某吹填场地地基处理监测技术应用

项锦涛(中国公路工程咨询集团有限公司，北京 100089)

某吹填场地地基处理监测技术应用

项锦涛
(中国公路工程咨询集团有限公司，北京 100089)

软土地基处理施工中通过监测技术，了解土体全过程变化情况，及时验证、优化设计方案、参数，控制施工质量。结合某沿海城市吹填场地软基处理工程，对相关监测技术进行应用研究。

软土地基处理；监测；技术应用

1 前言

为保证、控制软基处理在施工期的整体安全和稳定，以及评价软基处理效果，需要在施工期进行沉降、空隙水压力、侧向变形等监测和原位测试等检测工作，进行长时间、连续的定性与定量现场技术监测和分析工作，从而指导现场施工和优化设计，反馈和验证设计参数取值，提供质量检测和隐蔽验收数据，保证施工进程和质量，为制定、执行有关施工专项方案和调整设计提供详实的数据和技术支持，同时配合和支持工程竣工验收、工程投资后评价等工作。

2 软基处理施工监测、检测技术

2.1 地表沉降观测

通过对土体垂直变形的测试分析，可确保工程施工安全，根据沉降时间曲线关系，可推算固结度，确定卸载时间。

2.2 深层沉降观测

通过对预压区钻孔埋设分层沉降标，然后用沉降仪来量测土层深部沉降。可得到不同深度的土层在加固过程中的沉降量，从中了解各土层的压缩情况。

2.3 孔隙水压力观测

通过对孔隙水压力进行监测，掌握施工过程中孔隙水压力的增长与消散规律，可控制加载速度和超孔隙水压力消散时间，并为分析加固效果提供依据。

2.4 侧向变形观测

通过钻孔埋设测斜管，监测土层深部水平位移，可以了解预压期间土体侧向移动量的大小，判断侧向位移对土体垂直变形的影响。

3 工程实例

3.1 工程概况

某沿海市政道路软基处理场地，选取面积为10500㎡场地作为试验区，采用塑料排水板+堆载预压+管井降水+强夯的联合方法进行软基处理，技术要求为工后沉降小于0.3m、1.0m×1.0m载荷板试验地基承载力特征值不小于120KPa、处理后粉细砂和吹填砂层液化指数不大于8。

场地为新近吹填土层，处理深度内①层为厚度约9m的吹填砂夹淤泥，②层为厚度约4.9m的淤泥、淤泥质土，③层为厚度约5.8m为中粗砂、细砂，厚度约2.9m的淤泥质土。场区地下水主要为上部孔隙水及下部承压水，地下水位埋设1.36～1.85m，平均1.65m。

4 监测、检测

4.1 地表沉降观测

沉降板由面积1m×1m，厚度为15mm 的铁板做成，监测频率为每天一次，直到施工结束后20天。监测点平均沉降量为0.517m，分层沉降法计算总沉降量为0.607m，工后沉降量为0.09m，固结度达到85.2%，表层沉降板随着时间增加，沉降量逐渐增大，根据沉降观测数据，当发现地表沉降曲线较缓时，及时增加静荷载（堆载）、动荷载（强夯）使得沉降继续保持一定速率，使得沉降速率在可控范围内，既不会因速率过慢影响地基处理工期，又不会因加载过大导致速率过快，进而造成排水板弯折、场地外土体隆起，产生质量、安全隐患。

4.2 分层沉降观测

4.2.1 仪器设备：由PVC 沉降管、CJY-80 型电磁式沉降仪、CJH-88.1 型沉降环及其它配套设备构成。

4.2.2 技术要求：孔点位置应准确，成孔要垂直，避免坍塌。沉降管道连接成数段系列，逐节在孔口连接。每埋好一个沉降环，都要用中粗砂和适量粘性土回填。沉降环埋好后，应立即用沉降仪测量一次，对环的位置、数量进行校对，并对孔口高程进行测量。每孔从淤泥面往下按 2m、5m、9m、15m 深度布置 4个分层沉降环，从埋设之后开始观测，每天一次，直到满夯结束后 10 天。

4.2.3 监测数据分析

共设置6个监测点位，累计压缩量平均为178mm，其中淤泥层压缩量较大平均为105mm，砂层压缩量为73mm，表明淤泥层由于加载及排水作用，产生排水固结效果，淤泥层产生压缩。

4.3 孔隙水压力观测

4.3.1 仪器设备：KYJ-30 型系列钢弦式孔隙水压力计及配套的ZXY-2 型振弦频率读数仪和导线等。其中钢弦式孔隙水压力计量程为200kPa。

4.3.2 技术要求：

①测头上的透水石事先要在水中煮沸 40min，以便排出透水石中的气泡。

②经水煮沸过的透水石冷却后要一直放在该水中，并且要在水中（注意不要与空气接触）装到测头上，此后在进入钻孔前也一直放在水中，并再次量测测头的初值。

③埋设位置在平面上应是垂直排水通道间距的几何形心上，在深度上应与垂直排水通道中真空度测头的埋设深度相对应，这样便于比较所测得的各种数据。

④埋设方法采用先成孔，待钻孔钻到设计埋深高程之上 50cm 处，再用压入的方式通过钻杆将测头压到设计高程，先向孔底填入适量干净砂，将测头放入孔内，上面回填粘性土封口，然后继续填砂至上面测头标高。

⑤所有导线应该作好标记，接头处作好防水处理，并用钢管保护导线。

⑥绘制测量孔点处孔隙水压力随深度的变化曲线。

⑦根据孔隙水压力的变化规律，判断真空-填土堆载联合加压以及动静高超载联合加压的预压加固时效性。

按每10000 ㎡设一个孔压观测孔，每孔从③层淤泥顶面往下按 2m、 5m、9m、15m 深度布置 4 个孔压计，从真空预压施工前两天开始观测，每天一次，直到满夯结束后 10 天。

数据表明加载期间孔隙水压力上升，但由于降排水的影响，孔隙水压力上升一段时间后逐渐降低，在进行加载，孔隙水压力又会逐渐上升。

4.4 侧向变形观测

4.4.1 仪器设备：由Φ70PVC 型测斜管和伺服式加速设计测斜仪两部分组成，测斜仪由测斜传感器、读数仪和连接电缆组成。

4.4.2 技术要求：

① 采用Φ108 直径钻具成孔，钻孔应垂直，上部砂层部分下套管护孔。② 钻进深度比安装深度深 1m。

③ 钻孔应有原始记录，包括地层分层、深度和土的性质描述。

④ 测斜管安装埋设采用逐根连接法：最下节管底套上配套，底盖固定密封，放入孔内；将上一节按槽口方向插入下一节接头内，必须注意一定要插到管子端平面相接后再固定，安装过程中遇管子上浮，可在管内注清水。

⑤ 测斜管安装到位，注意将管内壁上两对凹槽的任何一对调整垂直于量测方向，套上配套顶盖。

⑥ 管外与钻孔间隙用砂填实，测斜管内不得混入杂物，埋设完成后宜用模拟测头探模，以检查导槽是否通畅。

⑦ 测斜管与土体固结 5～7 天后，可进行初始值观测。

侧向变形观测点处理四区设于四区南侧、东侧、西侧，处理五区设于五区北侧、东侧、西侧。按距密封墙外边界 5m 布设，桩长分别进入③层淤泥内 25～26m，自真空预压稳压 7 天后开始观测，每 2天一次，直到满夯后 10 天。

侧向变形监测主要用途为监测土体侧向位移情况，判断地基处理工艺对下卧土体的影响深度，防止土体侧向变形过大影响施工安全。

5 结论

吹填场地地基处理采用表层沉降、深层沉降、孔隙水压力及侧向变形观测监测技术是可行的，能够满足地基处理对土体竖向、横向变形的监测要求，结合孔隙水压力消散数据确定加载时间，对加载速率及加载量进行合理化控制，确保吹填场地地基处理质量可控、信息化施工。

[1]龚晓南.地基处理手册.第三版.中国建筑出版社，2008.6

[2]刘玉卓.公路工程软基处理.人民交通出版社，2002.3.1

[3]吕玉梅、杨仲元、王东杰等.软土地基处理技术，中国电力出版社，2009.7.1

G322

B

1007-6344（2016）04-0315-01

项锦涛,男,1988年09月,助理工程师,路桥工程,中国公路工程咨询集团有限公司,工作年限：5,长春工程学院