軟基處理過程監(jiān)測及工程應(yīng)用

潘福松

摘 要：監(jiān)測工作可以提高理論預(yù)測的正確性，進(jìn)一步優(yōu)化設(shè)計方案，指導(dǎo)施工全過程。然而，在軟土地基處理過程中，由于存在諸多不確定因素，僅靠理論分析來預(yù)測施工過程中遇到的所有問題是不現(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)測信息，提高施工的安全性和可靠性，開展了有計劃的現(xiàn)場監(jiān)測工作。

關(guān)鍵詞：軟基處理；監(jiān)測；工程應(yīng)用

1 引言

監(jiān)測工作的主要目的是有效地驗(yàn)證理論預(yù)測是否具有足夠的正確性，對目前的設(shè)計方案進(jìn)行深入的優(yōu)化研究，及時指導(dǎo)施工過程，避免事故發(fā)生。確保施工安全和質(zhì)量。由于現(xiàn)場存在諸多不確定因素，因此在軟基處理過程中需要增加監(jiān)測環(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，軟基處理過程監(jiān)測在整個工程或工程運(yùn)行中起著重要的作用。

2 監(jiān)測方法

2.1 淺層沉降監(jiān)測

淺層沉降監(jiān)測是通過對沉降目標(biāo)的觀測，建立地表沉降尺度，讀取土壤的淺層沉降值。通過控制軟土地基的沉降值，控制軟土地基的沉降速度，利用沉降時間歷史曲線計算軟土地基各階段的固結(jié)度和剩余沉降量，計算軟土地基的最終沉降量。以確定軟基處理的時間，并測試軟基處理的效果。

2.2 分層沉降監(jiān)測

通過對不同軟土深度沉降值的監(jiān)測，得到不同軟土深度的沉降時間歷史曲線，從而了解填土荷載對沉降的影響深度和上部填土的高程，以滿足設(shè)計要求。深基坑施工后沉降趨于穩(wěn)定，為工程設(shè)計和沉降計算提供了依據(jù)。

2.3 孔隙水壓力監(jiān)測

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)。通過監(jiān)測施工過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)測是軟土地基填筑過程中重要的應(yīng)力監(jiān)測方法之一。通過對不同深度軟土孔隙水壓力消散的觀測，根據(jù)孔隙壓力耗散值計算了傳感器埋設(shè)深度處的固結(jié)度。它可用于監(jiān)測軟土地基固結(jié)沉降的完成情況，控制軟基固結(jié)的速度和時間，保證場地的穩(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)劃河道開挖和軟基處理。此外，工程總疏浚量約為120萬立方米。回填物來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)前完成河道開挖規(guī)劃的相關(guān)工作。項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)過現(xiàn)場環(huán)境調(diào)查，項目專業(yè)人員將軟基處理區(qū)有效劃分為6個區(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)過一段時間后，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)場實(shí)際情況，軟基處理工作中，對施工區(qū)域進(jìn)行劃分，將吹填區(qū)分為 6 個區(qū)域，通過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)域劃分為若干個軟基處理區(qū)域，其中每個區(qū)域約 2 萬平方米。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，并通過排水通道實(shí)現(xiàn)排水，以便快速固結(jié) 。

5 軟基處理過程的監(jiān)測工作

5.1 監(jiān)測儀器埋設(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)測和選擇滿足負(fù)壓力條件的鋼絲繩式孔壓計，在單孔內(nèi)嵌入了一孔壓力表。當(dāng)鉆孔深度達(dá)到40cm時，用鉆桿將孔隙壓力計放置在預(yù)定的深度，然后用淤泥堵塞它。在安裝孔電壓表時，應(yīng)注意儀表和連接電纜的保護(hù)，并隨時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)定影響測量精度。

5.2 監(jiān)測頻率

該項目根據(jù)監(jiān)測物理量的重要性和監(jiān)測目的確定監(jiān)測頻率。在真空初期，觀察到的頻率應(yīng)該是相對密集的，這樣才能充分掌握密封效果。觀察頻率如下：真空觀測每4小時1次，孔隙壓力、沉降等每2天觀察一次。在等待壓力相對穩(wěn)定后，在正常真空預(yù)壓過程中，可以適當(dāng)?shù)亟档陀^測頻率。觀測頻率為：真空觀測12天左右，孔隙壓力和沉降5天左右。為了保證沉降觀測的準(zhǔn)確性，應(yīng)定期檢查水準(zhǔn)點(diǎn)，頻率約為10天。

5.3 監(jiān)測數(shù)據(jù)采集與應(yīng)用

數(shù)據(jù)采集基于真空壓力計、孔隙壓力計和沉降棒觀測的頻率。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，以確保監(jiān)測數(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，過去十天的沉降速度決定了地基的承載能力能否得到測試，泵能否停止和卸載。其過程是監(jiān)測部門盡快向工程師報告沉降數(shù)據(jù)，經(jīng)驗(yàn)證后，可根據(jù)沉降率等相關(guān)指標(biāo)對施工進(jìn)行檢測和卸載。

6 結(jié)束語

在軟基處理過程中，監(jiān)測工作是必不可少的重要環(huán)節(jié)，監(jiān)測方案的成功實(shí)施和監(jiān)測結(jié)果的應(yīng)用對指導(dǎo)軟基處理工作的開展具有重要意義。然而，值得注意的是，在這一項目中，雖然監(jiān)測數(shù)據(jù)符合要求，但隨著社會的發(fā)展，監(jiān)測數(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)測工作的指導(dǎo)意義，才能保證工程的安全。

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