某码头项目陆域形成工程软基处理监测、检测方案.doc

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1、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:目 录1 概述21.1 工程概况21.2 工程地质31.3 监测及检测的目的31.4 工期42 监测、检测依据43 监测、检测内容与方案53.1 表层沉降监测53.2 孔隙水压力监测63.3 水位监测73.4 分层沉降监测73.5 深层水平位移监测93.6 边桩监测93.7 十字板剪切试验103.8 钻孔取土标贯试验123.9 载荷板试验124 监测测点统计145 真空联合堆载预压加固效果的评价依据145.1 孔隙水压力分析145.2 地表沉降分析155.3 分层沉降分析155.4 现场十字板试验分析155.5 固结度分析16

2、6 资料处理与成果提交177 监测施工管理与质量保证体系187.1 监测工作程序187.2 质量保证措施187.3 进度保证措施197.4 安全监控措施207.5 主要管理人员配备情况表207.6 主要设备进场计划208 附图:21 1 概述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+000K0+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+545.1K1558段为抛石斜坡堤结构,采用陆上推进填筑,堤心石

3、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4500kNm夯能进行强夯处理,然后A2区回填至+8.4m采用3000kNm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3000kNm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

4、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223941、东经1143830,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,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

5、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

6、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

7、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、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

8、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 50123-19

9、99)(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3 监测、检测内容与方案3.1 表层沉降监测图1 沉降板构造图本工程共设计布置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

10、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5050cm,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

11、始读数,同时按30m30m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

12、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24m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

13、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

14、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。图2水位测量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

15、。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

16、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;图3 分层沉降示意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

17、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

18、)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。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

19、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

20、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3040cm,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

21、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。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

22、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、: (1) (2) (3)式中原状土抗剪强度, 重塑土抗剪强度,D 十字板头直径,cmH 十字板头高度,cm 传感器率定系数,) 原位土剪切破坏时的读数, 重塑土剪切破坏时的读数, 与十字板头尺寸有关的常数,cm-310 单位换算系数。按下列式(4)计算土的灵敏度 (4)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

23、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。图4 十字板测试(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

24、方向旋转6圈,使十字板头周围的土充分扰动。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

25、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12m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:

26、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;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1/101/20,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

27、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PS曲线上没有明显的直线段

28、时,应在PS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PS曲线上的比例界限点出现后,土很快达到极限破损,即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2.03.0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

29、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

30、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

31、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: (5)式中地基中某点在加荷之前的天然地基抗剪强度;由于

32、固结而增长的抗剪强度增量;由于剪切蠕动而引起的抗剪强度衰减量。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,为了考虑的效应,地基中某一点在某一时间的抗剪强度可表示为: (6)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0.80.85,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,其强度公式为: (7)因而由于固结而增长的强度可按下式计算: (8)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

33、。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: (9)其中:固结度; t时刻沉降量;最终沉降量。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: (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

34、降量时间曲线,确定某拐点(起点,通常取恒载下的某个时刻),将实测曲线的起点放在处,则沉降曲线将接近于双曲线,可近似地用双曲线方程表示,即 (11)当时,由(11)式可得最终沉降量: (12)式中:为任选一起始时刻对应的沉降量(恒载下),为待定常数。为求取待定常数,将式(11)改写为: (13)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线绘制出,即分别为该直线的截距和斜率。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

35、。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

36、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。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。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

37、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

38、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施工进行,根据施工单位的具体进度埋设仪器并实时调整工作计划,确保监测工作不影响正常的软基处理施工工期。进度保证措施如下:1)以足够的检测人员进行监测与数据分析,配备足够数量的技术工人从事检测、监测工作。2)投入足够数量性能优良仪器设备,保证监测时仪器及设备有备用并且维修量小。3)及时与各施工单位负责人联系双方的进度安排,确保软基处理进度及监测进度互相协调,相互影响最小。4)及时分析数据,对施工提供及时可靠的资料,指导施工。5

39、)埋设仪器提前做好准备,加强仪器设备的检查、维护工作,确保监测工作正常进行。6)确保钻机施工的进度,在各施工区内适时调配,保证钻探及仪器埋设需求。7)设立监测班组两组,可根据需要在各施工区内机动监测,保证监测进度。7.4 安全监控措施本工程监测安全问题在于在排水板施工区内进行监测作业,为此,我方将根据具体问题,采取适当安全保护措施。1)监测项目开始时,进行安全培训、安全学习,对各监测人员进行安全技术交底。2)监测人员进入施工现场必须戴安全帽。3)距离插板机、发电机等施工设备较近时,需随时注意施工安全。4)水上运输配备救生衣。5)仪器设备等材料仓库配灭火器。6)监测班组轮班工地值班,密切注意安全

40、。7)本工程监测预控主要在于排水板施工与真空预压联合堆载施工的沉降速率和变形速率,考虑到预压区外其他建筑物较少,因此,对区外监控可不作要求。8)对于区内,根据监测数据,随时反馈资料,以便及时分析结果,做好应急处理。7.5 主要管理人员配备情况表表3 监测部主要人员情况表序 号职务拟配备人数1项目负责人1人2技术负责人1人3数据分析资料整理2人4现场测量员3人5现场监测员2人6钻探班组4人7.6 主要设备进场计划本工程监测项目多,任务繁重及测量难度大,并与软基处理施工单位交叉作业。为确保监测任务顺利完成,我方制定了仪器、设备进场计划。我方将严格按照计划及施工单位的工期进度及时进场足够数量的仪器设

41、备及材料,保质按期完成仪器埋设及测量任务,保证不影响软基处理工程进度。具体仪器设备及材料进场计划如表4所示。表4 仪器设备进场计划表序号名 称规格型号单位进场数量进场时间备 注1地质钻机XY-1A台1可随时进场国产2全站仪Trimble台1已进场美国3水准仪AT-G2台2已进场进口4分层沉降仪ROCTEST台1已进场加拿大5水位仪ROCTEST台1已进场加拿大6测斜仪RST台1已进场加拿大7孔压仪ZXY-台2已进场8十字板剪切试验两用仪DY-2000台12天内进场9标准贯入仪63.50.5kg套12天内进场10载荷板试验设备/套12天内进场11沉降板个58已进场12孔压探头个30已进场13水位管米约100已进场14分层沉降管米约110已进场15测斜管米约400已进场16分层沉降磁环个约30已进场17膨胀泥球kg约450已进场18电脑台3已进场19打印机HP LaserJet1020台1已进场20复印机理光MP2000SP台1已进场8 附图:(1)监测平面布置图(2)监测仪器埋设断面布置图(3)检测资质相关资质

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