漢洪高速公路監(jiān)測方案

目錄TOC\o"1-1"\h\z1工程概況12觀測方案23觀測方法與實施細那么214監(jiān)測工期255信息反應、質(zhì)量體系256試驗資料整理及監(jiān)測成果297辦公設施338工作程序和工作制度338附表336漢洪高速公路軟土地基沉降觀測方案1工程概況漢洪公路路線全長51.551KM，其中起點至開發(fā)區(qū)沌口東荊路段利用規(guī)劃的城市主干道梅子路5.52KM?，F(xiàn)已完成施工圖設計，施工、監(jiān)理單位已進場工作，其建設總里程為46.031km，一期土建工程施工分為九個合同段。漢洪高速公路沿線地質(zhì)條件差，軟土分布廣泛，土性變化復雜。全線軟土路基地段共約25公里〔扣除橋梁長度〕，主要集中在第二至第九合同段。2軟土路基施工監(jiān)測的目的：軟基施工監(jiān)測是對軟基處理及路基路面施工過程進行全過程的動態(tài)監(jiān)測，并將監(jiān)測結果及時反應，從而對施工進行調(diào)整和指導，確保工程質(zhì)量到達設計要求，并盡可能節(jié)約投資。監(jiān)測目的是在保證路堤變形穩(wěn)定的前提下，提出最正確的填土速率和應采取的相應工程措施，到達加快施工進度的目的；根據(jù)實測沉降曲線預測地基固結情況，確定預壓合理的卸載時間，推定剩余沉降；根據(jù)推定的剩余沉降量確定填方預留沉降量；根據(jù)監(jiān)測報告指導路面基層、面層施工。3監(jiān)測的根本要求：1、檢測單位須上報檢測單位的檢測資質(zhì)、高速公路軟基施工檢測業(yè)績及實施性的軟基施工監(jiān)測方案。2、監(jiān)測的內(nèi)容：沉降、位移、測斜、空隙水壓力。3、軟基監(jiān)測觀測點布置：原那么上路基地段每100－200米設置1個觀測斷面，橋頭路段及過渡段均設置1－2個觀測斷面，每個構造物路段設置1個觀測斷面。全線共需布置觀測斷面約250個。具體布置方案及數(shù)量與總監(jiān)辦、設計代表協(xié)商確定。標準觀測斷面的測點設置：3塊沉降板、6根邊樁、2孔測斜管、1組孔隙水壓力計。4監(jiān)測時間階段：1〕、路堤填筑期：路堤分期逐段開始填筑起，至堆載預壓及卸載完畢。監(jiān)測起始時間大約為2006年元月，監(jiān)測時間約15個月。2〕、路面結構施工工期：指路基處理工作全部結束，并到達設計要求，進行路面底基層、基層及面層施工期。觀測時間約12個月。2觀測方案觀測目的1、對沿線各個軟基監(jiān)控斷面的填土過程進行平安監(jiān)控，通過觀測施工過程中的水平位移，確定加載速率，指導工程施工；2、根據(jù)實際觀測結果，分析地基固結狀況及工后沉降開展趨勢，計算工后沉降，并為卸載施工提供依據(jù)；3、及時分析觀測數(shù)據(jù)，確定等載或超載預壓時間，推薦路面施工的合理時間，確保路面施工時不會導致路基失穩(wěn)；4、分段反求總沉降系數(shù)。觀測方案的編制依據(jù)《建筑地基處理技術標準》(JGJ79-2002)《公路軟土地基路堤設計與施工技術標準》(JTJ017-96)《公路路基施工技術標準》(JTJ033-95)《工程測量標準》(GB50026-93)《公路全球定位系統(tǒng)〔GPS〕測量標準》(JTJ/T066-98)《巖土工程勘察標準》(GB50021-2001)《公路工程地質(zhì)勘察標準》(JTJ064-98)軟基監(jiān)測重點通過對漢洪高速公路沿線的工程和地質(zhì)條件的研究分析，對不同條件路基，不同處理方法在施工不同時段中的監(jiān)測重點有所不同。樁網(wǎng)復合地基處理法該方法是一種較為新穎的地基處理方法，主要是采用樁(CFG樁或粉噴樁)加固橋頭地基，技術可行、經(jīng)濟，但是，目前工程界對樁網(wǎng)復合地基的力學機理尚未完全掌握，施工過程中除了要求對有關材料或結構進行質(zhì)量檢測外，還必須對結構在施工過程中的變形和應力、加固效果進行跟蹤監(jiān)測。樁網(wǎng)工法施工的監(jiān)測重點是樁受力狀態(tài)及其變形狀態(tài)，以便更清楚地把握樁的設計參數(shù)的合理性，分析樁的受力機理。2.3.2塑料排水板堆載預壓法堆載預壓法是比擬常用的地基處理方法，本工程設計采用的排水方法分別有塑料排水板、水平排水等方法，該方法經(jīng)濟，已被廣泛用在道路、填海等軟基處理工程，積累了較為豐富的工程經(jīng)驗。常規(guī)的邊樁位移、沉降監(jiān)測是堆載預壓工法在工程實施中投資、進度、工期控制的不可缺少的輔助措施。堆載預壓法的監(jiān)測重點是路基穩(wěn)定和軟土的固結情況，以便控制施工填筑進度和推算卸載后的沉降情況，掌握預壓加載效果。監(jiān)控工程監(jiān)控工程分為應力觀測和變形〔位移〕觀測。應力觀測包括：孔隙水壓力觀測；變形觀測包括：地表沉降觀測、邊樁水平位移及沉降、地下水平位移〔測斜〕觀測。通過斷面監(jiān)控，到達控制該斷面路堤穩(wěn)定、指導該路段路堤施工的目的。軟基監(jiān)測斷面設計軟弱路基處理的主要技術問題是：道路路基填筑過程的邊坡穩(wěn)定問題、路基處理工程的質(zhì)量評價問題(包括工后沉降的分析和卸載時間的把握)。為了解決上述問題，工程中必須采用一些必要的監(jiān)測措施，如：全斷面沉降、表層沉降板、邊樁位移、測斜、孔隙水壓力計以及土壓力計等，根據(jù)本工程的特點，監(jiān)測工程主要安排有表層沉降、邊樁位移、測斜、孔隙水壓力。由于本工程線路較長，地質(zhì)情況復雜，且大局部地段均為軟基和高填土，為保證全線軟土路基平安快速地完成，必須建立軟基監(jiān)控系統(tǒng)。監(jiān)控斷面由監(jiān)控單位進行觀測，并接受建設單位監(jiān)控領導小組的指導，結合施工、監(jiān)理單位提供的監(jiān)測資料，進行綜合分析。監(jiān)控斷面的設置原那么是在各個軟土段內(nèi)選擇填土高、軟土厚度大、性質(zhì)差的薄弱位置或其它典型斷面作為監(jiān)控斷面，分別埋設沉降板、邊樁位移、測斜管和孔隙水壓力計。由于建設單位只提供了觀測斷面總數(shù)量和各監(jiān)測斷面所在的標段情況，而未提供實際監(jiān)控工作量〔觀測標的數(shù)量、觀測頻率和觀測工期〕和路基斷面的土層物理性質(zhì)資料。因此，在布設斷面的位置及儀標位置前需要對監(jiān)測斷面進行補充勘察，并取土樣進行相關試驗，取得相應監(jiān)測斷面的路基土層物理力學性質(zhì)指標。各監(jiān)測段面的監(jiān)控工作量布設根據(jù)我單位在軟土地基方面工作經(jīng)驗和相關標準要求確定。同時，由于沒有提供工作量布設平面圖和剖面圖，其具體監(jiān)控斷面的位置那么應在沉降監(jiān)控細那么中根據(jù)地質(zhì)資料、設計文件等詳細設計。現(xiàn)初步對觀測斷面設計如下：圖2.2觀測斷面設計圖監(jiān)測布置說明：①沉降板：JTJ017—96標準要求其埋置于路中心、路肩及坡趾的基底。本次設計中沉降板布置為每一斷面在道中及兩側路肩各設置一個沉降板，同一斷面三個沉降板。沉降板由底板、金屬測桿和保護套組成底板尺寸為50cm×50cm×1cm，測桿直徑為4cm，保護套管尺寸要能套住測桿并使標尺能進入套管，隨填土增高，測桿和套管亦相應接長，每節(jié)長度小于50cm，接高后測桿頂面略高于套管上口，套管上口加蓋封住管口，蓋頂高出碾壓面高度小于50cm。③位移觀測邊樁：JTJ017—96標準要求位移觀測邊樁應埋設在路堤兩側趾部，以及邊溝外緣與外緣以遠10m的地方，一般在趾部以外設置3~4個位移邊樁，本次設計中邊樁布置為每一觀測斷面的路堤兩側坡趾外各設置3根邊樁，每一觀測斷面共設6根位移觀測邊樁。④測斜管：JTJ017—96標準要求營埋設于地基土體水平位移最大的平面位置，一般埋設于路堤邊坡坡趾或邊溝上口外緣左右的位置，測斜管底部應置于深度方向水平位移為零的應土層中至少50cm或基巖上。本次設計中的測斜管設置在每一個觀測斷面的路堤兩側坡趾處，管內(nèi)放置測斜儀，孔深達軟土層底部，且至少15m。⑤孔隙水壓力計：JTJ017—96標準要求孔隙水壓力計的平面布點宜集中于路中心，并與沉降、水平位移觀測點位于同一觀測斷面上，孔隙水壓力測點沿深度布設應根據(jù)實驗分析需要而確定，一般每種土層均應有測點，土層厚時一般每隔3m~5m設一個測點，埋置深度應及至壓縮層底。本次設計中設置的孔隙水壓力計位于每一個觀測斷面道中，除圖中標注說明外，沿深度每3m設置一個孔隙水壓力計。實際布置根據(jù)斷面勘察結果作適當調(diào)整，其布置觀測儀標的設計工作量見表。表2.1觀測儀標的設計工作量表樁號斷面序號監(jiān)測深度沉降板邊樁測斜孔隙水壓力計單斷面深度小計單斷面?zhèn)€數(shù)數(shù)量小計單斷面?zhèn)€數(shù)數(shù)量小計單斷面鉆孔深度鉆孔深度小計測斜管長度單斷面鉆孔深度鉆孔深度小計單斷面?zhèn)€數(shù)數(shù)量小計mm個個個個mmmmm個個133661836361515332503366183636151533合計2507507501500150045009000900037503750750750監(jiān)測頻率及監(jiān)控標準本工程各監(jiān)測工程的監(jiān)測頻率和控制標準，應根據(jù)監(jiān)測目的和用途以及被監(jiān)測參數(shù)的重要性來確定。平均路堤高約，預壓高，沉降僅按考慮，按每次填筑〔壓實厚〕，那么需填筑路堤，故必須填筑26次，因要在12個月內(nèi)完成填筑，對沉降監(jiān)控要求高，即監(jiān)控頻率要大，根據(jù)上述原那么、JTJ017—96標準和江漢平原、長江三角洲、珠江三角洲等地區(qū)軟基沉降監(jiān)控工程實際，監(jiān)測頻率列于表。表2.2監(jiān)測工程的監(jiān)控頻率工作工程沉降板分層沉降孔壓儀測斜邊樁位移監(jiān)測頻率加載施工期〔12個月〕填筑時〔約3個月〕1次／層1次／層1次／層1次／層1次／層填筑間隙〔約9個月〕1次／3d1次／3d1次／3d1次／3d1次／3d恒載預壓期第一個月內(nèi)〔1個月〕1次／10d1次／10d1次／10d1次／15d1次／15d一個月后〔5個月〕1次／30d1次／30d1次／30d1次／30d1次／30d路面施工期〔6個月〕1次／60d1次／60d1次／60d1次／60d1次／60d注：當路堤填筑連續(xù)進行時，每天進行觀測；當路堤穩(wěn)定出現(xiàn)異常情況或者觀測數(shù)據(jù)出現(xiàn)異常時加密觀測。監(jiān)控標準采用孔壓、沉降、側向位移三項指標綜合控制。加載期間的穩(wěn)定控制標準初步制定如下，待軟基監(jiān)控成果出來后，再根據(jù)前期監(jiān)測結果進行調(diào)整、優(yōu)化。單級孔壓系數(shù)小于，綜合孔壓系數(shù)小于；沉降速率不大于10mm／d；側向位移不大于5mm／d；測斜不大于4mm/d；每一級加載完成后繼續(xù)進行觀測，直至到達以下穩(wěn)定標準前方可進行下一級加載。(1)單級孔壓系數(shù)小于；(2)沉降速率小于6～8mm/d；根據(jù)上述標準綜合判斷路基是否處于危險狀態(tài)，出現(xiàn)異常應立即通知業(yè)主采取相應處理措施。監(jiān)測方法及精度要求表2.3監(jiān)測方法監(jiān)測工程監(jiān)測對象監(jiān)測方法、儀器觀測目的地表沉降路基外表沉降板，水準儀地表以下土體沉降總量地面水平位移、垂直位移路堤外側土體水平位移邊樁，全站儀測定路堤側向地面水平位移量兼測地面沉降或隆起，用于穩(wěn)定檢測地基土體水平位移地基內(nèi)部土體地下水平位移標，測斜儀觀測地基各層位土體側向位移量，用于穩(wěn)定檢測和了解土體各層側向變形以及附加應力增加過程中的變形開展情況地基孔隙水壓力地基內(nèi)部土體孔隙水壓力計觀測地基孔隙水壓力變化，分析地基土固結情況表2.4觀測精度要求監(jiān)測工程精度要求地表沉降mm地面水平位移及隆起±地基深層水平位移孔隙水壓力0.25kPa(3～5kg/cm2)地表水平位移觀測選用日本拓普康(TOPCON)公司的GTS311和瑞士LeicaTC702全站儀，該儀器的測角精度±2″，測距精度±2mm+2ppm。圖2.8全站儀現(xiàn)場測量圖垂直位移(沉降觀測)外表沉降的觀測可根據(jù)不同階段需要，采用LeicaDNA03電子水準儀，N3以及S1精密水準儀、銦鋼尺讀測，其測量精度可到達一等水準精度，儀器精度為±0.3mm/km。深層水平位移觀測測斜儀采用北京產(chǎn)CX-03A型測斜儀或英國進口的SISCED數(shù)顯測斜儀，測量精度為±4mm/15m〔系統(tǒng)總精度〕。圖2.9測斜儀孔隙水壓力觀測選用瑞士的孔隙水壓力計(SOLEXPERTSAG)及美國采集系統(tǒng)〔2700/E，40通道，美國KEITHLEY〕，量程為0～35kPa、0～200kPa等，精度可到達0.1%。圖2.10孔隙水壓力計與采集系統(tǒng)圖2.11數(shù)據(jù)傳感器表2.5擬投入本監(jiān)測工程的主要儀器、設備表序號儀器、設備、名稱、型號測試參數(shù)量程精度生產(chǎn)廠家數(shù)量1全站儀距離±2mm+2ppmTOPCON、Leica2臺角度±2"2水準儀DNA、N3高程1～1000mLeicaWild2臺3測斜儀CX-03A位移±600±4mm/15m北京航天部33研究所2套4測斜管CXG70位移————金壇市萬邦工程儀器廠18套5孔隙水壓力計PA-26W/8844孔隙水壓力0～35kPa、0～200kPa等0.1%瑞士SOLEXPERTS公司2套6測距儀ND-21距離————美國2臺8磁式沉降環(huán)CJH80沉降————金壇市萬邦工程儀器廠54個9銦鋼尺沉降50m2mm國產(chǎn)、leica4個2.9監(jiān)測點的布置、埋設及監(jiān)控方法所有的觀測儀標均應在地基處理后、路基填筑前埋設完畢；路基填筑必須在所有儀標完成初讀數(shù)后進行。其中埋設儀器及所需鉆孔費用計入報價中。監(jiān)測點的具體布置按后續(xù)將要制定的監(jiān)控細那么進行。用于水平位移和沉降觀測的基準樁埋設在變形區(qū)以外的原狀土層上。基準樁距路堤坡趾的距離一般不小于20m。水準點按二等水準的要求，設置在土質(zhì)堅硬便于長期保存和使用的地點上，并埋設混凝土標石。布設時間應在開工之后、正式觀測前的施工準備階段。布設時應根據(jù)現(xiàn)場情況及觀測點布置情況統(tǒng)一布置?；鶞蕵侗M可能利用公路沿線控制樁。基準樁采用邊長為20cm的鋼筋混凝土預制方樁，埋置時保證打入硬土層不小于2.0m，在軟土地基中打入深度不小于10m。樁周頂部50cm采用現(xiàn)澆混凝土加以固定，并在地面上澆筑1.0m×1.0m×0.2m的觀測平臺，樁頂露出平臺15cm，在頂部預埋小段鋼筋作為固定好的基點測頭。基準樁的埋設示意圖見圖2.12。圖2.12基準樁埋設示意圖基準點埋設好后，進行基準點測量，精度要求到達相關標準和設計要求。之后將資料報與業(yè)主，并通告監(jiān)理及施工單位，并提請各方施工時要對其進行保護。坡腳水平位移觀測點采用邊樁法，動態(tài)觀測儀表應在軟土地基處理之后埋設，在觀測到穩(wěn)定的初始值之后再進行路堤的填筑。邊樁埋設在路堤兩側趾部以及邊溝外緣以外10m～40m范圍內(nèi)，并結合穩(wěn)定性分析在預測可能的滑移面與地面的切面位置布設，同一觀測斷面的邊樁埋設在同一橫軸線上。邊樁采用100mm×100mm×1500mm的砼樁，采用預制樁，樁頂預埋小段鋼筋作為測頭。邊樁的埋入后露出地面高度小于10cm。樁周上部50cm用混凝土澆筑固定，邊樁布置示意如以下圖2.13。圖2.13邊樁布置示意圖沉降板由底板、金屬測桿和保護套管組成，底部鋼管用撐腳三角板焊接在沉降板中心處，節(jié)管用管箍連接，節(jié)管頂部套管上口用護管帽蓋住，封住管口。采用雙管式沉降標，預制好50cm×50cm×10mm的鋼板，在鋼板中央再固定鋼管，測桿直徑為4cm，外套PVC管保護，套管直徑為8cm。埋設于砂墊層下，軟基之上。用水平尺校正其水平度，用垂球來控制其鉛垂度，埋設穩(wěn)固，然后做好明顯標志。隨著填土的增高，測桿和套管亦相應接高，每節(jié)長度不宜超過50cm。接高后的測桿頂面應略高于套管上口，并高出碾壓面高度不宜大于50cm。同時，套管上口加蓋封住，防止填料落入管內(nèi)影響測桿下沉的自由度，沉降板示意如以下圖2.14。施工人員按設計的樁號斷面將沉降板埋入鋪好的砂墊層上。實際操作時，當?shù)谝粚油翂簩嵑螅趬簩嵜嫔贤谕量?深度為20～30cm)，鋪上5cm左右的砂墊層，層面要水平，將沉降板放在砂墊層上，管頂應低于壓實面5～8cm，隨即測量管頂至底板的高差，還土夯實至管頂，并測量管頂標高(初讀數(shù))，當?shù)诙油潦┕ね戤吅?，在管頂位置接上第二?jié)鋼管。觀測時，每節(jié)管的頂面有上、下管頂標高，下節(jié)管頂面標高用于計算第一次沉降量，上節(jié)管頂標高作為下次計算沉降量的數(shù)據(jù)，循序逐節(jié)升高，重復上述工作。埋設時作好施工記錄。1010(a)(b)圖2.14沉降板示意圖測斜管是一種可精確地測量沿垂直方向土層或圍護結構內(nèi)部水平位移的工程測量儀器，擬采用目前廣泛應用的CXG70型高精度測斜管〔規(guī)格70，外徑：Φ70，內(nèi)徑：Φ59，導槽寬：5.4，導槽深：2，管長：2m或4m，壁厚偏差：≤14%，導管扭角：≤0.2°/m〕。圖2.17測斜管1、鉆孔：鉆孔要求:定位準確；傾斜度小于1度；鉆孔直徑與測斜管匹配(比測斜管略大，一般采用φ146)。2、檢查測斜管：下管前必須對測斜管進行檢查。對外觀質(zhì)量較差、受力后彎曲變形、老化、受損的不合格管子，予以報廢，底部測斜管用悶頭封好，以防泥漿進入。3、下管準備：下管前計算好長度、節(jié)數(shù)。接頭處打好自攻螺絲導孔(導孔直徑比螺絲直徑略小)。并準備好下管時固定用的麻繩或卡口。4、下管：用經(jīng)緯儀確定導向槽的方向〔與公路橫斷面平行〕，逐節(jié)連接下管。將測斜管逐節(jié)組裝井放入鉆孔內(nèi)。測斜管底部裝有底蓋，可將側斜管內(nèi)灌入適量平衡水，扶正管身，鉛直緩慢壓入鉆孔內(nèi)，當上浮力太大或鉆孔縮孔時，應適當施加壓力，但不可將測斜管壓彎。要求側斜管底部埋入相對硬層或30m以上，下入鉆孔內(nèi)預定深度后，即向測斜管與孔壁之間的間隙由下而上逐段灌漿或用砂填實，固定測斜管。另外，根據(jù)現(xiàn)場實際情況，孔位可以進行適當?shù)恼{(diào)控。安裝或埋設時，應及時檢查測斜管內(nèi)的一對導槽，其指向是否與欲測量的位移方向一致，并應及時修正。5、測斜管檢查：測斜管固定完畢后，用清水將測斜管內(nèi)沖洗干凈，如果條件允許，可用測頭模型放人測斜管內(nèi)，沿導槽上下滑行一遍，以檢查導槽是否暢通無阻，滾輪是否有滑出導槽的現(xiàn)象。如果沒有測頭模型，可用緩慢速度將測頭放入，如遇阻礙，立即拔出測頭，對該測管進行必要處理或廢棄重新安裝，由于測斜儀的測頭是貴重的儀器，在未確認測斜管導槽暢通時，應謹慎放入真實的測頭。6、孔壁回填：①當測斜孔較淺(一般小于20m)，且埋管與觀測時間間隔較長(大于兩個月)時，采用細砂回填和自然塌落消除孔壁空隙。細砂回填時用長鋼筋搗動，且間隔一定時間加砂，到達真正密實。②當測斜孔較深，或埋管與觀測時間間隔較短，此時應采用孔壁注漿的方法?？妆谧{有管外注漿和管內(nèi)注漿兩種方法。管外注漿是在管壁外下注漿管，然后用水泥漿泵注入水泥漿。管內(nèi)注漿那么是采用特殊的注漿悶頭，將其安裝在測斜管底部，然后在管中接上注漿管，由下向上注入水泥漿，直至水泥漿溢出地面。7、孔口設置：測量測斜管頂端坐標及高程，安裝保護蓋，測斜管四周砌設混凝土墩，并做好標志。8、埋設記錄：量測測斜管埋設記錄包括：工程名稱、測斜孔編號、孔深、孔口坐標、高程、測斜管導槽方位、導槽方向、管徑、主要埋設人員、日期等，并及時做好孔口保護裝置，作好記錄。9、測量時，將活動式測頭放人測斜管，使測頭上的導向滾輪卡在測斜管內(nèi)壁的導槽中，沿槽滾動，活動式測頭可連續(xù)地測定沿測斜管整個深度的水平位移變化，如圖2.18所示。圖2.18測斜管測量原理與儀標埋設示意圖孔隙水壓力計采用鉆孔埋設法，按照標準所規(guī)定的“一孔單只孔壓計”法進行，鉆孔至設計要求深度后(預留30cm)，將孔隙水壓力探頭壓入設計深度原狀土層中，再向孔內(nèi)放粘土封孔，重復上述步驟，完成所有孔隙水壓力計埋設。具體步驟如下：1、埋設前的準備(1)將透水石放入凈水中煮沸2h，排除孔隙內(nèi)氣泡和油物，煮沸后泡在其中，防止露出水。(2)在探頭電纜上編號，保證牢固。(3)準備回填材料，膨脹土泥球，止水環(huán)等。2、鉆孔(1)鉆孔使用干鉆法，直徑為108～146mm。(2)埋設測頭時封孔應特別細心。(3)禁止用水沖成孔。3、測頭埋設⑴測試探頭在零壓力時的初始頻率。⑵用塑料袋將測頭帶水送到鉆孔邊，將其連接到鉆桿上。⑶測頭送入孔內(nèi)水位下后將繩子上提，測頭穿過塑料袋繼續(xù)下放就位。⑷測頭定位后，向鉆孔中倒入干凈中粗砂，將測頭埋入砂中。⑸投放泥球，封孔。埋設時孔隙水壓力計應緊密貼合測點土層，采用高液限粘土泥球封孔密閉，使測點土層水與上部土層孔隙水完全隔絕。⑹孔壓計埋設好后，將測頭電纜線引出地面，外引電纜應編好測點號碼，而后集中穿入硬塑料管埋入電纜溝，引出路基到觀測房或觀測箱內(nèi)，必要時在電纜溝旁作好標記，以防施工時截斷電纜。⑺填寫好鉆孔的詳細記錄表，內(nèi)容包括:工程名稱、測點編號、測頭編號、型號、埋設位置、測頭初始頻率、埋設人員、日期等。4、測試孔壓計埋設好后，應及時采用接收儀器檢查孔壓計是否正常，如發(fā)現(xiàn)異常，應查明原因及時修正或補埋。(1)檢查測試儀器是否正常。(2)檢查各測頭編號，逐一接通測試。(3)作好記錄，繪制P-U-T過程線。5、孔壓計埋設見圖2.19。圖2.19孔壓計埋設示意圖由于監(jiān)測儀器外露路堤外表，在施工過程中極易遭受施工車輛、壓路機等碰撞和人為損壞，尤其在第二階段監(jiān)控時，路面施工必然會破壞外表沉降板、測斜儀、邊樁等監(jiān)測儀器。因此，必須采取有效措施加以保護和及時修復。對測點標桿露出地面的局部設置保護裝置。在路面施工期間采取嚴格的防護措施，一旦發(fā)現(xiàn)標桿受拉或移位，立即修復，并復測，保證觀測數(shù)據(jù)的連續(xù)性。1．斷面處豎立標示牌，盡量減少外露測桿數(shù)量，沉降板觀測標桿易損壞，采取雙層護管保護，并在標桿上豎有醒目的警示。除沉降觀測標外，其它監(jiān)控儀器均引到坡腳外進行監(jiān)測；外露沉降標桿先用φ8cm，再用φ20cm套管加以保護，標桿露出路基面高度不宜大于50cm。2．臨時水準點、沉降位移校核基點應設在路堤荷載影響范圍外，用無縫鋼管或預制混凝土樁打入一定深度的硬土層中，四周采用現(xiàn)澆混凝土加以固定。3，為保證監(jiān)控的連續(xù)性，監(jiān)控設施一旦遭受碰損，施工標段應保護好現(xiàn)場，并立即通知監(jiān)控方，協(xié)助我方進行修復、復測，并根據(jù)合同金額賠償因此而造成的損失。4．在第二階段監(jiān)控，監(jiān)測斷面處需進行路面施工時，必須通知監(jiān)控單位到場，對監(jiān)控設施進行現(xiàn)場保護及修復、復測。5．儀器埋設后請業(yè)主一起向施工單位交底，宣傳軟基監(jiān)控的意義及保護監(jiān)控儀器的重要性。6．建議業(yè)主聯(lián)合監(jiān)理、監(jiān)控單位及各施工單位制訂儀器保護的獎懲措施，經(jīng)審核后，以業(yè)主名義形成文件，發(fā)放至每個標段及監(jiān)理處，并由業(yè)主貫徹落實獎懲辦罰。3觀測方法與實施細那么采用幾何水準測量法進行沉降觀測，采用精密水準儀和銦鋼尺測量。1、水準儀及水準尺二等水準測量儀器采用Sl型精密水準儀，配用銦鋼水準尺。水準儀各局部轉動要求靈活，望遠鏡制動、微動螺旋作用應可靠，調(diào)焦鏡運用及目鏡調(diào)節(jié)不能有明顯的晃動現(xiàn)象。每次觀測前除檢驗圓水準器、十字絲位置正確性、自動安平水準儀補償器靈敏度等工程外，必須正確進行i角的檢驗。Sl型水準儀i角不應超過15"。水準尺必須牢固無損，尺底不應有松動，尺面不能有彎曲，水準尺裝圓水準器。2、沉降觀測的外業(yè)為了提高沉降觀測精度，按以下要求進行操作：⑴每期觀測做到四個固定:①固定觀測人員；②固定儀器及水準尺；③固定后視尺讀數(shù)；④固定測站及轉點。由于沉降量由兩期觀測高程之差求得，每次觀測的高程即使有誤差，只要固定儀器，i角校正到很小，不等差引起的高程誤差可以在兩期高程相減中給予消除，所求得的沉降量是正確的。⑵觀測時使用尺墊，嚴禁用磚石或不設尺墊作為轉點。⑶一測站觀測高差必須用基、輔面讀數(shù)，各項限差及路線允許閉合差到達二等水準要求。⑷每次觀測結束后，及時填寫沉降觀測記錄〔見下表〕。表中本次沉降量一欄，"正"號表示下沉；"負"號表示上升。⑸為了便于分析，在記錄手薄中填上觀測時的荷載名稱。3、沉降觀測的成果整理成果整理時，首先檢查手薄中的數(shù)據(jù)是否正確，觀測限差是否符合要求，文字說明是否齊全。然后將數(shù)據(jù)填入表中，計算兩期的沉降量和累計沉降量。為了清楚地表示時間、填土高度和沉降量之間的關系，同時繪制沉降點的時間～填土高度～沉降量關系曲線。采用全站儀進行邊樁位移的觀測?！?〕測斜管的工作原理目前測量土體內(nèi)部發(fā)生水平向位移及其方向大多使用測斜儀。。測斜管的工作原理是根據(jù)擺錘受重力作用為根底測定以擺錘為基準的弧角變化，從而計算土體在不同高程的水平位移。當土體產(chǎn)生位移時，埋入土體中的測斜管隨土體同步位移，測斜管的位移量即為土體的位移量。一般先在土體中埋設一豎直、互成900四個導槽的管子(PVC塑料管)管子在土體中受力后發(fā)生變形，這時將測斜儀探頭放入測斜管導槽內(nèi)，放入測斜管內(nèi)的活動測頭，每間隔一定距離測出的量是各個不同分段點上測斜管的軸與垂直線的夾角傾角變化ΔXi，而該段測管相應的位移增量ΔSi為：ΔSi＝Li·SinΔXi，式中Li為各段點之間的單位長度。測得各分段位移后，可由測斜管底部或頂部為基準開始累加，求得任一高程處的實際位移數(shù)值。當測斜管埋設的足夠深時，管底可以認為是位移不動點，管口的水平位移值Δn就是各分段位移增量的總和：在測斜管兩端都有水平位移的情況下，就需要實測管口的水平位移值Δ0，并向下推算各測點的水平位移值Δ，即：測斜管可以用于測單向位移，也可以測雙向位移。〔2〕測斜管測量側向位移為保護測斜管測頭的平安，有條件可在測量前先用測頭模型下入測斜管內(nèi)，沿導槽上下滑行一遍，檢查測斜孔及導槽是否暢通無阻。如果無測頭模型，應緩慢將測頭放入測斜管底部；聯(lián)接測頭和測讀儀，檢查密封裝置、電池充電量、儀器是否工作正常。將測頭插入測斜管，使?jié)L輪卡在導槽上，緩慢下至孔底，測量自孔底開始，自下而上沿導槽全長每隔一定距離〔通常為0.5～1.0m〕測讀一次，每次測量時，應將測頭穩(wěn)定在某一位置上。整個高度測量完畢后，將測頭旋轉180度插入同一對導槽，按以上方法重復再測量一次，兩次測量的各測點應在同一位置上，此時各測點的兩次讀數(shù)應是數(shù)值接近〔絕對值不超過20〕、符號相反。如果測量數(shù)據(jù)有疑問，應及時補測。用同樣方法可測與其垂直的另一對導槽的水平位移。一般測斜儀可以同時測量相互垂直兩個方向的水平位移?！?〕觀測的技術要點是:測斜儀探頭預先率定，數(shù)據(jù)采集儀、電纜等預先檢查合格。盡量采用同一人、同一儀器觀測同一測斜孔，且將電纜放置在同一槽口處觀測。每次觀測時，先將探頭放入孔中一段時間，以消除溫差影響。同一軸線正反向讀數(shù)偏差不得大于規(guī)定要求，偏差過大時應進行復測，復測后偏差仍過大時應停止觀測，尋找原因并及時糾正。觀測時及時做好記錄，檢查合格前方可收線。每次觀測時，同時測量測斜管孔口高程?！?〕側向位移觀測資料的整理側向位移觀測記錄及整理內(nèi)容包括：工程名稱、測斜孔編號、平面位置和導槽方位、水平位移實測值、最大位移值及發(fā)生的位置與方向、位移開展速率、觀測時間。由觀測數(shù)據(jù)繪制位移～深度曲線。繪制位移曲線以孔底為基準點?？紫端畨毫y試采用國產(chǎn)振弦式孔隙水壓力儀，采用頻率計直接測讀。振弦式孔隙水壓力儀由探頭、電纜、頻率讀數(shù)儀組成。振弦式孔隙水壓力探頭由壓力傳感器、透水石構成。壓力傳感器由承壓膜、鋼弦、殼體、屏蔽電纜等組成。當土體孔隙中的有壓水通過透水石作用在承壓膜上，使其產(chǎn)生變形從而引起鋼弦應力發(fā)生變化，振弦的自振頻率也相應發(fā)生變化?？紫端畨毫εc振弦頻率的關系為：u=k(f02-f12)式中：U——孔隙水壓力，KPa；K——系數(shù)，由室內(nèi)率定；f0——零壓力下鋼弦的自振頻率，HZ；f1——某時刻壓力下鋼弦的自振頻率，HZ。電纜采用護套二芯屏蔽電纜，抗拉，抗干擾，防水絕緣性好。采用進口高精度水準儀觀測，并在路基填筑完成后增加配測微器、銦鋼尺進行觀測讀數(shù)，以到達二級中等精度的幾何水準測量要求。為減少誤差，提高觀測精度，每次觀測應做到四個固定。在根本相同的環(huán)境和條件下進行觀測。對于監(jiān)測所需埋設的器材如沉降板、測斜管、孔隙水壓力測頭、電纜連線等，均選購性能穩(wěn)定、質(zhì)量優(yōu)良、精密度高的器材，以滿足長期監(jiān)測對使用年限的要求。每次觀測前對水準儀、頻率計等儀器進行檢測，不符合精度要求的儀器不使用，以減少儀器造成的誤差。外表沉降標及水準基點埋設在通視良好的位置，上覆浮土應人工壓實，連續(xù)2～3次觀測，將數(shù)據(jù)比照分析，直至判斷可作為觀測初值為止，才開始正式觀測。使用高精度水準儀，采用兩次觀測，兩次讀數(shù)之差大于1mm時必須重新觀測，直到觀測數(shù)據(jù)符合精度要求。孔隙水壓力、測斜管埋設鉆孔要用粘土密封，并回填密實到孔口，待埋設時引起的超孔隙水壓力消散及被擾動的土體穩(wěn)定后，才可測讀初始數(shù)據(jù)?？紫端畨毫﹄娎|線須引到固定位置用塑料管進行密封，防止電纜老化引起觀測誤差。保持原始數(shù)據(jù)完接，當天測量數(shù)據(jù)當天整理。4監(jiān)測工期軟基監(jiān)測分3個階段，總共24個月。第一階段：開始路堤填筑到完成時，預計12個月；第二階段：恒載預壓期，預計6個月；第三階段：路基卸載、路面施工結束，預計6個月；5信息反應、質(zhì)量體系監(jiān)測中嚴格遵守技術人員現(xiàn)場監(jiān)測制度，保證監(jiān)測數(shù)據(jù)的可靠性。當所測結果指標接近或超過警戒值時，應及時分析其中原因，且跟蹤測量，找出變形開展趨勢，并協(xié)同業(yè)主、監(jiān)理方及施工單位共同準備補救措施。外業(yè)收集的數(shù)據(jù)嚴格按照事先打印好的表格填寫。每次觀測結果一般在第2天以文字形式提交給業(yè)主，假設有異常情況發(fā)生，那么在跟蹤觀測的同時，及時向業(yè)主通告有關監(jiān)測結果。監(jiān)測單位監(jiān)理單位監(jiān)測單位監(jiān)理單位施工單位設計單位業(yè)主我單位將嚴格按照設計及相關標準要求，按監(jiān)測方案編寫監(jiān)控細那么，并組織實施監(jiān)測。保證數(shù)據(jù)的真實可靠，及時計算分析監(jiān)測資料，并將監(jiān)測結果及時向業(yè)主反應，并向監(jiān)理、設計及施工等有關各方作信息通報。設計、施工及監(jiān)理單位之外第四方獨立監(jiān)測監(jiān)控的意義在于：①用富有類似工程監(jiān)測經(jīng)驗和理論水平的專業(yè)監(jiān)測單位進行本工程的施工監(jiān)測，可有效地掌握控制本工程施工中的各種數(shù)據(jù)，從而指導施工方改良施工方法，控制施工進度，進行信息化施工；②專業(yè)監(jiān)測單位進行本工程的施工監(jiān)測，能及時快捷的掌握軟基處理效果、準確地推算工期；③可有效地防止主觀傾向，真實客觀地反映工程處理效果，起到對工程施工監(jiān)督及制衡的作用，從而提高施工質(zhì)量。收到投標邀請書文件后，我單位即組織工程學院二十余位專家、教授對地質(zhì)資料、軟基處理方案、沉降監(jiān)控進行了專題研究，并編制出本監(jiān)測方案。為了保證該檢測工程高質(zhì)量完成，在今后實施中將由一名高級職稱技術人員為工程主管，一名高級技術人員為工程副主管，共同負責對本工程實施全過程的指導與催促，由4～5名高級技術人員組成監(jiān)測技術小組，確?，F(xiàn)場有3名高級技術人員。采取一人牽頭分項負責的方法，組織現(xiàn)場測試及資料整理與分析，形成意見后提交業(yè)主。其組織機構如下：工程主管工程主管表層沉降板監(jiān)測小組水平位移監(jiān)測小組孔隙水壓力監(jiān)測小組測斜監(jiān)測小組技術組進行資料匯總、分析審核人〔技術負責、工程主管〕業(yè)主為加強監(jiān)控工作的領導和協(xié)調(diào)工作，保證監(jiān)控工作順利開展，應成立由業(yè)主、監(jiān)理、監(jiān)控和施工單位組成的“軟基監(jiān)控工作小組”，在業(yè)主直接領導下，專門負責全線軟基監(jiān)控相關事宜。其組長由業(yè)主派人擔任，由施工、監(jiān)理、監(jiān)測單位分別負責現(xiàn)場的施工沉降監(jiān)測、監(jiān)理方沉降觀測、監(jiān)控方沉降監(jiān)測。在本監(jiān)測方案征得業(yè)主同意后，應及時向監(jiān)理、施工單位進行交底，并征得他們的支持、理解、配合。針對本工程的施工監(jiān)測，我單位給予了高度重視。為了能到達有效指導路基平安、快速填筑、動態(tài)地探明加載期路基的穩(wěn)定性，且為后期卸載提供可靠依據(jù)，我單位將選派有豐富監(jiān)控經(jīng)驗的技術人員擔任本次監(jiān)控任務。根據(jù)本工程施工進度需要，將擬先后派駐20余人參與本監(jiān)控任務，主要監(jiān)控技術人員見表5.1，表5.1參加本工程的主要技術人員一覽表序號工程中任職姓名職務/職稱工作時間1工程主管程新文教授、博導1982工程副主管陳性義副教授1993技術負責明祖濤副教授195測量負責徐景田副教授1982．36孔壓測斜負責唐朝暉副教授1982．77邊樁位移負責劉日生工程師1984．78沉降分析黃景湖教授1986．79GPS定位黃海軍副教授1994．710邊樁位移觀測陳剛高級工程師1993．311行政主管吳越霞講師1997．712資料整理分析黃莉講師1994．713儀器維護劉日生講師1998．714測斜胡學軍工程師1984．715野外觀測賴祖龍工程師1998．716野外觀測羅昀工程師.2002．717野外觀測趙李劍助工2004．718野外觀測萬保峰助工2004．7注：另投入技術工人6人。首先必須弄清地質(zhì)情況，了解施工要求，理解設計意圖后，制定詳細監(jiān)測工作布置方案〔細那么〕，待業(yè)主審批后，按方案細那么要求進行準備工作。儀器埋設就緒后，監(jiān)測小組成員嚴格按照制訂的方案進行監(jiān)測。在監(jiān)測儀器調(diào)試正常后，施工單位按“薄層輪加法”進行填土施工。填土后，立即進行動態(tài)跟蹤觀測，經(jīng)監(jiān)控小組判別，反應路堤穩(wěn)定信息，假設監(jiān)控指標超標，那么報監(jiān)控領導小組，采取相應的停卸載等措施。在取得強度增長規(guī)律后及時提出調(diào)整填土方案，總結本階段監(jiān)控成果，向業(yè)主匯報。監(jiān)測工作是指導路基平安穩(wěn)定填筑到設計高度的根底，監(jiān)測設施的保護就顯得尤為重要。施工單位務必做好現(xiàn)場指揮管理工作，發(fā)現(xiàn)儀器損壞及時通知監(jiān)控單位，并協(xié)助其進行儀器的恢復和復測工作。監(jiān)控單位將儀器實際損壞數(shù)量統(tǒng)計成表，每月上報業(yè)主確認，并由業(yè)主形成文件下發(fā)給各施工單位，其賠償費用按合同金額在下個月支付給監(jiān)控單位，從而確保監(jiān)測數(shù)據(jù)更有效的指導路基填筑。6試驗資料整理及監(jiān)測成果監(jiān)控資料要求當天整理及時分析，形成監(jiān)測報告，并將監(jiān)測成果反應給業(yè)主或監(jiān)控領導小組，由監(jiān)控領導小組通報給設計、監(jiān)理和施工單位，以便加強對填土施工的指導和控制。每周向業(yè)主提交1份觀測資料表格，通報觀測情況及初步意見，供參考使用。每月向業(yè)主提交一份監(jiān)控報告，并在監(jiān)控工作完成后2個月內(nèi)提交最終總結報告。也可根據(jù)工程施工進度情況，按業(yè)主的要求及時提供階段分析報告。一般每周匯報一次，如發(fā)現(xiàn)異常，及時將結果匯報，具體要求如下：〔1〕沉降板：繪制沉降時程曲線，根據(jù)沉降速率提供合理的加載速率，推算最終沉降量固結度、剩余沉降及沉降差，提出合理的卸載時間?！?〕邊樁位移和測斜：繪制位移時程曲線，根據(jù)位移速率提供合理的加載速率，分析路基整體穩(wěn)定性?！?〕孔隙水壓力：繪制孔壓時程曲線，根據(jù)孔壓荷載比分析提出合理的加載速率、推算固結度、提出合理的卸載時間。a、各類監(jiān)控成果表b、沉降觀測：沉降速率～時間、荷載變化關系曲線c、地面位移：水平位移～時間、荷載變化關系曲線d、土體內(nèi)部垂直、水平位移:垂直、水平位移隨深度變化曲線e、孔隙水壓力觀測：孔隙水壓力～時間、荷載變化關系曲線f、監(jiān)控分析報告工后沉降預測一直是巖土工程界的一大難題。為提高工后沉降的預測水平，本監(jiān)測工程除按常規(guī)方法進行施工監(jiān)控、沉降預測外，擬加強多學科聯(lián)合攻關，在沉降機理與數(shù)理統(tǒng)計兩方面深化工后沉降預測專項研究，力爭能有所突破。在外業(yè)取得監(jiān)測數(shù)據(jù)后，應及時用JTJ017—96標準規(guī)定的方法進行分析整理，同時利用本行業(yè)內(nèi)共同認可的計算方法〔如Asaoka法和指數(shù)曲線法〕進行計算比照，從而得出較為科學的成果。當所測結果指標接近或超過警戒值時，應及時分析其中原因，且跟蹤測量，找出變形開展趨勢，并將結果及時向相關單位反應。觀測結果一般在第2天以書面形式提交，如有異常，那么應在跟蹤觀測的同時，及時向各方通報。表6.1漢洪高速公