真空度；加固后鉆孔取樣土工試驗(yàn)等試驗(yàn)。

2 施工測量

2.1 工前測量

1)對業(yè)主提供的平面高程控制點(diǎn)進(jìn)行校核，并根據(jù)施工需要加密控制點(diǎn)。

2)測量技術(shù)要求。

執(zhí)行規(guī)范：JTJ 203—2001水運(yùn)工程測量規(guī)范及CH 2001—92 GPS測量規(guī)范。

所使用的測量設(shè)備必須是經(jīng)過檢驗(yàn)合格有效的設(shè)備。工前、工后的儀器校對及測量工作在監(jiān)理的旁站監(jiān)督下，嚴(yán)格按規(guī)范進(jìn)行。測量工作結(jié)束后，按監(jiān)理工程師的要求及時提交測量報告。

2.2 施工中的測量

1)平面控制。a.水上平面控制。為確保本工程施工放樣、定位精度，根據(jù)本工程實(shí)際情況，使用瑞士Leica公司生產(chǎn)的421型DGPS定位設(shè)備進(jìn)行平面定位。b.陸上平面控制。從業(yè)主提供的平面高程控制點(diǎn)，采用全站儀引至工程地點(diǎn)附近，設(shè)立工程控制點(diǎn)，建立控制網(wǎng)。使用全站儀進(jìn)行陸上工程的平面控制。

2)高程控制。a.水上用測量船，采用雙頻測深儀結(jié)合DGPS系統(tǒng)，每一階段施工結(jié)束后，立即進(jìn)行測量，根據(jù)測量結(jié)果指導(dǎo)下一階段施工。b.陸上測量，在現(xiàn)有固定點(diǎn)設(shè)立幾個臨時水準(zhǔn)點(diǎn)，建立一條水準(zhǔn)路線，使用全站儀或水準(zhǔn)儀測量進(jìn)行局部和整體高程控制。

3)圍堰的觀測。根據(jù)本工程地質(zhì)條件，圍堰地基軟土層厚度大，土體力學(xué)指標(biāo)差，吹填施工工期較短，強(qiáng)度較大，對圍堰安全穩(wěn)定影響很大。為保證圍堰的安全，需在工程施工期進(jìn)行合理有效的監(jiān)測，動態(tài)掌握堤身或地基的沉降、位移情況，指導(dǎo)工程施工。

4)取土區(qū)測量。測量監(jiān)測間隔及范圍：臨時航道測量區(qū)域需包括開挖槽、隔梗和挖槽邊坡，測量范圍為臨時航道段航道底邊線擴(kuò)展300 m以內(nèi)水域。

地形測量包括工程前、施工第一年、第二年、第三年和竣工后一年以內(nèi)各1次，共5次，測量時間安排在每年枯季施測。

3 現(xiàn)場測量

現(xiàn)場測量的主要內(nèi)容：地表垂直位移測量、孔隙水壓力、膜下真空度測量、分層沉降測量、地下水位測量等。

3.1 現(xiàn)場觀測質(zhì)量保證

1)成立測量小組，實(shí)行組織負(fù)責(zé)制，制定嚴(yán)格的內(nèi)、外業(yè)管理制度。

2)使用的儀器、設(shè)備質(zhì)量滿足規(guī)范要求，定期進(jìn)行檢校，確保儀器設(shè)備性能良好，測試準(zhǔn)確，資料精準(zhǔn)。

3)每一套儀器要嚴(yán)格按使用說明及相應(yīng)的操作規(guī)程操作，建立儀器設(shè)備使用管理責(zé)任制。

4)測量資料及時處理，并繪制成圖，做好原始資料的保存，以便備查。

5)做好儀器設(shè)備的維修保養(yǎng)工作。一旦發(fā)現(xiàn)儀器、設(shè)備受損，應(yīng)及時報告主管領(lǐng)導(dǎo)，及時修復(fù)或更換。

6)儀器的安裝、測試及資料的整理工作分別由專人負(fù)責(zé)，以確保監(jiān)測結(jié)果滿足有關(guān)技術(shù)要求。

考慮到監(jiān)測及試驗(yàn)任務(wù)重，監(jiān)測項(xiàng)目多，計劃成立監(jiān)測小組，由富有經(jīng)驗(yàn)的工程師負(fù)責(zé)日常監(jiān)測及資料處理工作。

3.2 孔隙水壓力監(jiān)測

孔隙水壓力計：采用壓阻式傳感器，鉆孔埋設(shè)在軟土層中的預(yù)定深度。

1)儀器設(shè)備。采用振弦式孔隙水壓力計及專用的CZ-50型數(shù)字頻率計進(jìn)行觀測，儀器精度為1 Pa。

2)布點(diǎn)方法。在每個試驗(yàn)區(qū)塊布置1組壓阻式孔隙水壓力計，在塑料排水板施工完成后埋設(shè)，各個傳感器分孔埋設(shè)，電纜線分別穿過密封膜，出膜后集中綁扎，安放在電機(jī)旁邊，便于測量和維護(hù)。

埋設(shè)測頭前，先用無紡布、中粗砂裹好壓力計，再將壓力計預(yù)插至指定深度。為了消除空氣的影響，測頭埋設(shè)前須將其浸泡在不含空氣的水中數(shù)小時。

3)測量方法。加載期、壓載期前30 d內(nèi)：1次/1 d；壓載期前30 d后至卸載：1次/3 d。

4)資料的整理提交。每次觀測所得的數(shù)據(jù)按有關(guān)規(guī)范要求進(jìn)行整理，并每星期提交一次觀測成果表。

3.3 地表沉降觀測

地表垂直位移觀測是真空預(yù)壓施工監(jiān)控的主要手段，為實(shí)際固結(jié)度及卸載計算分析提供可靠的數(shù)據(jù)，施工中按預(yù)先設(shè)計好的點(diǎn)位進(jìn)行布設(shè)。沉降板，在真空預(yù)壓前移至真空膜上，用砂包袋體壓實(shí)，確保沉降桿豎直并不能晃動。按預(yù)定的觀測頻率進(jìn)行垂直位移觀測，預(yù)壓期結(jié)束前，根據(jù)沉降觀測資料計算固結(jié)度，為真空卸載提供依據(jù)，如有特殊情況應(yīng)增加測量密度。每次測量所得的數(shù)據(jù)按有關(guān)規(guī)范要求進(jìn)行整理，并每星期提交一次沉降觀測成果表，特殊情況隨時上報。

1)測量儀器。沉降監(jiān)測主要采用水準(zhǔn)儀和水準(zhǔn)測尺測量。

2)沉降板的制作。沉降板的底板用厚度10 mm的鋼板，尺寸為60 cm×60 cm，鋼板中心設(shè)置一個固定螺栓，沉降桿用φ60 mm的鍍鋅鋼管制作，沉降桿每20 cm用紅白油漆分段噴涂。根據(jù)吹填標(biāo)高和設(shè)計沉降量加1 m來確定鍍鋅鋼管長度。

3)布設(shè)方法。在地面鋪一層無紡布，把沉降板放在無紡布上，用砂包袋壓實(shí)，要求沉降板設(shè)置點(diǎn)地面平整，沉降桿不能晃動。按每個加固區(qū)3個監(jiān)測點(diǎn)布置。

4)測量方法。采用幾何水準(zhǔn)測量方法進(jìn)行，布點(diǎn)完成后先測定標(biāo)點(diǎn)的初始位置與高程，在密封膜鋪設(shè)完后布好并觀測初始讀數(shù)。加載期、壓載期前30 d內(nèi)1次/1 d；加載期前30 d后至卸載1次/3 d。

5)資料的整理提交。每次觀測所得數(shù)據(jù)按有關(guān)規(guī)范要求進(jìn)行整理，并每星期提交一次沉降觀測成果表。

3.4 膜下真空度監(jiān)測

按每個加固區(qū)每1 200 m2布設(shè)一個測點(diǎn)，測量膜下真空度的變化情況。測頭的位置不得靠近主管和支管，盡量布置在支管組成網(wǎng)絡(luò)的中心位置，并布設(shè)在無紡布下。在抽真空開始階段，每隔4 h測讀1次，并做好記錄。每次觀測所得的數(shù)據(jù)按有關(guān)規(guī)范要求進(jìn)行整理，并每星期提交一次觀測成果表，特殊情況隨時上報。

根據(jù)工程要求在真空預(yù)壓區(qū)進(jìn)行膜下真空度的監(jiān)測，其真空強(qiáng)度要求不小于85 kPa。膜下真空度的觀測數(shù)據(jù)可以掌握真空壓力的變化情況，可以得到真空荷載隨時間的變化情況。

1)監(jiān)測方法如下：真空表的埋設(shè);檢驗(yàn)真空表的性能指標(biāo)是否滿足設(shè)計要求；準(zhǔn)備30 cm長的PVC濾管，表面打眼成網(wǎng)狀，并用無紡布濾紙捆好，防止抽氣時土料進(jìn)入；把φ10 mm的真空度測頭放入PVC濾管中，用密封膜捆住兩頭，并膠好，防止兩端漏氣，埋入密封膜下；把導(dǎo)管的另一端拉至測點(diǎn)處，與真空表相接，邊界處必須完全密封，并將沿路導(dǎo)線埋入。

2)測試要求：1次/4 h；真空度出現(xiàn)波動時，應(yīng)仔細(xì)檢查分析原因，看是否連接處漏氣，或密封膜破壞，并采取措施。

3.5 分層沉降觀測

1)測孔布置。在道路區(qū)布置分層沉降觀測點(diǎn)，每個加固區(qū)布置1個有效測孔。深度至排水板底部以下2 m位置，測孔垂直間距2.0 m。

2)觀測數(shù)據(jù)整理。繪制施工期分層沉降曲線圖，為分析分層

土固結(jié)、最終沉降及工后沉降量提供依據(jù)。

3.6 地下水位觀測

1)測孔布置。每個加固區(qū)設(shè)置1個測點(diǎn)，測孔埋設(shè)至吹填泥面以下6 m。

2)觀測數(shù)據(jù)整理。提供地下水位觀測數(shù)據(jù)，并分析地下水位變動情況。

4 加固后鉆孔取土

軟基處理完成后為判定處理效果，在地塊區(qū)采用鉆孔取樣土工試驗(yàn)的方法，土工試驗(yàn)檢測點(diǎn)按75 m×75 m網(wǎng)格狀布置，取樣深度分別為0.3 m，0.9 m，1.5 m，1.5 m以下加固深度范圍內(nèi)加測一點(diǎn)。完成外業(yè)取土樣后送實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行室內(nèi)土工試驗(yàn)，以獲取土樣的相關(guān)物理、力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)。加固后取土樣室內(nèi)土工試驗(yàn)。

道路區(qū)承載力特征值檢驗(yàn)0 m～1.4 m深度范圍進(jìn)行淺層平板載荷試驗(yàn)，每一個道路加固區(qū)段做一組平板載荷試驗(yàn)，載荷板面積采用0.5 m2；1.4 m以下加固深度內(nèi)采用鉆孔取樣土工試驗(yàn)的方法。

On in-situ observation and measurement in construction of soft foundation projects

Kong Xiangjun

(YingshangCountyWaterConservancyConstruction&ErectionEngineeringCompany,Fuyang236200,China)

The paper introduces the key points for the measurement at soft foundation projects and in-situ measurement, illustrates some technical measures including the surface vertical displacement measurement, pore water pressure, measurement of degree of vacuum under membrane and sums up the key points for the soil sampling and drilling after the consolidation, so as to improve the construction quality of the soft foundation projects.

soft foundation treatment, measurement, control, data

2015-08-30

孔祥俊(1980- )，男，助理工程師

1009-6825(2015)31-0184-03

TU196

A