某吹填場地地基處理監測技術應用

項錦濤(中國公路工程咨詢集團有限公司，北京 100089)

某吹填場地地基處理監測技術應用

項錦濤
(中國公路工程咨詢集團有限公司，北京 100089)

軟土地基處理施工中通過監測技術，了解土體全過程變化情況，及時驗證、優化設計方案、參數，控制施工質量。結合某沿海城市吹填場地軟基處理工程，對相關監測技術進行應用研究。

軟土地基處理；監測；技術應用

1 前言

為保證、控制軟基處理在施工期的整體安全和穩定，以及評價軟基處理效果，需要在施工期進行沉降、空隙水壓力、側向變形等監測和原位測試等檢測工作，進行長時間、連續的定性與定量現場技術監測和分析工作，從而指導現場施工和優化設計，反饋和驗證設計參數取值，提供質量檢測和隱蔽驗收數據，保證施工進程和質量，為制定、執行有關施工專項方案和調整設計提供詳實的數據和技術支持，同時配合和支持工程竣工驗收、工程投資后評價等工作。

2 軟基處理施工監測、檢測技術

2.1 地表沉降觀測

通過對土體垂直變形的測試分析，可確保工程施工安全，根據沉降時間曲線關系，可推算固結度，確定卸載時間。

2.2 深層沉降觀測

通過對預壓區鉆孔埋設分層沉降標，然后用沉降儀來量測土層深部沉降。可得到不同深度的土層在加固過程中的沉降量，從中了解各土層的壓縮情況。

2.3 孔隙水壓力觀測

通過對孔隙水壓力進行監測，掌握施工過程中孔隙水壓力的增長與消散規律，可控制加載速度和超孔隙水壓力消散時間，并為分析加固效果提供依據。

2.4 側向變形觀測

通過鉆孔埋設測斜管，監測土層深部水平位移，可以了解預壓期間土體側向移動量的大小，判斷側向位移對土體垂直變形的影響。

3 工程實例

3.1 工程概況

某沿海市政道路軟基處理場地，選取面積為10500㎡場地作為試驗區，采用塑料排水板+堆載預壓+管井降水+強夯的聯合方法進行軟基處理，技術要求為工后沉降小于0.3m、1.0m×1.0m載荷板試驗地基承載力特征值不小于120KPa、處理后粉細砂和吹填砂層液化指數不大于8。

場地為新近吹填土層，處理深度內①層為厚度約9m的吹填砂夾淤泥，②層為厚度約4.9m的淤泥、淤泥質土，③層為厚度約5.8m為中粗砂、細砂，厚度約2.9m的淤泥質土。場區地下水主要為上部孔隙水及下部承壓水，地下水位埋設1.36～1.85m，平均1.65m。

4 監測、檢測

4.1 地表沉降觀測

沉降板由面積1m×1m，厚度為15mm 的鐵板做成，監測頻率為每天一次，直到施工結束后20天。監測點平均沉降量為0.517m，分層沉降法計算總沉降量為0.607m，工后沉降量為0.09m，固結度達到85.2%，表層沉降板隨著時間增加，沉降量逐漸增大，根據沉降觀測數據，當發現地表沉降曲線較緩時，及時增加靜荷載（堆載）、動荷載（強夯）使得沉降繼續保持一定速率，使得沉降速率在可控范圍內，既不會因速率過慢影響地基處理工期，又不會因加載過大導致速率過快，進而造成排水板彎折、場地外土體隆起，產生質量、安全隱患。

4.2 分層沉降觀測

4.2.1 儀器設備：由PVC 沉降管、CJY-80 型電磁式沉降儀、CJH-88.1 型沉降環及其它配套設備構成。

4.2.2 技術要求：孔點位置應準確，成孔要垂直，避免坍塌。沉降管道連接成數段系列，逐節在孔口連接。每埋好一個沉降環，都要用中粗砂和適量粘性土回填。沉降環埋好后，應立即用沉降儀測量一次，對環的位置、數量進行校對，并對孔口高程進行測量。每孔從淤泥面往下按 2m、5m、9m、15m 深度布置 4個分層沉降環，從埋設之后開始觀測，每天一次，直到滿夯結束后 10 天。

4.2.3 監測數據分析

共設置6個監測點位，累計壓縮量平均為178mm，其中淤泥層壓縮量較大平均為105mm，砂層壓縮量為73mm，表明淤泥層由于加載及排水作用，產生排水固結效果，淤泥層產生壓縮。

4.3 孔隙水壓力觀測

4.3.1 儀器設備：KYJ-30 型系列鋼弦式孔隙水壓力計及配套的ZXY-2 型振弦頻率讀數儀和導線等。其中鋼弦式孔隙水壓力計量程為200kPa。

4.3.2 技術要求：

①測頭上的透水石事先要在水中煮沸 40min，以便排出透水石中的氣泡。

②經水煮沸過的透水石冷卻后要一直放在該水中，并且要在水中（注意不要與空氣接觸）裝到測頭上，此后在進入鉆孔前也一直放在水中，并再次量測測頭的初值。

③埋設位置在平面上應是垂直排水通道間距的幾何形心上，在深度上應與垂直排水通道中真空度測頭的埋設深度相對應，這樣便于比較所測得的各種數據。

④埋設方法采用先成孔，待鉆孔鉆到設計埋深高程之上 50cm 處，再用壓入的方式通過鉆桿將測頭壓到設計高程，先向孔底填入適量干凈砂，將測頭放入孔內，上面回填粘性土封口，然后繼續填砂至上面測頭標高。

⑤所有導線應該作好標記，接頭處作好防水處理，并用鋼管保護導線。

⑥繪制測量孔點處孔隙水壓力隨深度的變化曲線。

⑦根據孔隙水壓力的變化規律，判斷真空-填土堆載聯合加壓以及動靜高超載聯合加壓的預壓加固時效性。

按每10000 ㎡設一個孔壓觀測孔，每孔從③層淤泥頂面往下按 2m、 5m、9m、15m 深度布置 4 個孔壓計，從真空預壓施工前兩天開始觀測，每天一次，直到滿夯結束后 10 天。

數據表明加載期間孔隙水壓力上升，但由于降排水的影響，孔隙水壓力上升一段時間后逐漸降低，在進行加載，孔隙水壓力又會逐漸上升。

4.4 側向變形觀測

4.4.1 儀器設備：由Φ70PVC 型測斜管和伺服式加速設計測斜儀兩部分組成，測斜儀由測斜傳感器、讀數儀和連接電纜組成。

4.4.2 技術要求：

① 采用Φ108 直徑鉆具成孔，鉆孔應垂直，上部砂層部分下套管護孔。② 鉆進深度比安裝深度深 1m。

③ 鉆孔應有原始記錄，包括地層分層、深度和土的性質描述。

④ 測斜管安裝埋設采用逐根連接法：最下節管底套上配套，底蓋固定密封，放入孔內；將上一節按槽口方向插入下一節接頭內，必須注意一定要插到管子端平面相接后再固定，安裝過程中遇管子上浮，可在管內注清水。

⑤ 測斜管安裝到位，注意將管內壁上兩對凹槽的任何一對調整垂直于量測方向，套上配套頂蓋。

⑥ 管外與鉆孔間隙用砂填實，測斜管內不得混入雜物，埋設完成后宜用模擬測頭探模，以檢查導槽是否通暢。

⑦ 測斜管與土體固結 5～7 天后，可進行初始值觀測。

側向變形觀測點處理四區設于四區南側、東側、西側，處理五區設于五區北側、東側、西側。按距密封墻外邊界 5m 布設，樁長分別進入③層淤泥內 25～26m，自真空預壓穩壓 7 天后開始觀測，每 2天一次，直到滿夯后 10 天。

側向變形監測主要用途為監測土體側向位移情況，判斷地基處理工藝對下臥土體的影響深度，防止土體側向變形過大影響施工安全。

5 結論

吹填場地地基處理采用表層沉降、深層沉降、孔隙水壓力及側向變形觀測監測技術是可行的，能夠滿足地基處理對土體豎向、橫向變形的監測要求，結合孔隙水壓力消散數據確定加載時間，對加載速率及加載量進行合理化控制，確保吹填場地地基處理質量可控、信息化施工。

[1]龔曉南.地基處理手冊.第三版.中國建筑出版社，2008.6

[2]劉玉卓.公路工程軟基處理.人民交通出版社，2002.3.1

[3]呂玉梅、楊仲元、王東杰等.軟土地基處理技術，中國電力出版社，2009.7.1

G322

B

1007-6344（2016）04-0315-01

項錦濤,男,1988年09月,助理工程師,路橋工程,中國公路工程咨詢集團有限公司,工作年限：5,長春工程學院