软基监测方案.docx

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软基监测方案

软基监测方案（总33页）

XXX工程

监测方案

XXX公司

XXX年XXX月XXX日

监测方案

工程名称：

XXX工程

工程地点：

XXX

建设单位：

XXX公司

编写：

审核:

批准：

XXX公司

XXX年XXX月XXX日

1.工程概况

XXXXX

本项目软基处理特点：

本工程软基处理属于近海区回填工程，因地基下卧深厚的软土层，工程特性差，软基处理是本项目的难点。

设计单位给出的软基处理方法为深层井点降水+强夯工艺处理软基，该方案需要加固的软土地基区域局部需形成围堰，场地需吹填土整平，然后埋设垂直排水管道（塑料排水板），周边设搅拌墙，再深井降水强夯，个别区域联合堆载预压。

本工程相关单位如下：

建设单位：

XXX公司

设计单位：

XXX公司

2.监测设计原则

1）系统性原则

●根据设计的监测项目有机结合，并形成有效四维空间，测试的数据相互能进行校核；

●运用、发挥系统功效对软基进行全方位、立体监测，确保所测数据的准确、及时；

●在施工过程中进行连续监测，确保数据的连续性；

●利用系统功效减少监测点布设，节约成本。

2）可靠性原则

●监测设计中采用的手段是已成熟的监测方法；

●监测中使用的监测仪器、元件均通过计量标定且在标定有效期内；

●监测设计中对所布设的监测点均进行了有效的保护。

3）与结构设计相结合原则

●对结构设计中使用的关键参数进行监测，达到进一步优化设计的目的；

●对结构设计中，在专家审查会上有争议的方法、原理所涉及的受力部位进行监测，作为反演分析的依据；

●依据设计计算情况，确定软基处理中各项监测内容的的预警值；

●依据业主、设计单位提出的具体要求进行针对性布点。

4）关键部位优先、兼顾全面的原则

●对软基处理中相当敏感的区域加密测点数和项目，进行重点监测；

●对勘察过程中发现地质变化较大的位置及施工过程中有异常的部位进行重点监测；

●除关键部位优先布设测点外，在系统性的软基上均匀布设监测点。

5）与施工相结合原则

●结合施工实际确定测试方法、监测元件的种类、监测点的保护措施；

●结合施工实际调整监测点的布设位置，尽量减少对施工质量的影响；

●结合施工实际确定测试频率。

6）经济合理原则

●监测方法的选择，在安全、可靠的前提下结合工程经验尽可能采用直观、简单、有效的方法；

●监测元件的选择，在确保可靠的基础上择优选择国产及进口仪器设备；

●监测点的数量，在确保全面、安全的前提下，合理利用监测点之间联系，减少测点数量，提高工作效率，降低成本。

3.设计依据

●《岩土工程监测规范》YS5229-96

●《建筑变形测量规范》JGJ8-2007；

●《建筑地基基础设计规范》GB5007-2002；

●《工程测量规范》GB50026-2007；

●《港口工程地基规范》（JTJ250-98）

●《建筑地基处理技术规范》JGJ79-2002

●《水运工程测量规范》JTJ203-2001

●《XXX工程设计图》；

●国家及地方政府建设主管部门的有关规定。

4.监测项目内容

软基处理监测是为了了解整个软基加固过程中孔隙水压力消散、沉降变形，排水固结的发展过程，从而起到控制施工速率，保证地基稳定的作用，且对评价加固效果、总结工程经验提出有效资料，因此在施工过程中进行滥测，应用监测所得的信息指导施工，及时掌握变形的状况，对确保安全施工、信息化施工具有十分重要的意义。

根据本工程的要求、周围环境、场地本身的特点及相关工程的经验，按照安全、经济、合理的原则，拟设置的监测项目如下：

●表层沉降监测

●孔隙水压力监测

●分层沉降监测

●地下水位监测

●深层土体位移监测

5.测试方法及原理

5.1.表层沉降标观测

5.1.1监测目的

为了解地基土软基处理过程中的沉降情况，按照设计要求在软基处理区内均匀布置地表沉降标进行沉降观测。

要求沉降板尺寸为φ500×500×8mm钢板，各沉降标观测点坐标详见设计提供的相关图纸。

5.1.2监测点埋设方案

沉降标观测点埋设要求应在铺设工作垫层后，软基处理前埋设。

埋设位置按软基处理设计图纸要求进行，其埋设方法、观测步骤及保护措施见图5-1、图5-2。

图5-1沉降板埋设大样图

图5-2沉降观测点监测工作流程图

5.1.3监测仪器

采用索佳SET220K全站仪进行测量。

5.1.4监测方法

在观测点设置稳定后，立即测量其原始标高，作为初始读数。

以后每次测量其标高，即可得到前后两次测量间隔的沉降量。

计算出累计沉降值。

5.1.5监测时间

观测工作自沉降板埋设（安放）压实稳定后开始至竣工为止。

5.1.6监测成果

软基处理初期，原则上观测结束后，当天提供观测成果；在软基处理后期每周提供一次观测成果。

如出现异常情况，则及时通知各参建单位代表。

按《建筑变形测量规范》JGJ8-2007中4.5条电磁波测距三角高程测量规范要求施测，历次高程监测是通过工作基点间联测一条四等水准闭合或附合线路,由线路的工作点来测量各监测点的高程,各监测点高程初始值在监测工程前期两次测定（两次取平均），某监测点本次高程减前次高程的差值为本次垂直位移,本次高程减初始高程的差值为累计垂直位移。

软基处理初期，原则上观测结束后，当天提供观测成果；在软基处理后期每周提供一次观测成果。

如出现异常情况，则及时通知甲方、监理、施工。

根据工程需要分阶段提供地基的最终沉降量、残余沉降量和固结度，最终沉降量、残余沉降量和固结度计算采用三点法进行。

计算公式如下：

S∞=【S3（S2-S1）-S2（S3-S2）】∕【（S2-S1）-（S3-S2）】

Ut=St/S∞

S余=S∞-St

式中：

S1、S2、S3---------相同时间间隔下的沉降量

S∞---------最终沉降量

St---------t时间下的沉降量

Ut----------固结度%

S余---------本级荷载下的（主固结）残余沉降量

在监测报告中提供地基总沉降量～时间关系曲线（如下示意图）：

5.1.7监测频率

施工过程中前30天1天/次，30天后至工程竣工2天/次。

5.2.孔隙水压力监测

为了解吹填过程中地基土的孔隙水压力增长与消散情况，进行孔隙水压力观测。

振弦式渗压计适用于长期埋设在水工建筑物（地基或基岩）内部和其它混凝土建筑物及土体内部，长期观测建筑物或土体内部的渗透（孔隙）水压力，亦可用于观测水库水位的变化，并可同时测量埋设点的温度。

渗压计加安装配套附件可在测压管、管道、地基钻孔中使用。

一、仪器示意图

二、结构及工作原理

1.结构

振弦式渗压计由透水石、不锈钢感应膜片、密封壳体，信号传输电缆、振弦及激振电磁圈等组成。

2.工作原理

当被测水压荷载作用在渗压计上，将引起弹性膜片的变形，其变形带动振弦转变成振弦应力的变化，从而改变振弦的振动频率。

电磁线圈激振振弦并测量其振动频率，频率信号经电缆传输至读数装置，即可测出水荷载的压力值，同时可同步测出埋设点的温度值。

3.压力计算方法

a）当外界温度恒定，渗压计仅受到渗透（孔隙）水压力时，其压力值P与输出的频率模数ΔF具有如下线性关系：

P=kΔF

ΔF=F0-F

式中：

k—渗压计测量压力量的最小读数，单位为KPa/F；

ΔF—渗压计基准值相对于实时测量值的变化量，单位为F；（Hz2/1000）

F—渗压计的实时测量值，单位为F；（Hz2/1000）

F0—渗压计的基准值，单位为F：

（Hz2/1000）

b）当作用在渗压计上的渗透（孔隙）水压力恒定时，而温度增加ΔT，此时渗压计有一个输出量ΔF´，这个输出量仅仅是由温度变化而造成的，因此在计算时应给以扣除。

实验可知ΔF´与ΔT具有如下线性关系：

P´=kΔF´+bΔT=0

kΔF´=-bΔT

ΔT=T-T0

式中：

b—渗压计的温度修正系数，单位为KPa/℃；

ΔT—温度实时测量值相对于基准值的变化量，单位为℃；

T—温度的实时测量值，单位为℃；

T0—温度的基准值，单位为℃。

c）当渗压计受到渗透（孔隙）水压力和温度的双重作用时，渗压计的一般计算公式为：

Pm=kΔF+bΔT=k（F0-F）+b（T-T0）

式中：

Pm—被测渗透（孔隙）水压力量，单位为KPa。

注：

若大气压力有较大变化时，应予以修正。

三、埋设与安装

渗压计使用场合很广，如测量混凝土的渗透水压力，土壤中的孔隙水压力，扬压力管内的水位等，所以埋设安装时应根据不同情况进行布设。

下面主要对埋设在混凝土内的渗压计作一些简述，其他仪器的埋设安装方法可参照进行。

1.渗压计预饱和

由于混凝土的渗透系数较小，而水压力又是穿过透水石后作用在渗压计的感应膜片上，如果透水石与感应膜前的储水腔没有充满水（含有气泡），将会造成渗压计测值的严重滞后。

所以埋设安装前必须将透水石拧下放在水中浸泡半小时，透水石拧回前先将感应膜前的储水腔注满水，透水石拧回时渗压计进水口应朝上，以免腔内水流出。

2.埋设安装条件

埋设时应首先确保渗压计进水口的畅通，为防止泥浆堵塞进水口，应在进水口处做一个人工过滤层，过滤层由中砂、细砂分层组成，过滤层的直径应大于10Cm（或包一层水工布），埋设前将过滤层在水中充分饱和。

3.渗压计的电缆敷设

渗压计（已接长电缆）的进水口应朝向水压力方向，在引出电缆的沿线设止水板，防止高压水沿电缆渗透。

电缆应按设计走向埋设固定。

4.测试基准值

渗压计安装定位后应及时测量仪器的基准值，渗压计测量并计算出的水压力量是一个相对基准值的变化量，所以基准值取的准确与否，将直接影响到测值的准确性。

仪器安装完成后，在无外荷载及混凝土水化热结束的情况下，可进行基准值的测试（测试基准值应在无压和恒温的状态下，如早晨测值比较稳定）。

记录弦式渗压计两天以上的测值（频率和温度），如果多次测值基本相同（误差≤0.5％F.S），此测值可作为基准值。

5.注意事项

振弦式渗压计安装完成后，应根据仪器编号和设计编号作好记录并存档，严格保护好仪器的引出电缆。

电缆

电缆

膨润土、水泥混合浆料

膨润土、水泥混合浆料封口

膨润土（膨润球）干净细砂

干净细砂

15～30cm干净细砂

渗压计（外包做好的过濾层砂袋）（进水口应朝向水压力方向）15～30cm干净细砂

渗压计钻孔埋设示意图渗压计地基、基岩孔中埋设示意图

5.2.1埋设方案

孔隙水压力埋设工作与分层沉降同时段进行。

孔隙水压力计测头埋设到设计标高后，用粘土球封孔。

按照设计要求各观测断面分别埋设6个孔隙水压力观测传感器。

具体埋设数量及埋设标高按照设计施工图纸进行。

埋设方法步骤见图5-3、图5-4。

图5-3孔隙水压力传感器埋设大样图

图5-4孔隙水压力传感器监测工作流程图

5.2.2监测仪器

采用手持式孔隙水压力频率计进行观测。

5.2.3监测方法

使用频率计测出各孔隙水压力观测传感器的即时频率，将每次观测的数据记录在观测表内，计算出该点的即时孔隙水压力。

可用振弦式指示仪进行测量，测量方法参照有关振弦式指示仪的使用说明，测量完后记录渗压计的输出值、温度值、仪器编号、设计编号、测量时间等相关信息。

渗压计计算公式：

Pm=k（F0-F）+b（T-T0）

式中：

P—渗透（孔隙）水压力（单位为KPa）；

5.2.4监测时间

观测工作自仪器埋设（安放）并经校定后开始，至竣工为止。

5.2.5监测成果

软基处理初期，原则上观测结束后，当天提供观测成果；在软基处理后期每周提供一次观测成果。

如出现异常情况，则及时通知各参建单位代表。

5.2.6监测频率

施工过程中前30天1天/次，30天后至工程竣工2天/次。

5.3.分层沉降观测

1、为了解不同土层的沉降情况，选用电磁式沉降仪进行观测。

2、作业用途及原理

1）适用于土石坝的分层沉降量的观测，以及路堤、地基处理过程中的堆载实验。

基坑开挖或回填作业中引起的隆起和沉降的测量，也可测得一般堤坝的水平位移。

2）埋入土体的沉降管要按设计隔一定距离设置磁环，当土体发生沉降时该磁环也同步沉降，利用电磁探头测出磁环的位置，与初始位置相减，即可算出各测点的沉降量。

3、安装及调试

沉降管及沉降环的安装如图4.1所示。

沉降量的测量装置由两大部分组成：

一是地下材料埋入部分，由沉降管和底盖、沉降磁环组成；二是地面接收仪器，如钢尺沉降仪、自动测读装置。

其中沉降管和沉降环的安装有其重要的地位。

沉降管和沉降环安装步骤一般如下：

（1）用φ108钻头钻孔（沉降管外径70mm），为了使管子顺利地放到底，一般都需比安装深度深一些，原则是10米＋0.5米，20米+1米，依次类推。

（2）清孔，钻头钻到预定位置后，不要立即提钻，需把泵接到清水里向下灌清水，直至泥浆水变成清混水为止，再提钻后安装。

（3）安装管子的连接采用联接管，一边下管子一边向管子内注入清水（管子浮力太大时）。

（4）磁环的安装，按设计要求在每节管子上套上磁环和定位环，用螺丝固定磁环，并用螺丝固定定位环，然后再把管子插入联接管内，拧紧螺钉，这样边接边向下放到设计深度为止。

（5）在安装中，若发现磁环的间距不是设计指定的整数时，可采取调节管子长短来实现，也可采用管子上套定位环的方法来解决，但要掌握一个原则：

磁环向下要有足够的沉降距离，必须满足其设计要求。

（6）沉降管放到设计要求后，盖上盖子就可以对孔和沉降管的间隙进行回填。

●分布在坝中和粘土芯墙内的沉降管采用填注回填，回填原料为现场干细土或中粗砂，回填速度不能太快，以免赌塞后回填料不去，从而形成孔隙，最好时隔一两天后再检查一下，回填料下沉后再回填满之后即可，管子周围加上保护装置，方可放心待后测量。

●分布在堆石体内的沉降管的回填可用堆坑法加保护管：

①堆坑法回填。

这种回填方式也应分段回填，即外围回填到一定高度（高度不宜超过1.5米）沉降管处再回填。

先将沉降管周围1米范围外先用大石料回填夯实，其高度不宜超过1.5米，然后将沉降管周围用碎石或细土回填至外围回填料高度，并夯实。

②拔管法回填。

当回填到一定高度时，采用保护管将沉降管套上，周围还是正常回填，套管直径为200mm，长度2m，当回填至套管口0.5m时将套管拽出，留下的空隙用细土或中碎石回填夯实，在将套管套在测斜管上，重复上述，直到设计规定的回填高度。

这种方法施工干扰力小，堆石中回填测压孔也可采用此方法。

埋设方案

埋设工作应在插设塑料排水板后铺膜前进行。

分层沉降管埋设底标高为-13.5m。

沉降管采用PVC管。

各断面沉降环的埋设标高详见设计施工图纸。

仪器埋设完成后待其稳定再进行观测。

埋设方法步骤见图5-5、图5-6。

图5-5分层沉降埋设大样图

图5-6分层沉降监测工作流程图

5.3.2监测设备

采用电磁式沉降仪进行测量。

5.3.3观测方法

在分层沉降埋设完成后，用水准仪测出管口高程，用沉降仪测出管口以下各观测点的深度，计算出初始标高。

以后每次观测时，水准仪测出管口高程，用沉降仪测出管口以下沉降环的深度，数据记录在分层沉降观测表内，通过标高对比，计算出地表下不同土层的沉降值。

5.3.4观测时间

观测工作自仪器埋设（安放）并经校定后开始，至竣工后为止。

5.3.5观测成果

软基处理初期，原则上观测结束后，当天提供观测成果；在软基处理后期每周提供一次观测成果。

如出现异常情况，则及时通知各参建单位代表。

5.4.地下水位观测

为了解地基土软基处理过程中地下水的变化情况，按照设计要求在软基处理区边缘的水平位移观测点附近布置地下水位观测孔进行地下水观测。

各地下水位观测点位置详见设计提供的施工图纸。

5.4.1埋设方案

地下水位观测点埋设要求与深层侧向水平位移埋设同时段进行。

要求水位管

底标高为-22.0m。

水位管采用PVC管。

埋设位置按设计图纸要求进行。

用Φ89钻头成孔，钻进尽可能采用清水钻进，埋设直径为Ф53的专用水位监测PVC管，埋管深度不小于10m，露头800mmPVC管外使用特殊土工布进行无缝包扎，下管后用中砂密实,孔顶附近再填充泥球，以防止地面水的渗入。

埋设完成后，立即用清水洗孔，以保证水管与管外水土体系的畅通。

露出地面的管要加设明显的保护措施，以免施工设备碰坏。

水位监测的PVC管口加盖，避免杂物及雨水进入，管口露出地面约0.8米高。

首次观测时，采用全站仪测出管口初始高程，以后每月定期复核一次管口高程，若PVC管口离地面高度低于0.3米，须接长0.5米PVC管。

其埋设方

法、观测步骤与保护措施见图5-7、图5-8。

图5-7地下水位监测孔埋设大样图

图5-7地下水位监测工作流程图

5.4.2测试仪器

采用SWJ-8090电测水位计进行测量。

5.4.3测量方法

在地下水位孔埋设完成后，用水准仪测出管口高程，用水位计测出管口到地下水面的距离，计算出水位标高。

5.4.4观测时间

观测工作自水位管埋设完成开始至竣工为止。

5.4.5观测成果

软基处理初期，原则上观测结束后，当天提供观测成果；在软基处理后期每周提供一次观测成果。

如出现异常现象，则及时通知各参建单位代表。

观测全部完成后绘制水位孔水位变化示意图。

水位孔水位变化示意图

5.5.深层土体位移观测

为了确保吹填过程中周边围堰结构的稳定，进行土体深层水平位移观测，监测不同深度土层各点的水平位移情况。

5.5.1埋设方案

深层侧向水平位移观测的埋设工作应在施工前埋设。

埋设采用钻孔埋设法，先钻至设计深度，孔底若为软层加深至硬层后再埋设测斜管，（测斜管为内侧带有十字滑槽的专业PVC管），稳定后测初始值及管口高程，投入正常使用。

测斜管管口加盖，避免杂物进入，管口露出地面约0.8米高。

首次观测时，采用全站仪测出管口初始高程，以后每月定期复核一次管口高程，若测斜管管口离地面高度低于0.3米，须接长0.5米测斜管。

详细过程见图5-9、图5-10。

图5-9深层土体位移监测孔埋设大样图

图5-10深层土体位移位监测工作流程图

5.5.2测试仪器

采用CX-3C型测斜仪进行观测。

5.5.3观测方法

用测斜仪从测斜管底部自下而上每0.5m为一个测点，测量不同深度处的土体水平位移量，并按180度角正反向两次测量，将每次观测的数据记录在观测表内.

5.5.4观测时间

观测工作自仪器埋设（安放）稳定后开始，至竣工后为止。

5.5.5观测成果

地基处理初期，原则上观测结束后，当天提供观测成果；在软基处理后期每周提供一次观测成果。

如出现异常情况，则及时通知各参建单位代表。

观测全部完成后编制深层位移变化图。

深层位移变化图

6.监测数据的处理分析和报送

6.1监测初始值测定

为取得基准数据，各观测点在施工前，随施工进度及时设置，并及时测得初始值，观测次数不少于2次，直至稳定后作为动态观测的初始测值。

测量基准点在施工前埋设，经观测确定其已稳定时方才投入使用。

稳定标准为间隔一周的两次观测值不超过2倍观测点精度。

基准点不少于3个，并设在施工影响范围外。

施工期间定期联测以检验其稳定性。

并采用有效保护措施，保证其在整个施工期间的正常使用。

6.2监测数据资料整理、提交及流程

在现场设立微机数据处理系统，进行实时处理。

每次观察数据经检查无误后送入微机，经过专用软件处理，自动生成报表。

监测成果当天提交给业主、监理、总包及其它有关方面。

现场监测人员分析监测数据及累计数据的变化规律，并经监测组负责人审核无误后提交正式报告。

如果监测结果超过设计的警戒值即向建设单位、总包单位、监理单位发出预警，提醒有关部门关注，以及时决策并采取措施。

同时根据相关单位要求提供监测阶段报告和变化曲线汇总图；监测工程结束后一个月内提供监测总结报告。

本工程工作信息流程见图6-1：

图6-1监测工作流程

6.3监测报表的内容及报送时限

1）月报主要是工程监测阶段性总结报告。

每月定时报送到业主代表和监理工程师。

2）预警报告是在日常监测过程中出现的突变或累计变化达到警戒值时，先以电话或口头形式告知业主代表和监理工程师，本次监测工作结束后，必须以纸质文件形式出具简报。

7.监测组织机构和监测流程

7.1监测组织机构

7.1.1本项目拟投入的主要技术人员

序号

姓名

性别

拟派岗位

技术职称

1

2

3

4

5

6

7

8

9

7.1.2本项目拟投入的主要仪器设备

仪器或设备名称

型号、规格

数量

自有或委托检测或租借

监测设备

索佳全站仪

SET210K

1

自有，年检合格

索佳全站仪

SET220K

1

自有，年检合格

索佳水准仪

SDL30

1

自有，年检合格

水准仪

莱卡NA2

1

自有，年检合格

测斜仪

CX-3C

1

自有，年检合格

铟钢尺

BIS20

2

自有，年检合格

水位计

SWJ-8090

1

自有，年检合格

分层沉降仪

1

自有，年检合格

孔隙水压力计

1

自有，年检合格

测频仪

1

自有，年检合格

标贯、动探设备

钻机

自有，年检合格

标贯配套设备

自有，年检合格

触探配套设备

自有，年检合格

静载设备

自动采集仪

自有，年检合格

千斤顶

自有，年检合格

钢梁

自有，年检合格

7.2监测组织的主要职责

1）、负责监测方案和监测计划制定；

2）、监测仪器的选择和调试、仪器保养维修工作；

3）、负责量测计划的安排与实施。

包括测点埋设、日常量测、资料管理等；

4）、监测数据的收集、整理和分析；

5）、负责及时进行量测值的计算和绘制图表。

并快速、及时准确地将信息（量测结果）反馈给现场施工指挥部，以指导施工。

6）、现场监控量测,按监测方案认真组织实施,并与其他环节紧密配合,不得中断。

7）、及时向业主和监理工程师提交监测报告。

7.3监测流程

监测数据分析为达到预定的监测目的，要进行科学合理的组织安排，监测需严格按监测流程进行，如图7-1所示。

图7-1监测流程框图

8.质量目标和保证措施

8.1质量目标

本项目质量目标：

创优。

严格执行监测方案的内容，主动配合业主和总包在施工过程中各方面的协调工作，处理好各相关单位和人员的关系。

服务于全过程。

及时做好各类质量信息的收集、汇总、分析和反馈。

认真完成本项目由于设计与施工变更等原因而增加的工作量，并保证要求和工作质量不变。

8.2监测工作的管理

1）实行项目经理负责制

监测组成员服从监测组负责人的统一调配，并在日常监测工作中严格按监测方案的要求实施作业。

监测组负责人经常保持与建设单位、总包单位的联系，及时了解场地施工进度，安排与落实监测工作的步骤，配合施工的顺利进行。

2）监测过程的质量控制

作业人员应严格按方案要求及相应规范进行作业，发现超出允许误差时应及时纠正或进行返工。

技术问题由工程负责人与审核人审定人商量后作出决定，工程负责人与审核人实施监测过程中的质量控制，杜绝质量问题的发生。

3）文件与资料的管理

监测工作中的相关函件、以及日