潘福松
摘 要:監(jiān)測(cè)工作可以提高理論預(yù)測(cè)的正確性,進(jìn)一步優(yōu)化設(shè)計(jì)方案,指導(dǎo)施工全過(guò)程。然而,在軟土地基處理過(guò)程中,由于存在諸多不確定因素,僅靠理論分析來(lái)預(yù)測(cè)施工過(guò)程中遇到的所有問(wèn)題是不現(xiàn)實(shí)的,因此有必要在理論分析的基礎(chǔ)上進(jìn)行分析。為了為軟土地基施工提供科學(xué)的監(jiān)測(cè)信息,提高施工的安全性和可靠性,開(kāi)展了有計(jì)劃的現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)工作。
關(guān)鍵詞:軟基處理;監(jiān)測(cè);工程應(yīng)用
1 引言
監(jiān)測(cè)工作的主要目的是有效地驗(yàn)證理論預(yù)測(cè)是否具有足夠的正確性,對(duì)目前的設(shè)計(jì)方案進(jìn)行深入的優(yōu)化研究,及時(shí)指導(dǎo)施工過(guò)程,避免事故發(fā)生。確保施工安全和質(zhì)量。由于現(xiàn)場(chǎng)存在諸多不確定因素,因此在軟基處理過(guò)程中需要增加監(jiān)測(cè)環(huán)節(jié),為軟基處理施工環(huán)節(jié)提供更準(zhǔn)確的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)和信息。成功地實(shí)現(xiàn)了信息化建設(shè)。因此,軟基處理過(guò)程監(jiān)測(cè)在整個(gè)工程或工程運(yùn)行中起著重要的作用。
2 監(jiān)測(cè)方法
2.1 淺層沉降監(jiān)測(cè)
淺層沉降監(jiān)測(cè)是通過(guò)對(duì)沉降目標(biāo)的觀測(cè),建立地表沉降尺度,讀取土壤的淺層沉降值。通過(guò)控制軟土地基的沉降值,控制軟土地基的沉降速度,利用沉降時(shí)間歷史曲線計(jì)算軟土地基各階段的固結(jié)度和剩余沉降量,計(jì)算軟土地基的最終沉降量。以確定軟基處理的時(shí)間,并測(cè)試軟基處理的效果。
2.2 分層沉降監(jiān)測(cè)
通過(guò)對(duì)不同軟土深度沉降值的監(jiān)測(cè),得到不同軟土深度的沉降時(shí)間歷史曲線,從而了解填土荷載對(duì)沉降的影響深度和上部填土的高程,以滿足設(shè)計(jì)要求。深基坑施工后沉降趨于穩(wěn)定,為工程設(shè)計(jì)和沉降計(jì)算提供了依據(jù)。
2.3 孔隙水壓力監(jiān)測(cè)
地基土孔隙水壓力的變化與地基土的壓力變化和地下水的排水狀況密切相關(guān)。通過(guò)監(jiān)測(cè)施工過(guò)程中孔隙水壓力的變化,為施工控制提供了可靠的依據(jù)。以達(dá)到施工服務(wù)的目的??紫端畨毫ΡO(jiān)測(cè)是軟土地基填筑過(guò)程中重要的應(yīng)力監(jiān)測(cè)方法之一。通過(guò)對(duì)不同深度軟土孔隙水壓力消散的觀測(cè),根據(jù)孔隙壓力耗散值計(jì)算了傳感器埋設(shè)深度處的固結(jié)度。它可用于監(jiān)測(cè)軟土地基固結(jié)沉降的完成情況,控制軟基固結(jié)的速度和時(shí)間,保證場(chǎng)地的穩(wěn)定性。最后,可用于軟基處理效果的判斷。
3 實(shí)際工程應(yīng)用
3.1 工程簡(jiǎn)介
疏浚軟基處理工程位于已建成的沿海堤防內(nèi)部。在建設(shè)初期,該場(chǎng)地被用于水產(chǎn)養(yǎng)殖。根據(jù)相關(guān)資料顯示,該地區(qū)的地形相對(duì)平坦,周圍有更多的池塘。該地區(qū)的水面高程約為3m,池塘深度約為1.2m,平均海拔約為2.4m。該工程的施工內(nèi)容包括疏浚、規(guī)劃河道開(kāi)挖和軟基處理。此外,工程總疏浚量約為120萬(wàn)立方米?;靥钗飦?lái)自鄰近航道或周圍海域,疏浚完成后,施工人員需在該地區(qū)進(jìn)行軟基處理。為了有效地保證排水暢通,工作人員應(yīng)在排水作業(yè)前完成河道開(kāi)挖規(guī)劃的相關(guān)工作。項(xiàng)目的最后完成需要下列目標(biāo):
第一,將該地區(qū)的平均標(biāo)高提升到 4m 的高度;
第二,有效地提高了塊體區(qū)和道路區(qū)地基的承載力,要求塊體區(qū)1.5 m以內(nèi)地基的承載力不得小于80kPa。在50kPa公路深度2米處。
3.2 軟基處理內(nèi)容
經(jīng)過(guò)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境調(diào)查,項(xiàng)目專業(yè)人員將軟基處理區(qū)有效劃分為6個(gè)區(qū)域,并利用大功率挖泥船將海堤周圍的泥漿填入相應(yīng)的指定區(qū)域。經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后,將進(jìn)行地基處理。
在本工程試驗(yàn)中,將真空預(yù)壓淺層區(qū)劃分為幾個(gè)不同的軟基處理區(qū)。首先,工人需要在空氣填充表面鋪上機(jī)織織物,將間距定在0.8m左右,垂直排水通道的深度應(yīng)在3m左右,水平排水通道應(yīng)設(shè)置塑料軟濾管,其直徑約為50mm。另外,利用真空泵提供足夠的真空壓力,利用排水通道完成排水過(guò)程,便于快速固結(jié)。
4 軟基處理的主要工藝與內(nèi)容
結(jié)合工程現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況,軟基處理工作中,對(duì)施工區(qū)域進(jìn)行劃分,將吹填區(qū)分為 6 個(gè)區(qū)域,通過(guò)大功率吹泥船將海堤外的泥吹填到指定區(qū)域,并在放置一段時(shí)間后再進(jìn)行地基處理??傮w施工流程如圖 1 所示。
本工程采用真空預(yù)壓淺表層方法,將各吹填區(qū)域劃分為若干個(gè)軟基處理區(qū)域,其中每個(gè)區(qū)域約 2 萬(wàn)平方米。首先在吹填面上鋪設(shè)編織布,并設(shè)置間距為 0.8m,深度為 3m 的豎向排水通道以及直徑為 50mm 的塑料軟濾管水平排水通道。布置功率不小于 7.5kW 的真空泵提供真空壓力,并通過(guò)排水通道實(shí)現(xiàn)排水,以便快速固結(jié) 。
5 軟基處理過(guò)程的監(jiān)測(cè)工作
5.1 監(jiān)測(cè)儀器埋設(shè)
為了防止探頭損壞或堵塞,必須妥善保護(hù)探頭。薄膜下的真空探頭應(yīng)提前放置,深真空探頭應(yīng)提前埋在排水板內(nèi)牢固固定。為了監(jiān)測(cè)和選擇滿足負(fù)壓力條件的鋼絲繩式孔壓計(jì),在單孔內(nèi)嵌入了一孔壓力表。當(dāng)鉆孔深度達(dá)到40cm時(shí),用鉆桿將孔隙壓力計(jì)放置在預(yù)定的深度,然后用淤泥堵塞它。在安裝孔電壓表時(shí),應(yīng)注意儀表和連接電纜的保護(hù),并隨時(shí)觀察儀器是否正常工作。為了防止底板刺穿密封膜,應(yīng)在沉降桿上設(shè)置兩層土工布,然后放置沉降桿。底板用沙袋壓緊,防止沉降桿不穩(wěn)定影響測(cè)量精度。
5.2 監(jiān)測(cè)頻率
該項(xiàng)目根據(jù)監(jiān)測(cè)物理量的重要性和監(jiān)測(cè)目的確定監(jiān)測(cè)頻率。在真空初期,觀察到的頻率應(yīng)該是相對(duì)密集的,這樣才能充分掌握密封效果。觀察頻率如下:真空觀測(cè)每4小時(shí)1次,孔隙壓力、沉降等每2天觀察一次。在等待壓力相對(duì)穩(wěn)定后,在正常真空預(yù)壓過(guò)程中,可以適當(dāng)?shù)亟档陀^測(cè)頻率。觀測(cè)頻率為:真空觀測(cè)12天左右,孔隙壓力和沉降5天左右。為了保證沉降觀測(cè)的準(zhǔn)確性,應(yīng)定期檢查水準(zhǔn)點(diǎn),頻率約為10天。
5.3 監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)采集與應(yīng)用
數(shù)據(jù)采集基于真空壓力計(jì)、孔隙壓力計(jì)和沉降棒觀測(cè)的頻率。在惡劣天氣或其他意外情況下,應(yīng)加強(qiáng)數(shù)據(jù)收集和監(jiān)測(cè),以確保監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和連續(xù)性。在正常真空條件下,真空度為80kPa,真空時(shí)間大于90天,沉降速度連續(xù)10天以上小于4mm/d。值得注意的是,過(guò)去十天的沉降速度決定了地基的承載能力能否得到測(cè)試,泵能否停止和卸載。其過(guò)程是監(jiān)測(cè)部門盡快向工程師報(bào)告沉降數(shù)據(jù),經(jīng)驗(yàn)證后,可根據(jù)沉降率等相關(guān)指標(biāo)對(duì)施工進(jìn)行檢測(cè)和卸載。
6 結(jié)束語(yǔ)
在軟基處理過(guò)程中,監(jiān)測(cè)工作是必不可少的重要環(huán)節(jié),監(jiān)測(cè)方案的成功實(shí)施和監(jiān)測(cè)結(jié)果的應(yīng)用對(duì)指導(dǎo)軟基處理工作的開(kāi)展具有重要意義。然而,值得注意的是,在這一項(xiàng)目中,雖然監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)符合要求,但隨著社會(huì)的發(fā)展,監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)仍然存在不連續(xù)性和不確定性,這往往是由各種因素造成的。軟基處理技術(shù)將具有更加突出的地位,任何疏漏都可能造成不可估量的損失。因此,我們必須保持警惕,不斷改進(jìn)和發(fā)展相應(yīng)的技術(shù),以保證監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和可靠性。只有這樣,才能充分發(fā)揮監(jiān)測(cè)工作的指導(dǎo)意義,才能保證工程的安全。
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