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监测施工方案
东莞虎门港沙田港区广东南粤物流储运中心码头项目软基处理监测工程
监测方案
广东省航运规划设计院
东莞虎门港沙田港区广东南粤物流储运中心码头
项目设计施工总承包项目经理部
2013年01月04日
一、场区概况：
东莞市虎门港沙田港区广东南粤物流储运中心码头项目软基处理监测工程位于东莞市虎门港沙田港区内，联检大道西北侧。
场区为农田、鱼塘、苗圃等耕植土。
处理区内分布有深厚淤泥层均呈流塑～软塑状，含水量高，为高压缩、低强度土，其渗透性能较差，不易排水固结，在自重作用下尚未能固结稳定，承载力极低，因此需对场地软土进行加固处理。
根据广东省航运规划设计院《东莞市虎门港沙田港区广东南粤物流储运中心码头项目软基处理工程设计图则NYWL
（2）-SG-YT-06-B》及相关图纸说明本次监测范围包括A1区、A2区、B2区等三个大区：
A1区软基处理面积23480m2，A2区软基处理面积23325m2，B1区软基处理面积1232m2，合计总软基处理面积48037m2。
二、设计要求：
1.执行相关国家、行业规范及标准：
国家标准《岩土工程勘察规范》（GB50021-2001）；
国家标准《建筑地基基础设计规范》（GB5007-2002）；
建设部标准《建筑地基处理技术规范》（JGJ79-2002）；
建设部标准《建筑桩基技术规范》（JGJ94-1994）；
广东省标准《建筑地基处理技术规范》（DBJ15-38-2005）；
本工程相关设计图件。
2.软基处理设计要求：
结合本工程的实际情况和堆载预压地基处理方法的特点，本工程A1区、A2区采用真空预压、B1区采用插板堆载预压等地基处理的方案；
设计要求：
A1区、A2区加固后地基承载力不小于120KPa，板底固结度不小于90%，场地使用标高为4.80m，残余沉降≤30cm。
B1区加固后地基承载力不小于100KPa，场地使用标高为4.80m。
设计坐标系统采用1954年北京坐标系、高程系统（基准面）为当地理论最低潮面。
三、地基处理监测项目：
1.设计要求监测项目：
为了更加全面了解加固处理效果，设计要求监测项目见下表1，详细监测项目平面布置见附图一。
表1监测项目表
区域
孔隙水压力
表层沉降标
十字板
荷载板试验
水位观测
标贯SPT
测斜
真空度
分层沉降
A1区
3孔
6个
3×2
2×2
1孔
3个
7点
测头28个
3组
A2区
3孔
7个
3×2
3×2
2孔
3个
7点
测头28个
3组
B1区
1孔
2个
1×2
1×2
/
1个
2点
/
/
合计
7孔
15个
7×2
6×2
3孔
7个
16点
测头56个
6组
注：
荷载板试验、十字板试验均为加固前后各进行一组。
2.监测技术要求及监测实施：
A.监测频率：
根据设计文件监测频率要求按下表2所示监测频率执行。
表2监测频率
序号
项目
监测频率
真空预压满一个月前或第一级堆载前
真空预压满一个月后或第二级堆载后
1
沉降标
1天1次
2天1次
2
孔隙水压力
1天1次
2天1次
3
分层沉降
1天1次
2天1次
4
测斜
1天1次
2天1次
5
地下水位
1天1次
7天1次
6
荷载板试验
地基加固前后各一次
7
十字板剪切试验
地基加固前后各一次
B.监测预警标准：
施工期的填筑监控指标安全标准：
土体沉降：
沉降控制每昼夜≤30㎜；
土体侧向位移：
边桩及测斜位移≤5㎜/d，最大累计水平位移值≤200㎜；
孔隙水压力：
孔隙水压力增量与荷载增量比值≤60%。
当加载过程中，超过上述安全标准，应立即通知甲方、监理、施工单位停止加载或局部撤载，以保证堆载边坡的稳定性。
C.仪器选型：
仪器设备的选择是监测方案的重要组成部分，仪器设备的精度、稳定性直接关系到监测数据的准确性、可靠性，是监测项目能否成功的关键因素之一，本方案各项目的仪器设备见下表3：
序号
监测项目
仪器名称
仪器型号
仪器监测精度
仪器产地
1
地表沉降标
水准仪
宾得AFL-320L
±0.5mm
日本
2
孔隙水压力
压力计
KYJ30
0.4Kpa
江苏
3
水平位移边桩
全站仪
宾得R-300X
2＂，2±2ppm
日本
表3
D.基点埋设：
为确保观测成果的可靠性，拟设置3个基岩水准点，编号分别为J1、J2和J3。
具体位置根据实际情况确定。
其埋设方法采用钻探法，用钻机钻至基岩面，孔径为110mm，把ф25mm的钢筋插入孔底，清孔、锤实，孔内浇灌水泥砂浆。
钢筋头露出所浇注水泥面2~3cm，顶部打磨平滑并涂防锈油漆，然后设置保护箱盖。
以上述基点作为地表沉降标及边桩测量的起始依据，保证监测成果的准确与可靠。
E.测斜
1观测点埋设
监测点布置如设计图所示，布设边桩位移点28×2个，以控制边界堆载稳定，监控土体表层的水平位移。
用80㎜×80㎜木枋长约120㎝左右打入土体中，面露20~30㎝长左右，然后四周用素混凝土浇筑密实。
在木桩头上用钉头带“十”字的自功螺丝旋入牢固作为每次监测的准心，旁插竹杆用彩旗标示以使现场施工人员、施工车辆等注意保护设备不被毁坏。
2监测
因本次监测面积大、分区多，于现场布设环形闭合二级导线结点网，尽量选用固定测站，逐点观测，计算环线导线闭合差并根据测站数进行平差，准确计算出各点的纵横坐标平差值。
相邻两次观测的坐标差，即为该点的本次位移量。
二级导线测量各项观测技术要求见下表4。
表4
等 级
最弱边边长中误差
（mm）
平均边长（m）
测角中误差
（″）
最弱边边长
相对误差
二 级
±3.0
200
±2.0
1：
100000
3测量仪器
边桩水平位移使用宾得R-300X精密全站仪进行观测。
F.孔隙水压力
1观测点埋设
监测点布置如设计图所示，布设空隙水压力孔7组，因本次工程处理淤泥层厚，根据地质情况及加载应力分布情况每组空隙水压力孔探测头按设计图间距埋设，埋设时每个探探测头之间应回填膨胀土球充填封堵。
因每个孔隙水压力孔有多个孔隙水压力测头，因此采用127㎜钻孔直径钻探埋设法埋设，严格按照规范要求埋设孔隙水压力测头，并将测量电缆引出地面并将各测头编号用胶带注明编号，将电缆理顺绑在旁边沉降标PVC塑料胶管上，切记应预留足够的长度。
旁插竹杆用彩旗标示以使施工现场人员、车辆等注意保护设备不被毁坏。
2监测
准确测定各组孔隙水压力初始值，加载前三天每天定时读数差应符合规范要求，并取其中值作为初始值。
按设计要求的监测频率进行测读。
3测量仪器
孔隙水压力使用KYJ30系列振弦式空隙水压力传感器。
G.水位观测：
水位观测管的埋设方法：
采用100型钻机钻孔，孔径为110mm。
孔深至设计要求深度，在孔中放入Ф6mm的PVC管（管壁按间距200mm十字交叉钻孔，外裹250g无纺土工布滤网），管外侧回填滤料（粗砂），PVC管口安装保护盖。
地下水位量测：
采用连接万能表的水位探头放入水位观测孔内进行量测。
测量精度：
5.0mm。
H.地表沉降标监测：
1观测点埋设
监测点布置如设计图所示，布设15个沉降标。
沉降盘面积400mm×400mm，设在砂垫层下0.5m深处，埋设时将地面砂面整平使沉降板板面水平，测杆（ф10~12镀锌铁管）垂直，在用砂袋压实，然后用砂填平。
用ф55PVC塑料管套在测杆上以保护测管，用彩旗标示以使施工现场人员、车辆等注意保护设备不被毁坏。
2监测
因本次监测范围大、区域多，布设环形闭合四等水准网，尽量选用固定测站，逐点观测，计算环线闭合差并根据测站数进行平差，准确计算出各监测点的高程。
相邻两次观测的高程差，即为该点的沉降量。
根据监测周期，每两个监测周期对3个基准点联测，检查基准点的高程是否有变形。
本次监测按照四等水准观测的技术要求施测，各项测量限差规定如下表5、表6所示。
表5视线长度、前后视距差和视线高度（m）
类 别
视线长度
前后视距差
前后视距累积差
视线高度
控制网
≤50
≤2
≤3
≤0.3
沉降点
≤75
≤5
≤8
≤0.2
表6水准观测的限差（mm）
类别
基辅分划
读数之差
基辅分划所
测高差之差
往返较差及附合
或环线闭合差
单程双站所测
高差较差
控制网
0.3
0.5
0.3N
0.2N
沉降点
0.5
0.7
1.0N
0.7N
N――代表测站数
每次观测应固定线路和仪器测站位置及立尺位置，并尽量不替换观测人员。
观测时仪器应避免在搅拌机、卷扬机、插板、推土机等重型机械有震动影响的范围内设站。
3测量仪器
地表沉降使用宾得AFL-320L精密水准仪进行观测。
I.十字板剪切试验：
监测点布置如设计图所示，布设7×2个十字板，在每个预压单元区块中心布孔，在淤泥质软土中每隔1m实验一次，分别采取原状土和重塑土的CU指标，计算各软性土层的容许承载力。
加固前后在同一地点进行一组。
本次工程十字板剪切试验采用仪器为JC-H3型静力触探～十字板剪切试验两用仪，十字板剪切测试范围：
0～20KPa，测试最大深度30m。
布孔：
每区软基处理后分别选取1孔进行十字板剪切试验，共2孔（具体位置见场地回填软基处理工程监测平面布置图附图一）。
仪器标定：
按仪器说明书，利用仪器本身配备的十字板标定仪，在工程使用前及使用后进行标定。
试验方法及步骤：
利用钻机引孔，钻穿上部回填硬土层，将板头压入原硬土层以下1m，停待5min，开始试验。
试验间距按每隔1m试验1次，每点均应进行原状和重塑土的Cu指标。
试验深度：
试验深度要求穿过软弱土层。
试验过程中当连续两次点位的试验超过读数仪量程时，可停止十字板试验。
成果分析：
按采取的原状土和重塑土的CU指标，按f=3Cu+γD公式计算各软粘性土层的容许承载力。
施工中的技术要求：
十字板插入至试验深度后，至少应静止2～5min,方可开始试验；
扭转剪切速率宜采用1°/10S，并应在2min内测得峰值强度；
十字板剪切试验抗剪强度的测定精度应达到1～2KPa；
J.截荷板试验：
采用不小于1m×1m面积的承载板。
1）为排除承压板周围超载的影响，试验标高处的试坑短边宽度不应小于承压板直径（或宽度）的三倍；
2）试验前应保持土层的天然湿度和原状结构；
3）承压板和土层接触处，应铺设厚1cm右左的中砂和粗砂层，保证底板水平，并与土层均匀接触；
4）加荷方式应采用分层维护荷载沉降相对稳定法（即常规的慢速法），按等荷载增量（一般荷载增量取预估试验土层极限荷载的1/8～1/10分若干级施加，每加一级荷载连续观测沉降，直到沉降达到稳定标准为止，再施加下一级荷载；
5）试验终止条件：
1在一定荷载之下，24h沉降速率几乎不变或加速发展；
2承压板周围出现隆起、明显破坏性裂缝，或明显的侧向挤出；
3相对沉降（s/b，s为沉降、b为承压板直径或边长）超0.06～0.08；
4本级荷载下沉降量大于上一级荷载下沉降量的五倍，P~S曲线出现陡降。
载荷板检测点的位置须由设计在现场随机指定。
在载荷板试验中，应进行一定数量的破坏性试验，测试地基的极限承载力。
具体数量由各方在现场协商确定。
K.标贯SPT试验：
标贯SPT要求每1.5m进行一次标贯试验。
检测深度应超过加固土体深度，进入下卧硬土层2.0m以上。
根据试验结果确定地基的承载力和压缩模量。
3.工期：
根据各分块小区加载情况提前5日进场施工，卸载完成后15日为本次监测工程总工期约90个日历天。
四、报告提交：
在工期范围内提交监测报告，正式监测报告一式6份。
广东省航运规划设计院
东莞虎门港沙田港区广东南粤物流储运中心码头项目设计施工总承包项目经理部
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