桩基处理监测实施方案.docx
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桩基处理监测实施方案
1作业任务
1.1工程概况
池州发电厂一期工程拟建2×300MW发电机组，场区位于长江南岸大堤堤内圩区。
其中主厂房区建筑物包括1#汽机、2#汽机、1#锅炉房、2#锅炉房和集控楼五部分。
设计主厂房桩基础采用预制钢筋混凝土方桩，桩截面尺寸500mm×500mm，桩长27m左右，桩端持力层为（9）层强风化泥岩，设计单桩承载力随桩长不等，一般为1600kN。
桩基施工结束进行基坑开挖时发现，部分桩位偏离和土体隆起现象，业主单位、监理单位、设计单位和施工单位极为重视，并组织专家进行咨询和讨论，同时采取相应措施进行处理和现场监测工作。
专家认为，施工过程中软土层超静孔隙水压力增大，相应土层有效应力减小，导致上述现象的产生。
因此，如何在短时间内使软土层中超静孔隙水压力消散是解决问题的关键，也是顺利进行下一步施工的基础。
综上所述，在进行下一步桩基施工前应先在场区内打设塑料排水板，插板深度为20m，间距1000~1200mm不等。
打设塑料排水板详见《主厂房桩基处理塑料排水板施工》
1.2工程地质条件
根据安徽省电力设计院“池州发电厂一期工程施工图设计阶段岩土工程补充勘测报告”等，原场地地貌属长江河漫滩相，地形平坦，原始地面标高在+8.0~10.0m（黄海高程）。
场区内有人工开挖形成的沟塘，深度一般在2.5m左右。
1.2.1场地地层分布
场地地层自上而下分为十二单元，简述如下：
（1）素填土。
上部稍密~中密状，下部松散，厂区平整回填材料，经碾压夯实，主要分布于厂区南侧。
（2）淤泥。
厚度一般小于1.0m，流塑状，高压缩性，高灵敏度，主要分布于沟、塘底部。
（3）粘土。
可塑~硬塑状，高压缩性，局部为中等压缩性，分布广泛。
（3）-1粘土。
软塑~可塑状，高压缩性，主要分布于厂区水田表部。
（4）淤泥质土。
流塑~软塑状，高压缩性，中灵敏度，主要分布于主厂房南侧、烟囱及煤场地段。
（4）-2粉质粘土。
可塑~软塑状，中等偏高压缩性，主要分布于主厂房及以南地段。
（5）粉质粘土。
可塑（硬）~硬塑状，中等压缩性，主要分布于烟囱及煤场附近。
（5）-2粉质粘土。
可塑~可塑（硬）状，中等压缩性，局部高可压缩性土地，主要分布于主厂房及南侧。
（6）-1粉土夹粉细砂。
松散~稍密状，中等压缩性，主要分布于烟囱及煤场附近。
（6）-2细砂。
稍密~中密状，中等偏低压缩性，主要分布于烟囱、煤场及主厂房的西北角。
（7）砾卵石。
中密状态，中等偏低压缩性，主要分布于输煤综合楼附近。
（9）粉砂质泥岩。
中等偏低或低压缩性，主要分布于主厂房、烟囱及煤场附近。
1.2.2地基土的基本物理力学性质
地基土各土层的基本物理力学指标见表1。
表1各土层的基本物理力学指标
土层编号
土层名称
含
水
量
ω
重
度
孔
隙
比
e
塑性指数
IP
液性指数
IL
渗透系数
压缩系数
a1-2
压缩模量ES
固结系数
CV
承载力
fk
%
kN/m3
/
%
×10-6
cm2/s
MPa-1
MPa
×10-4
cm2/s
kPa
（3）
粘土
33.0
18.5
1.00
18.0
0.40
0.428
4.576
120
（3）-1
粘土
42.0
18.0
1.10
17.6
0.80
0.539
3.816
100
（4）
淤泥质土
45.0
17.5
1.10
11.7
1.30
0.585
3.656
80
（4）-2
粉质粘土
32.0
18.0
0.91
100
（5）
粉质粘土
27.5
19.0
0.79
0.53
200
（5）-2
粉质粘土
30.5
18.5
0.85
11.6
0.60
0.396
4.675
150
（6）-1
粉土夹粉细砂
30.5
19.0
0.82
8.5
0.374
4.938
130
（6）-2
细砂
19.0
180
（7）
砾卵石
20.0
300
（9）
粉砂质泥岩
25.0
20.5
0.65
15.2
0.201
8.653
400
1.2.3场地地下水类型
场地地下水为孔隙型潜水。
地下水位埋深一般在1.5~4.00m左右。
1.3施工范围及工作量
1#、2#汽机场区布设2个断面，计10组测点37只孔隙水压力计；1#、2#锅炉房和集控楼布设3个断面，计9组测点34只孔隙水压力计。
另外，在汽机场区、锅炉房区和集控楼区域内布设4组地下水位观测孔。
在1#汽机区域内布设2个深层土水平位移测孔，分别位于⑶号轴线和⑷号轴线附近，具体现场确定；在2#锅炉房区域内布设2个深层土水平位移测孔，分别位于⒀附近，具体现场确定。
2编制依据
（1）工程测量规范GB50026
（2）城市测量规范GJJ8
（3）岩土工程用钢弦式压力传感器标准GB/T13606
（4）建筑地基处理技术规范JGJ79
3作业准备
3.1监测仪器
一次仪器与二次仪表
根据监测工作内容监测仪器见表2。
表2监测内容及仪器设备表
序号
监测内容
一次仪器
二次仪表
名称
型号
1
地基土孔隙水压力
钢弦式孔压计
KYJ-3x系列
ZX-Ⅰ振弦测频仪
2
地基深层土水平位移
测斜导管
PVC特制管
CXG-76测斜仪
3.2关于仪器的要求
3.2.1钢弦式孔压计
双线圈结构，量程大于测点总孔隙水压力的1.5倍，输出精度0.1Hz，初始频率要稳定，导线连接、密封性、标记可靠。
3.2.2振弦测频仪
精度0.05Hz，稳定可靠。
3.2.3测斜导管
测斜导管选用特制PVC管，管内有互成90°的导向槽，内径Φ58mm，外径Φ70mm。
连接管选用特制PVC管，长度400mm，内径Φ70mm，外径Φ82mm。
管座和管盖选用与测斜导管外径匹配，由金属材料制成，并作防锈处理。
3.2.4测斜仪
轮距500mm，精度0.01度，导线连接、密封性、标记可靠。
3.3人员配备
技术员1人，施工员1人，机械操作工12人，测量员2人，监测分析人员4人。
4施工进度
监测工作的时间进度根据施工总体进度的进行安排，与施工紧密配合，根据施工进程情况分期布设基准点和工作点，确保整个工作协调进行。
5埋设作业及监测方案
5.1监测目的
监测工作的目的是通过对监测数据的处理分析，来判断地基的性状，如地基软土层的超静孔隙水压力、土体变位及其变化趋势等，指导施工工作，对可能出现的不利情况进行预测。
5.2监测工作的原则
技术先进，实用可靠，经济合理。
5.3监测内容
监测工作包括排水板施工期、排水板施工结束至预制桩施工开始期（以下简称间歇期）、预制桩施工期。
监测主要工作内容是：
地基土孔隙水压力和地基土体深层水平位移。
5.4观测方法及测点的布设
监测点的具体布设位置见主厂房桩基处理监测点平面布置图1。
5.4.1地基土孔隙水压力
5.4.1.1观测方法
孔隙水压力采用钢弦式孔隙水压力计+振弦测频仪进行测量。
5.4.1.2观测要求
在孔隙水压力埋设完成后、塑料排水板施工前分别测孔隙水压力值，复核后记录孔隙水压力初始值。
其后测量按钢弦式孔隙水压力计观测记录（附表C.0.5）进行记录。
5.4.1.3测点布置
1#、2#汽机场区布设2个断面，计10组测点37只孔隙水压力计；1#、2#锅炉房和集控楼布设3个断面，计9组测点34只孔隙水压力计。
另外，在汽机场区、锅炉房区和集控楼区域内布设4组地下水位观测孔。
孔隙水压力测头埋设深度见附图，埋设时应根据现场开挖情况进行调节，并做好记录。
5.4.1.4仪器埋设
孔隙水压力计用钻孔埋设法，每孔埋设1只孔隙水压力计。
埋设分二步进行：
（1）准备工作
A、透水石放入净水中煮沸，以排除其孔隙内的气泡和污物；
B、准备埋设考证表和观测记录表；
C、孔隙水压力测头编号；
D、准备干净的中粗砂、膨润土泥球等封口、回填材料；
E、准备水桶、测绳、测头与钻杆连接管等埋设用具。
（2）埋设工作
A、钻孔，孔径108mm，钻孔深度应高于测点高程30cm；
B、测头上未安装透水石前，在大气中测量初始频率，并记录现场温度和大气压力；
C、在水中将透水石装在测头上，将测头连同水桶送至钻孔边，将接管连接于钻杆上；
D、检查孔底高程，确认满足埋设高程的要求；
E、将测头在水中装入塑料袋并用绳子系于测头上，保证透水石始终浸没在水中，塑料袋连同测头一起放入钻孔，达到孔内水位以下时，将绳子上提，测头穿过塑料袋继续下放并压入土中，就位；
F、确认测头定位后，并进行观测以确认其正常工作；
G、边上提套管，边向孔内投放泥球封孔，同时松驰孔中电缆，封孔至地表面后埋设电缆；
H、完成上述工作应及时填写钢弦式孔隙水压力计埋设原始记录（附表B.0.5）。
5.4.2地基深层土水平位移
5.4.2.1观测方法
地基深层土水平位移采用测斜导管+伺服加速度计式测斜仪进行测量。
将测斜仪导向滚轮置于测斜导管的导向槽内下放到测斜孔底，测斜仪自下而上逐点测定。
5.4.2.2观测要求
每一测斜孔内每隔0.5m布设一个观测点。
每次测量时，每个测点平行测读两次，同一观测方向正反各测一次，并按伺服加速度计式测斜仪观测记录（附表C.0.3-1）进行观测记录。
平行测读两次的读数差小于0.0002v。
5.4.2.3测点布置
在1#汽机区域内布设2个深层土水平位移测孔，分别位于⑶号轴线和⑷号轴线附近，具体现场确定；在2#锅炉房区域内布设2个深层土水平位移测孔，分别位于⒀附近，具体现场确定。
埋深33m。
5.4.2.4测点埋设
测斜导管埋设采用钻孔埋设法。
其要点如下：
（1）按设计图要求确定观测孔位；
（2）定位点安装钻机钻孔，钻孔直径146mm，进行入⑨强风化泥岩（约33m），成孔斜度不大于1°。
（3）分段接长测斜管，接管时注意对正导槽，并用自攻螺丝固定；
（4）钻孔中装入测斜管采用分段装入，接头处采用密封措施，防止泥砂进入管内淤堵测斜管，装入过程中应避免导槽偏扭；
（5）用经纬仪校正导向槽的方向，使其对正施测方向；
（6）孔的回填分两部分，孔底以上1m范围内用水泥砂浆，其余段回填用中粗砂回填，并不断补充直至灌填至孔口下1m；
（7）管口以下约1m用混凝土墩固定，并安装锁保护管盖；
（8）进行埋设测斜导管初始位置观测，并按伺服加速度计式测斜导管埋设原始记录（附表B.0.1）做好埋设记录。
5.4.3钻孔要求
（1）采用XY-100型钻机；
（2）钻孔孔径应符合相应的孔径要求；
（3）采用套管护壁钻进方式；
（4）孔斜率小于1%；
（5）终孔后进行洗孔。
5.5监测频率
监测工作初步定为60个日历天，其中排水板施工期30个日历天，间歇期10个日历天，预制桩施工期20个日历天。
实际工作量根据施工情况计算。
表3监测频次总表
阶段
观测项目
排水板施工期
间歇期
预制桩施工期
总计
地基土
孔隙水压力
1次/2d
1次/3d
1次/d
722（组次）
地基深层土
水平位移
1次/3d
1次/3d
1次/2d
2760（米次）
5.6现场监测工作
5.6.1仪器的标定和考证
监测所用的仪器，在现场埋设前，根据仪器的性能和特点，进行一次或二次标定，确保仪器性能良好。
现场埋设时进行考证，并作好埋设考证表，经专职考证人员进行详细复核后，请监理人员进行验证。
5.6.2时间安排
监测工作的时间进度根据施工总体进度的进行安排，与施工紧密配合，根据施工进程情况分期布设基准点和工作点，确保整个工作协调进行。
5.6.3监测中间资料
现场监测工作人员必须及时对监测原始资料进行整理与分析，并将结果以中间资料的方式提供给建设单位、设计单位和监理单位。
并提供可进行土方开挖及开挖顺序，桩复位等下步施工的相关参数及施工时间。
6监测资料
6.1地基孔隙水压力
（1）绘制各施工阶段孔隙水压力时间的变化曲线；
（2）分析地基土体内孔隙水压力的分布情况、变化规律和趋势；
（3）利用孔隙水压力观测资料，按下列公式估算地基中某测点的固结度：
式中
—某测点t时刻的固结度（%）；
—某测点由于充水预压荷载引起的孔隙水压力（kPa）；
—某测点的荷载孔隙水压力系数；
—分级充水预压荷载（kPa）。
6.2地基深层水平位移
（1）计算各阶段深层土水平位移；
（2）分析深层土水平位移随地基土层的变化情况和特点。
7监测报告
监测报告主要由封面、扉页、摘要、目次、文字报告和附件组成。
具体分项内容如下：
（1）封面：
报告名称、卷册名称与编号、密级、编制单位和报告提交日期。
（2）扉页：
项目名称、项目负责人、项目工作人员、报告编写人、报告校核人和报告审核人。
（3）摘要：
工作来由、主要工作内容、工作方法和主要结论。
（4）目次：
章节号及其相应页码。
（5）文字报告：
工程概况、监测项目和目的、监控指标、监测仪器及观测方法、监测资料整编、监测资料分析、结论与建议。
A、工程概况：
工程名称、岩土工程概况、平面位置及编号、场区地基处理形式等。
B、监测项目、目的和监控指标：
C、监测仪器及观测方法：
所选用的仪器与设备、监测原理、观测方法、计算方法和观测点布置。
D、监测资料整编：
各项观测成果统计表、观测物理量与时间和空间的分布特征、地基孔隙水压力过程线。
（6）附件：
基准点坐标及标高引测依据、测试仪器埋设原始记录及考证表、任务委托书或合同书、其它辅助图件。
8职业安全健康，环境管理措施及文明施工
8.1环境管理措施
8.1.1冲洗处理，保持机械器具清洁。
8.1.2油漆桶、油漆刷、废弃的油纱头等污染物要及时回收、分类堆放，统一集中销毁。
8.1.3布置好泥浆池，防止泥浆污染。
8.2安全健康及文明施工
8.2.1工人上岗前要进行职业安全健康教育，持证上岗，特殊工种要有合格特殊工种证。
8.2.2施工前进行安全技术交底，认真填写安全日记。
8.2.3达到以下安全目标
安全事故零目标
实现违章零目标
8.2.4进入现场的施工人员应服从安全文明施工的统一管理。
8.2.5应切实做好阴雨天气连续施工作业的措施。
9附录
钢弦式孔隙水压力计观测记录
工程名称
位置观测点编号
传感器系数K=kPa/Hz2初始频率f0=Hz天气情况
观测计算校核
观测日期
年月日时
地下水埋深
hi（m）
静水压力
（kPa）
测读频率
fi（Hz）
孔隙水压力
（kPa）
超静孔隙水压力
（kPa）
钢弦式钢筋应力计埋设原始记录
工程名称
位置测点编号
测头编号
地下水位
量程
kPa
测头内阻
Ω
生产单位
传感系器数K=kPa/Hz2
埋设位置
及有关情况
埋设区域
气温
ºC
埋设前频率
Hz
埋设后初始频率
Hz
电缆线长度及接线方式
埋设日期
埋设示意
图及说明
埋设者
填表人
校核人
测斜仪观测记录
工程名称
位置测斜孔编号孔口高程m
孔口水平位移mm测斜仪编号仪器标定系数Kα=mm/字
测点间距L=mm导轮间距L0=mm施测方向
观测日期第次
观测计算校核
测点深度
m
加速度计读数
测点
偏移
测点
位置
测点初始位置
测点
位移
（+）向
（—）向
2U0
△U
U1
U2
Ucp+
U1
U2
Ucp—
字
字
字
字
字
字
字
字
mm
mm
mm
mm
（1）
（2）
（3）=[
（1）
+
（2）]/2
（4）
（5）
（6）=[（4）
+（5）]/2
（7）=
（3）+（6）
（8）=[（3）
-（6）]/2
（9）=Kα
·（8）·（L/L0）
（10）=
Σ（9）
（11）
（12）=（10）-（11）
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