一航二监测方案.docx
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一航二监测方案
日照港岚山港区30万吨级矿石码头工程
吹泥区软基处理监测方案
青岛中航工程试验检测有限公司
二零一四年七月十一日
一、编制依据………………………………………………………………2
二、工程概况………………………………………………………………2
三、地基处理监测要求……………………………………………2
四、工程重点、难点分析…………………………………………………3
五、主要监测、检测项目实施方案………………………………………3
六、主要监测、检测仪器设备……………………………………………14
七、质量技术措施计划……………………………………………………14
八、信息管理………………………………………………………………15
九、安全文明生产及环保措施…………………………………………16
一、编制依据
1《港口工程地基规范》（JTJ250-2010）；
2《港口岩土工程勘察规范》（JTS133-2010）；
3《水运工程水工建筑物原型观测技术规范》（JTJ218-2005）；
4《孔隙水压力测试规程》（CECS55：
93）；
5《真空预压加固软土地基技术规程》（JTS147-2-2009）；
6《土工试验方法标准》（GBT50123-1999）；
7《岩土工程技术规范》（GB29-20-2000）；
8其它有关规范、标准和招标文件的技术要求及设计要求等。
二、工程概况
本工程位于采用真空预压联合堆载法对地基进行处理。
原地基为吹填土，对吹填土进行整平后铺设水平排水垫层，在排水垫层上打设塑料排水板设置竖向排水通道，并布置射流泵及滤管作为主动排水系统，设置完毕后进行压膜沟开挖及密封膜铺设工作，并在真空预压区域内进行粘土密封墙的施工，上述工序完成后进行真空预压及堆载施工。
本次监测工程即为地基加固的施工过程中通过对埋入地基土中的各种仪器的实时监测，分析地基预压荷载大小、地基固结、沉降和位移随时间和空间的变化，判断地基土强度增长情况，并通过观测数据的处理、分析、计算确定合理的卸载时间以实现对地基加固过程中的动态实时监测、检测，指导施工正常进行，为后续场区的施工及使用提供重要依据。
三、地基处理监测要求
为保证施工过程中安全、稳定、有效进行，真空联合堆载预压过程中应满足以下标准：
1膜上堆载应在真空预压满载10天后进行；
2堆载过程中地基加固区内孔隙水压力消散率应不小于80%方可进行下一级加载；
3地基向加固区外的侧向位移速率不大于5mm/d；
4地基沉降速率不大于30mm/d。
为满足堆场正常使用要求，堆场大面积地基处理需达到以下标准：
1按实测沉降曲线推测的平均应变固结度真空联合堆载区大于90%，真空预压区、堆载预压区大于85%；
2连续5天沉降速率真空预压联合堆载区不大于1.5mm/d，真空预压区及堆载预压区不大于2mm/d。
四、工程重点、难点分析
真空联合堆载预压地基处理工艺具有成本低、工艺简单、加固深度大等优点，但由于该工艺施工周期长、密封性要求高等特点，加固过程中容易出现真空膜破损、真空度达不到设计要求、孔隙水压力反弹、地基沉降量减小、地基土外向位移过大等情况，致使施工过程可能出现达不到设计要求、地基失稳等危险，因此需要通过对监测数据的综合分析，判断施工过程的加固效果，排除施工隐患，以求在满足设计要求的前提下尽早卸载，这是本次监测、检测工程的重点工作。
同时由于本次施工为真空联合堆载预压，堆载过程由于施工环境恶劣、人为影响因素较多等原因，监测仪器容易受石料挤压、车辆冲撞而发生永久性损坏，致使监测工作无法按照设计要求正常进行，监测数据缺失，因此监测仪器的保护工作成为本工程的难点。
五、主要监测、检测项目实施方案
1表层沉降观测
（1）目的
观测地表沉降量及沉降过程，掌握土体在荷载作用下产生的变形，分析土体变形及控制地基加固质量，根据实测沉降曲线推算土体的固结度和残余沉降量，预测沉降趋势，评价地基加固效果，确定合理的卸载时间。
（2）布置
根据设计图纸要求布置。
（3）实施方案
①沉降标制作：
按设计图纸说明，板底为0.7×0.7m2钢板，沉降杆用镀锌钢管制做，焊接在钢板上，杆可接长，杆上焊测耳，每节长度为1.5m；
②对每个区进行10m×10m的网格高程测量，测量打设排水板前后砂垫层标高，推算出打设排水板期间沉降。
沉降标安装在密封膜上，铺膜后即将沉降板移至膜上埋放，沉降板在膜上埋放时，注意不要刮破密封膜，需先在膜上铺一层土工布，再用砂找平，安放好沉降板后，用砂包袋将沉降板和杆围好并保护好，回填时一定要保持沉降标的垂直度，保证垂直偏位不超过2%，放置完毕后，立即测量观测其初始高程；
③观测采用普通水准仪和双面区格式水准尺对各沉降板和水准点进行联测，并将测量数据记入记录表中；
④监测频率加载前期1~2天1次，后期3~5天1次；
⑤在堆载施工期间，将沉降标观测管逐节升高，接杆前测量一次，接杆后随即再次测量观测其标高，并将上述测量数据记入记录表中；
（4）仪器保护
在堆载施工期间，将沉降标观测管逐节升高，堆载过程中若发生测杆破坏现象，应立即重新接杆，接杆前测量一次，接杆后随即再次测量观测其标高，并将上述测量数据记入记录表中；
（5）资料分析与整理
每次测量结果均应绘制时间和沉降的关系曲线图，分析沉降趋势，观测数值正常时应每周上报一次，当观测数值出现异常时应及时向业主汇报，高程测量记录表参照附录一。
2孔隙水压力观测
（1）目的
反映场区土体固结程度的指标是土体内孔隙水压力，因此必须用埋设在不同深度处的孔隙水压力测头来监测地基土中孔隙水压力的变化过程，从而分析地基加固效果及强度增长情况。
（2）测点布置
由于本次处理需堆载，为便于仪器的保护和测量人员对数据的观测，根据设计图纸，在每个区由上至下每2米埋设一只孔隙水压力计，直到坚硬地层为止，孔隙水压力计探头埋设如下图所示：
（3）实施方案
①本次监测采用振弦式孔隙水压力计，一孔多点钻孔式埋设法，埋设前首先进行室内率定及泡水一昼夜处理；
②钻机成孔，套管跟进，直钻至预计埋设深度以上0.5m，钻孔内充水至孔口；
③将传感器移入孔中，通过米尺确定传感器埋设深度；
④将传感器自下至上依次埋设好，上下两测头之间采用粘土球密封，经检查已埋设的孔隙水传感器工作正常后，进行封孔。
封孔后，将孔隙水压力导线集结成束；
⑤孔隙水压力导线出膜，出膜装置应为法兰形式，法兰下钢管管底进入地表下1米，管口高出膜上1.5米以上，管内自法兰至管口采用粘土、腻子及密封胶进行密封处理；
⑥确定初始读数，传感器埋设完毕后应立即观测孔隙水压力的变化，直至读数稳定，此读数即为初始读数；
⑦加载开始后使用频率读数仪测定各孔隙水压力计的频率读数，并计算出孔隙水压力记入记录表中；加载前期1~2天1次，后期3~5天1次；
（4）仪器保护
由于本次施工需堆载，为防止堆载过程石料对导线的破坏，本次监测出膜装置膜上部分全部采用镀锌钢管，钢管随堆载过程不断接高，接高后管口采用密封盖盖好，防止漏气。
（5）资料分析与整理
每次测量结果均应绘制时间和孔隙水压力的关系曲线图，分析孔隙水压力消散情况，观测数值正常时应每周上报一次，当观测数值出现异常时应及时向业主汇报，孔隙水压力观测记录表参照附录二。
3水位观测
（1）目的
测量地基处理过程中地下水位变化情况，了解地基处理的排水效果，并联合孔隙水压力掌握地基土中的应力变化情况。
（2）测点布置
根据设计图纸，在地基加固区内埋设水位管，水位管埋设如下图所示：
（3）实施方案
①钻机成孔，孔深至设计要求，然后将逐根用管箍连接至设计要求长度导管放入孔内，导管连接部分用自攻螺丝固定，各管连接时导槽要相通，而且管端封紧；
②将导管底部埋入硬层，作为固定端。
导管埋设后，用水位仪对其进行2～3次观测，直至水位位置稳定，此测读数即为初始读数；
③监测频率加载前期1~2天1次，后期3~5天1次；
（4）仪器保护
由于本次施工需堆载，为防止堆载过程石料对水位管的破坏，本次监测出膜装置膜上部分全部采用镀锌钢管，钢管随堆载过程不断接高，接高后管口采用密封盖盖好，防止漏气，每次钢管接高前均应接高水位管，并测量接高长度，记入记录表中。
（5）资料分析与整理
每次测量结果均应绘制时间和水位的关系曲线图，修正孔隙水压力，观测数值正常时应每周上报一次，当观测数值出现异常时应及时向业主汇报，水位观测记录表参照附录三。
4分层沉降观测
（1）目的
观测各土层沉降量及沉降过程，掌握土体各层在荷载作用下产生的变形，根据实测沉降曲线推算土体的固结度和残余沉降量，预测沉降趋势，评价地基加固效果，确定合理的卸载时间。
（2）测点布置
由于本次处理需堆载，为便于仪器的保护和测量人员对数据的观测，根据设计图纸，在每个区的设计位置处由上至下每隔2~3m埋设分层沉降磁环，土层分界处必须埋设，直到坚硬地层为止，分层沉降仪埋设如下图所示：
（3）实施方案
①先按预计要求将磁环按一定间隔固定在导管上，导管底端封闭以防泥砂进入；
②采用钻孔法埋设，套管跟进，钻孔直径110mm，孔深钻至设计深度后，调整泥浆稠度，保证孔壁完整、孔底干净，然后将接好的导管插至钻孔底部，导管接口处采用密封胶进行密封；
③采用管内注水法以减小浮力，导管下入时将每个磁环定位控制在定位环处并手持送至孔口，使三角爪与孔壁接触，以保证每个磁环在预计位置；
④每次对接导管重复上述步骤进行埋设，直至埋设完全部磁环，经深度确认后自孔口周围均匀回填中粗砂，保证每次少填勤填，利于砂土沉淀，如此反复确保回填至地表；
⑤磁环埋设好后，使用分层沉降仪进行测量，沉降仪测头先后测量每个磁环位置两次，取测量数值的平均值作为初始值，记入记录表中；
⑥监测频率加载前期1~2天1次，后期3~5天1次；
（4）仪器保护
由于本次施工需堆载，为防止堆载过程石料对导管的破坏，本次监测出膜装置膜上部分全部采用镀锌钢管，钢管随堆载过程不断接高，接高后管口采用密封盖盖好，防止漏气，每次钢管接高前均应接高导管，并测量接高长度，记入记录表中。
（5）资料分析与整理
每次测量结果均应绘制各磁环时间和沉降的关系曲线图，分析各土层沉降趋势，观测数值正常时应每周上报一次，当观测数值出现异常时应及时向业主汇报，分层沉降观测记录表参照附录四。
5深层水平位移观测
（1）目的
由于淤泥土抗剪强度低，随着荷载的施加，淤泥层有可能在荷载作用下发生剪切破坏而侧向挤出，从而导致地基失稳。
埋设测斜管的目的就是为了监测软土层不同深度处的侧向变形情况，为加载过程和加载速率控制提供指导。
（2）测点布置
根据设计图纸设置，测斜管埋设如下图所示：
（3）实施方案
①钻机成孔，孔深至设计要求，然后将逐根用管箍连接至设计要求长度导管放入孔内，导管连接部分用自攻螺丝固定，各管连接时导槽要相通，而且管端封紧，并将十字槽一轴对准变形测量方向，以减小侧向位移引起的测量误差；
②将导管底部埋入硬层，作为固定端。
导管埋设后，用测斜仪对其进行2～3次观测，直至导管位置稳定，此测读数即为初始读数；
③经检查仪器工作正常后，将测头导轮卡置在预埋好的测斜管的导槽中，轻轻将测头放入测斜导管中，放松电缆使测头滑至孔底，记下深度标记，当触及孔底时，应避免激烈的冲击，测头在孔底放置5min，使测头温度与环境温度一致；
④将测头拉起至最深标志处作为测读起点，根据电缆标志，顺次0.5m测读一次，直至导管顶端为止。
沿位移方向正负方向各测读一遍。
按照要求作好每次测试记录，记入记录表中；
⑤监测频率加载前期1~2天1次，后期3~5天1次,堆载过程中监测加密；
（4）仪器保护
本次侧向位移监测点均在真空预压区域之外，为防止施工车辆及机械对测斜管的破坏，本次监测埋设仪器后外部均设置镀锌钢管保护，镀锌钢管底部插入原泥面深度不小于1m。
（5）资料分析与整理
每次测量结果均应绘制时间和位移的关系曲线图，分析土体稳定性，观测数值正常时应每周上报一次，当观测数值出现异常时应及时向业主汇报，侧向位移记录表参照附录五。
6十字板剪切试验
（1）试验目的
测试饱和软粘土的不排水抗剪强度，检测堆载预压前后的地基强度，通过对比检验堆载预压效果。
（2）试验方法
①正确连接十字板头、电缆及记录仪，通电预热10-15min；
②用手逆时针旋转十字板头，观察记录仪仪器显示，若反向显示，应调换有关接线；
③试验开始后，应匀速旋转十字板头；
④当数值出现峰值或稳定值后，均可视为本次试验的抗剪强度；
⑤当需测试重塑土抗剪强度时，应顺时针快速旋转十字板头6圈，按上述方法重复测试。
⑥预压前后检测点应位于相同位置。
（3）资料分析与整理
检测完毕后及时绘制土体深度和抗剪强度的关系曲线，并提交给业主。
7钻孔取土试验
（1）试验目的
取出预压前后一定深度处地基原状土，经过土工试验后，对比预压前后原状土的各项数据，检验堆载预压效果。
（2）试验方法
①将钻机移至设计指定位置，钻机成孔，套管跟进至设计深度；
②用取土器小心取出该深度处原状土样，并用石蜡密封好后及时送检；
③重复上述步骤，直至取出所有设计要求深度处的原状土样。
④预压前后检测孔应为同一位置。
8载荷试验
（1）目的
检测地基承载力特征值。
（2）试点处理及试验流程
试点压板底高程与处理地基顶面高程相同，压板下用20mm中粗砂找平。
试验流程如下：
整平试验点至设计标高→安放载荷板（1.5*1.5m2）、油压千斤顶→安装配重→安装试验用仪表→分级加载试验→分级卸载→整理试验资料。
（3）加卸载及沉降稳定标准
加载等级分为10级，每级加荷36kPa,最大加载压力不小于设计要求压力值的2倍。
每加一级荷载前后均应各读记承压板沉降量一次，先按10min、10min、10min、15min、15min测读沉降量，以后每半小时读记一次，直到连续两小时内每小时沉降量不大于0.1mm为止，即加下一级荷载。
卸载级数可为加载级数的一半，等量进行，每卸一级，间隔10min观测一次，连续一小时，卸载完毕，观测3小时结束。
当出现下列情况之一时，可终止加载：
A.承压板周围的土被挤出或承压板周围出现明显的裂缝，沉降急剧增加；
B.本级荷载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；
C.在本级荷载下连续24小时沉降速率出现等速或加速发展，达不到相对稳定标准；
D.总沉降量超过承压板宽度的1/12。
（4）地基承载力可按下列方法确定：
A．临塑荷载法：
以比例界限P0值作为地基容许承载力；
B．极限荷载法：
当P～s曲线上的比例界限点出现后，土很快达到极限破坏，即比列界限荷载P0与极限荷载Pu接近，将Pu除以安全系数2.0~3.0，作为地基容许承载力；
C．相对沉降控制法：
当P～s曲线上没有直线段，在P～s曲线较平缓段选取地基承载力时，选取相对沉降不大于0.02所对应的承载力作为地基容许承载力。
9室内土工试验
（1）试验目的
本次检测工作所有钻取的土样均应进行加固前后土样的室内土工试验，了解加固前后处理区内地基土的变化，评价地基处理的加固效果。
（2）试验内容
本次室内土工试验应包含含水率试验、密度试验、颗粒分析试验、界限含水率试验、回弹模量试验、渗透试验、固结试验、三轴压缩试验和直接剪切试验等设计要求的所有室内土工试验。
（3）试验方法及步骤
本次室内土工试验方法均按《土工试验方法标准》（GBT50123-1999）执行，如有与设计文件冲突的地方，按设计文件执行。
（4）资料分析与整理
取土完毕后及时进行室内土工试验，并将试验成果编写为土工试验成果表上报给业主。
六、主要监测、检测仪器设备
投放的主要监测、检测仪器设备见表一
表一拟配备的试验和检测仪器设备表
序号
仪器设备名称
型号规格
数量
国别产地
制造年份
用途
备注
1
水准仪
DZS3-1
2
中国北京
2010年
地面沉降
/
2
频率读数仪
JTM-5000
2
中国常州
2012年
孔隙水压力
/
3
钢尺水位计
JTM-9000
1
中国常州
2010年
地下水位
/
4
分层沉降仪
JTM-8000
1
中国常州
2010年
分层沉降
/
5
真空压力表
JTM-J3000
/
中国常州
/
膜下真空度
/
6
静力载荷测试仪
JQ-503D
1
中国徐州
2013年
载荷试验
/
7
油压千斤顶
1000kN
1
中国徐州
2013年
载荷试验
/
8
位移计
50mm
4
中国徐州
2013年
载荷试验
/
9
油压传感器
80MPa
1
中国徐州
2013年
载荷试验
/
10
钻机
BD370
1
中国徐州
2009年
勘察孔
/
11
十字板剪切仪
90318090
1
中国武汉
2009年
十字板剪切
/
12
百分表
50mm
4
中国青岛
2012年
回弹模量
/
13
测斜仪
JTM-6000
1
中国常州
2011年
深层位移
/
七、质量技术措施计划
（1）监测、检测仪器质量控制
①监测、检测仪器根据业主委托和设计要求，对需埋设仪器制订仪器采购计划，应对供货单位的生产能力和质量进行调查，最终确定合作单位，以确保质量。
②所用监测、检测仪器设备必须具备出厂合格证、检定合格证，仪器设备的精度、量程、有效期、环境适应性等均应满足要求。
（2）仪器埋设控制
仪器埋设中严格按照质量监督检查程序，严格执行“三检制”，搞好工程质量的自检、互检和专检，确保买入仪器能够采集到真实有效的数据。
（3）测量
①测量前，应收集与工程有关的测量资料，并对工程设计文件提供的控制点进行校核。
②测量水准点必须布设在受施工影响小，不易发生沉降和位移的地点。
水准点使用前应对其进行校核。
③当原有水准点无法继续保存时，重新引测的水准点等级不得低于原水准点等级。
④施工过程中，应定期对施工水准点进行校核，确保施工测量精度。
（4）人员的技术素质
参加本工程的人员其技术水平达到所在岗位的技术要求，能胜任本岗位的工作，对于特殊岗位工作的人员按有关规定还应持有岗位上岗证。
参加本工程的人员在施工前组织学习与承包项目有关的技术文件、图纸，领会设计意图和要求，明确监测、检测中应遵循的技术规范、质量标准、了解各自在工程中的质量责任，对参加本工程的人员进行廉政教育，确保数据的真实有效性。
八、信息管理
（1）原始资料的记录做到准确齐全，任何人不得随意涂改档案资料和弄虚作假。
（2）所有投入使用的监测、检测仪器设备均必须有检定合格证，并存入工程档案备查。
（3）监测、检测档案资料在保管过程中将做好防潮和防腐工作，以免纸张变色和发霉。
（4）所有技术资料采用符合规定的统一格式填写，上报给业主时均应签字盖章及时齐全。
九、安全文明生产及环保措施
安全生产工作是企业综合效益的重要组成部分，是人命关天的大事，只有确保安全才能正常生产。
坚决贯彻公司“安全第一，预防为主，综合治理”的方针，认真做好安全生产工作，根据现场检测条件、检测特点和性质对监测、检测过程中可能出现的事故进行分析判断，确定本工程的安全风险及控制目标。
主要危险源如下：
①钻机设备操作：
对操作者及附近人员的伤害风险及对设备本身的损害风险。
②吊机、挖运机械对试验人员的损害：
本工程中载荷试验采用重力块提供反力的方法，在堆载块吊装过程中不免会出现对人身的伤害，安全风险的防范以预防为主，保障为辅，通过执行安全管理措施控制风险,通过保险、防护措施将风险所引起的损失减至最小。
⑴安全教育培训
①开工前按国家有关部门的规定，对全体职工进行一次安全生产重要性的教育，提高职工安全生产的自觉性，造成一个人人讲安全、人人注意安全的好风气。
②各检测项目开始前对参加施工人员（含农民工）进行技术交底的同时，要进行必须的安全交底，并履签《安全/环保技术交底通知单》。
⑵现场检查
①根据现场实际检测情况进行现场随机抽查，检查频率为不定期。
②检查的记录应保存以备审查。
⑶个人劳动保护用品
①制定个人劳动保护用品的管理制度。
包括采购、维护、发放、使用的要求及对分包商个人劳动保护用品的规定。
所有个人劳动保护用品应符合国家标准，并由有资格的厂家生产。
②提供个人劳动防护用品的实例、产品合格证、生产许可证，以备有关部门审核。
③所有工作现场的个人劳动保护用品必须按要求进行配备。
附录一
高程测量记录表
工程名称：
仪器编号：
天气：
日期
测站
后视（mm）
前视（mm）
高程（m）
附录二
孔隙水压力观测记录表
工程名称：
观测日期：
接受仪编号
测点编号
现时读数（Hz）
测点编号
现时读数（Hz）
附录三
水位观测记录表
工程名称：
观测日期
仪器编号
测点编号
水面至孔口距离（mm）
附录四
分层沉降观测记录表
工程名称：
观测日期：
接受仪编号
测点编号
现时读数（mm）
测点编号
现时读数（mm）
附录五
侧向位移记录表
工程名称：
测量日期：
测孔编号：
仪器编号：
深度（m）
A+（0.01mm）
A-（0.01mm）
B+（0.01mm）
B-（0.01mm）
1.运用科学的施工方法，合理组织劳动力，发挥机械效力，减少
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