劉國靖

（蕪湖市市政管理處，安徽蕪湖241003）

基于某工程實踐的軟基處理監(jiān)測分析與研究

劉國靖

（蕪湖市市政管理處，安徽蕪湖241003）

文章以某工程的軟基處理監(jiān)測結果為研究對象，通過對該工程經地基處理后的地面沉降、孔隙水壓力、地表水平位移等監(jiān)測，獲得相關數據，并加以分析，驗證了某工程軟基處理滿足技術要求。

軟基；地面沉降；水平位移；孔隙水壓力

研究軟基處理的監(jiān)測檢測數據，一方面能驗證處理后的地基是否滿足其技術要求，另一方面，通過對相關數據進行分析，獲得必要的參數值，驗證設計并監(jiān)測工程的安全性，為下階段工作做好準備。這不僅使處理方案的數據更加接近真實，更重要的是能積累更多的工程經驗[1-5]。

1．工程概況

某工程場地現狀大部分為海域，包括一段既有的簡易海堤和部分魚塘。海域部分，泥面標高約為-2.6m，海水平均深度為3.0m，簡易海堤的頂面標高約為2.5m，魚塘塘底標高約為-2.2m。除海堤之外，場地相對平坦。

該工程場地地層分布簡述如下：

（1）人工填土（Qml）

主要在簡易海堤的塘埂。包括拋石、砌石和素填土。

（2）第四系全新統(tǒng)海相沉積層（Qm4）

淤泥：有機質含量為3.59%－10.07%，大部分含粉細砂，高含水量、高壓縮性、極低強度、欠固結等特點。該層連續(xù)分布，平均厚度約8.0m。

（3）第四系晚更新統(tǒng)沖洪積層（Qal+pl3）

粘土：可塑，局部不均勻，含中細砂或夾薄層砂透鏡體。場地內該層分布較廣泛，層厚6.0－7.60m。

（4）第四系殘積層（Qel）

粉質粘土：可塑—硬塑，該層分布廣泛，地層穩(wěn)定，鉆探揭露厚度0.50－14.70m。

該工程地基土部分土層的主要物料力學性質指標見表1。

表1 土層主要物理力學性質指標統(tǒng)計表

2．軟基處理設計方案及技術要求

（1）軟基處理設計方案

該工程進行地基處理的內容主要包括隔堤和陸域形成及場地軟基處理。

PQRS隔堤設計采用重力式堤，大袋砂插板，塑料排水板正方形布置，間距1.0m，利用軟基排水固結強度逐步提高，實現逐步加載填筑，上部填砂、填石（土）。

陸域形成采用吹砂、填砂（土）為主的陸域形成方案，表層填土。

軟基處理采用排水固結堆載預壓法。豎向排水體采用塑料排水板，正方形布置，間距1.0m，在既有海堤部位，采用大直徑砂井，直徑D325mm，正方形布置，間距1.6m。

堆載預壓荷載：2.0米填砂。

預壓時間：滿載220天。

（2）軟基處理技術要求

根據該工程的特點，地基處理技術要求主要如下：1）工后沉降≤20cm；2）差異沉降≤2‰；3）地基承載力≥100KPa；4）密實度≥90%。

3.監(jiān)測目的、內容、頻率和控制值

（1）監(jiān)測目的

1）確保隔堤施工安全、場地填筑過程中邊界穩(wěn)定；

2）利用監(jiān)測的結果，綜合分析確定正在施工階段隔堤圍堰的穩(wěn)定狀態(tài)，以指導下一步施工；

3）為相關單位推算工后沉降、軟基處理效果評價提供基礎資料。

（2）監(jiān)測內容

根據設計施工圖集設計說明書，監(jiān)測的主要工作項目及相關儀器設備見表2。

表2 監(jiān)測主要工作項目統(tǒng)計表

（3）監(jiān)測頻率

根據設計要求，結合現場不同的施工階段，確定不同的監(jiān)測頻率，主要分為施工期、間歇期以及滿載期三個監(jiān)測時段，詳見表3。

（4）監(jiān)測控制值

表3 監(jiān)測頻率表

根據設計要求，各部位監(jiān)測控制值如下：

隔堤施工期監(jiān)測控制值：1）沉降速率＜20mm/d；2）邊樁位移＜5mm/d。

場區(qū)填砂堆載施工期監(jiān)測控制值：1）沉降速率＜20mm/d；2）邊樁位移＜5mm/d；3）孔隙水壓力增量與加載量的比值：B≤0.6。

4.監(jiān)測結果分析

（1）地面沉降

本工程地面沉降監(jiān)測采用幾何水準測量法（高程觀測法），沉降板埋設在砂墊層頂面，觀測精度按三級變形監(jiān)測等級，觀測工作選用固定的工作人員、測量儀器、觀測線路和觀測時間，以減少誤差，其沉降結果詳見表4。

表4數據表明，ABD段隔堤、PQRS段隔堤以及場區(qū)地基土在預壓荷載作用下固結度均在90%以上，其最大工后沉降分別為6.3cm，15.4cm和13.2cm。另外，根據相鄰觀測點的工后沉降量，差異沉降量均小于2‰.

（2）地表水平位移（邊樁）

邊樁材料用鋼管或鋼筋混凝土，采用全站儀測量。邊樁主要埋設在ABD圍堰、拋石圍堰及PQRS段隔堤，按50m間距布置一組2個。水平位移采用三級變形監(jiān)測等級，觀測工作選用固定的工作人員、測量儀器、觀測線路和觀測時間，以減少誤差。

ABD段隔堤共布置10個邊樁，監(jiān)測點編號為B1－B10；拋石圍堰共布置8個邊樁，監(jiān)測點編號為B11－B18，PQRS段隔堤共布置8個邊樁，監(jiān)測點編號為B19－B26。監(jiān)測結果顯示：

1）ABD段隔堤監(jiān)測點B1－B8在場區(qū)預壓吹砂前位移量小，約40mm，吹砂預壓堆載及預壓期間受上部機動車動荷載的影響，位移速率稍微增大，總的累計位移量在70mm左右；監(jiān)測點B9-B10在整個施工期間，位移量約10mm，場區(qū)內堆載期間，隔堤的位移量較小。

2）拋石圍堰監(jiān)測點B11、B12和B13在整個施工期間，位移量較小，10mm左右。場區(qū)內堆載期間，位移速率基本沒有變化，表明堆載對該段位移基本沒有影響；監(jiān)測點B14、B15、B16、B17和B18在場區(qū)內預壓吹砂前位移量小，約10mm，吹砂預壓堆載時，位移速率稍微增大，總的累計位移量在20－60mm。

表4 沉降量匯總表

3）PQRS段隔堤監(jiān)測點B19－B24埋設在兩側砂被上，向砂被之間吹填砂，然后再在兩側加一層砂被，再向砂被之間吹填砂，受施工影響，邊樁損壞嚴重，重設頻繁，實際位移量和外界影響位移量是部分檢測點位移量較大。兩個月后，開始鋪設碎石層，受碎石荷載和施工機械的共同作用，垂直隔堤位移速率和位移量明顯增大，四個月后，場區(qū)內進行堆載預壓，位移速率小幅度的增大，總的累計位移量變化較小，表明下部土體得到了固結，土體強度有了較大的提高。監(jiān)測點B25、B26在打設砂井之后設置，監(jiān)測點部位及內部（場區(qū)內）打設砂井，外部（PQRS隔堤外側）沒有進行處理，產生不均勻沉降，使得B25和B26向場區(qū)內發(fā)生小的位移量。3個月后，場區(qū)內進行堆載預壓時，位移速率小幅度的增大，監(jiān)測點B25總的累計位移量垂直隔堤向外側移動，監(jiān)測點B26總的累計位移量基本上沒有變化。

（3）孔隙水壓力

地基孔隙水壓力采用鋼弦式孔隙水壓力+鋼弦頻率儀進行測量，其觀測要求在孔隙水壓力計埋設后，需要一段穩(wěn)定時間，其讀數方可作為初讀數，初讀數的確定需進行連續(xù)測讀數日，直至讀數穩(wěn)定為止。測點在插板完成之后、堆載之前進行埋設，場區(qū)共布置2點孔隙水壓力計，在淤泥層中每點每隔3.0m深度設置一個孔隙水壓力計，共計埋設6只孔隙水壓力計。

檢測結果顯示，各測點孔隙水壓力在剛埋設完畢即開始加載，荷載不變時，超孔隙水壓力緩慢消散；3個月后，開始陸續(xù)堆載，超靜孔隙水壓力隨著荷載的增加而增大，隨著堆載結束，超靜孔隙水壓力達到最大值。恒載初期，超靜孔隙水壓力消散較快，平均速率約0.4KPa/d，表明地基土固結較快，恒載中后期，超靜孔隙水壓力逐漸減緩，預壓期滿時，超靜孔隙水壓力基本完全消散。

5.結論

通過分析該工程軟基監(jiān)測數據，說明軟基處理取得了非常好的效果。

（1）在整個施工期間，ABD段隔堤和拋石圍堰的位移速率小于5mm/d，PQRS段隔堤在填土施工期，土體位移速率出現大于5mm/d的設計要求，后經調整填土速率，優(yōu)化施工方案，位移速率逐漸降低至設計控制值之內，確保了隔堤的穩(wěn)定。

（2）在加載期間，孔隙水壓力增量與加載量的比值B未超過設計值要求的0.6，整個施工過程中，地基是穩(wěn)定的。

（3）沉降監(jiān)測的數據表明，整個實驗區(qū)經地基處理后，工后沉降小于20cm，差異沉降小于2‰，均符合設計要求。

（4）在地基加載預壓的過程中，恒載初期，超靜孔隙水壓力消散較快，表明地基土固結較快，恒載中后期，超靜孔隙水壓力消散逐漸減緩，預壓期滿時，超靜孔隙水壓力基本完全消散，固結基本完成，地基處理效果較佳，說明軟基處理設計是科學的、成功的，大面積施工應采取該方案。

[1]鄧垿，鄧楠.地基處理方法的選用及處理前后應注意的問題[J].建筑工程，2010，（1）:31－32.

[2]寧衛(wèi)華，盧剛.地基處理方案的合理選用[J].科技情報開發(fā)與經濟，2008，（5）：217－218.

[3]張旭.地基處理方法的選用及處理前后應注意的問題[J].山西建筑，2007，（7）：122－123.

[4]李學艷.基于天津某工程實踐的軟土地基處理監(jiān)測檢測研究[J].科技創(chuàng)新導報，2012，（11）：101－102.

[5]魯玉芬.基于蕪湖市某工程實踐的軟基處理工程監(jiān)測檢測研究[J].河南城建學院學報，2012，（4）：11－16.

（責任編輯：孫玉永）

TU447

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1671-752X（2013）03-0068-03

2013-04-19

劉國靖（1969-），女，安徽蕪湖人，蕪湖市市政管理處工程師。