堆载预压中沉降位移与孔隙水压力观测与内容详细

堆载预压中沉降、位移与孔隙水压力观测分析与研究中交三航局：秦季冰【摘要】：采用塑料排水板堆载预压法对某软土地基工程进行处理，在预压过程中对地基变形及孔隙水压力等进行了严密观测，本次工程监测直观、合理地反映了在堆载预压法加固软基过程中，软土固结沉降、孔隙水压力等的变化情况，起到了信息化施工、控制堆载施工速率等的作用，达到了监测的预期目的，监测资料与效果检测资料结合，能够充分有效地评价软基处理效果，并为同类工程提供了可借鉴的经验资料。【关键词】：软基处理堆载预压变形观测工程地质条件本工程位于长江三角洲冲积平原太仓段，属于典型的软土地基。通过勘察勘探，各地基土层的特征由上至下主要为冲填土、灰色砂质粉土、灰色淤泥、灰色淤泥质黏性土、灰色砂质粉土、灰色黏质粉土、灰色粉砂等。软土的主要特性为：高含水量、高孔隙比、高压缩性和低粘聚力、低渗透性、低固结系数。由于以上特性，常见的软土地基会出现承载力及稳定性低、变形大及沉降不均等问题。针对这些问题，常用的软土地基处理方法有很多，我们应根据工程的要求、场地条件及地质条件等综合因素考虑。堆载预压加固原理本工程采用的堆载预压法的基本原理是基于太沙基的有效应力原理，堆载预压法主要是增加总应力，而不是增加有效应力，总应力的增加导致孔隙水压力的增大，产生超静孔压使土体中孔隙水通过排水通道排出土体，孔隙水排除后孔隙体积变小，土体密实，增长了土体的抗剪强度，提高了软土地基的承载力和稳定性同时可以减少土体的压缩性，消除沉降量，以使工程在使用期不至于产生有害的沉降和沉降差。因此堆载预压法加固软土的效果取决于堆载的大小和超静孔压的消散程度。堆载预压施工方案该场地采用塑料排水板与堆载预压相结合的方法对该段软基进行处理：场地平整：将场地内的淤泥段及块石清除并整平，便于插板施工。塑料排水板：塑料排水板间距1m，按正四边形布置，根据地质情况的不同，塑料排水板插入深度在23m~25m范围内，上端露出20cm。姨基础回填料：凳按斗轮机基础剃回填要求分层尘回填块石。糊堆载预压：按救照设计及现场衔实际情况采用犬吹填砂及山皮扩石分级堆载，曾其中吹填砂第近一级堆载厚度号为爷1.95围m狐，第二级堆载惨厚度娇为粮2.7是m稿；山皮石第一喷级堆载厚度弹为唉1.95抛m惕，第二级堆载拉为美2.45话m躲。隆堆载预压时间祖：第一级堆载议时间不小钳于述3桑0搁天，第二级满救载预压时间不令小缴于席9晓0折天。饰堆载预压的控锣制标准：乱标高：地基加话固后达到交工肌标高。而地基沉降量：坊斗轮机工后沉杜降阁量裹≦亚50c测m星。倍地基承载力：测斗轮机基础区固地基承载力阔【救R蒙】线≧奶150kP彻a办。盆施工期控制指症标：加载期间稼地基沉降速率绳不大炉于卡15mm汽/寒天，孔隙水压伪力控制邮在搅Σ野△宽U暖/羽△怖P辅≤冶50早%攻，边桩位移控抢制标准为每昼盛夜应小伴于辅5m揉m额。卸载标准：转达到设计堆高刻后，满载预压悠时间不小泽于婆9静0艳天；横沉降速率需达爬到最后连移续璃7渴天，平均沉降技不大娇于拳1.0mm欢/裁天；荐根据实测沉降叹曲线，推算地彩基土的固结度荣达饱到蓝90衔%帝以上。疫堆载预压监测诸方案鬼为了及时掌握搅堆载预压施工司过程中沉降、絮孔隙水压力、娱强度变化等有翅关信息，起到茎指导施工、监怪控施工安全、雾验证设计、检扇验加固效果的耀作用，本软基究工程监测方案下采取累了恼埋设沉降板、旦边桩激及河孔隙水压力，我并对在堆场内凉埋设的监测设校备按设计频率筋进行监测，以留便掌握固结沉疼降、水平位移芬、孔隙水压力市消散的情况。锡变形及孔隙水火压力观测从砂僵垫层和塑料排宵水板施工完成羊后开始算起，民不考虑插设塑边料排水板期间落由于排水条件还改善引起的沉连降南量票

捆。本工程具体馒的监测的工作若内容和数量详贝见孝表以1相。监测点基本主上均布于整个携斗轮机，监测亡点现场定位按避照设计文件鉴中废“纯监测点布置流图讽”爹进行实地测放粒，监测点位置广详见珠图语1吨。望表地1客归监测工程数量登表般序号学监测项目估数量灯单位笼备注距1借沉降板礼33浪个剪每条斗轮哥机守1横1械个，间滨距胜50m演2充孔隙水压力村9偷组流每条斗轮机基洽础乓各原3脉组，间揭距狼200m棕3骡位移边桩叮42呜个订内埋设铁件，伙上崇刻掩“持+胖”井字标志浴说明乒孔隙水压力测咐头在土层中按居6差m去的间距埋设测蛇点密图百1膀：静监测点布置图监测结果分析炉1姓、街盟沉降监测厉沉降监测的主颠要目的就是监厉测沉降板以下鹿土层在堆载作臣用下的沉降量胜及其随时间的慕发展阅变化德过程。一方面面可用来评价填医土加载速率的庆安全合理性，话另一方面可通呜过对观测结果换的分析，计算造出淤泥的实际肌固结度，推算里出地基工后沉辛降值以及确定铜合理的卸载时绞间旋

纽。沉降标由沉蓬降板和测杆组总成，沉降板采金用姐50cm*5宏0c偏m垦大小的钢板，敞测杆采用镀锌疮水管，每段测发杆禽长联1剃m辆，以高强度接佩头相连，测杆敏焊接在沉降板舟上并埋设于砂难垫层内，测杆萌随加载高度增草加而接长。杀本次监测共炮设怨3地3尼个沉降观测点鼠，每条斗轮机伏各碍1而1直个观测点。我猜们宴以紫1归#瞒斗轮话机畅1#-6~1复#-1蒙1遥沉降板的沉降刮数据来分析。膏数据降从膨201束4烦年礼3午月捉5挎日开始填筑第请一级堆载石崭（赴4.3m-6依.05蔬m晶）开始，灾2014成年咬3泽月岔1检8妈日开始躬到舅201昏4培年亲3含月肚2水6描日堆载预压第肯一级吹填砂辉（荡6.05m-矛8.0垃m销）住，顾201君4姐年骄3柜月踢2秘6风日贵到眠201坊4勒年饲4多月抚2掩6释日堆载稳压月（惊8.0椅m修）盯，法201耍4压年欺4倒月垃2选7塌日垦到卫201懒4洪年悟5躬月槽1亭2吩日堆载预压第版二级吹填砂调（傻8.0m-1鼻0.75箩m痕），截止单至税201君4通年间8妨月袜4刺日共观厦测晴15吧2裳天。由监测成质果（见北图校2拨）可知：地基冶经堆载预压处漂理后的累计沉炎降最大值发生姜在影1#-11们

级点，累计总沉哄降量毁为艘1224m亚m犁；最小值发生白在振1#-宋8秒和拦1#-1裙0戒，累计总沉降呼量均撑为钱1100m始m秀。碧图舌2牛：怕1杠#爽斗轮虑机也6~1唐1肯号监测点沉降北变化曲线舍通过上图的监幸测数据，我们岔可以得出如下阵分析结果：棋沉降是否稳定赢，符合设计要除求：林葡恨碍沉降量与荷载夺、淤泥厚度、循时间关系密切食，每施加一级谎荷载时，沉降袖量和沉降速率盘均有明显增大偏，沉降后期沉绪降界（坟S恰）－时间穷（替t煤）关系曲线平耍缓，司从观测数据看津最后连坑续罪7距天的沉降速率妖处于稳定状态若，平均速率壁为棒0.925m格m睛/裤天，符合设计暗要求。固结度推算：虏据已知沉降数覆据推测沉降及宏最终沉降主要据有双曲线法悔、赶Asaoka适

词法和三点据法疼

厕。老

迎双曲线法是一焰种数学拟和的纪方法，动而先Asaoka井

狱法和三点法都英是建立在一维裤垂直固结方程少基础上的方法叙。本工程插板尿区及过渡带在拾超载下的沉降爪板的主固结沉皇降量的推算采农用三点法。催采用三点法我市们可推算到地杀基最终沉降量挠，计算公式为迅：华针=显｛委〔猎〕点-雅〔绝〕额｝喂/鸦｛〔运〕就-趁〔学〕｝溉式中：的为地基最终沉砖降量秤土分别为熔时刻的沉降量叙，且呼。香根据以上实测俩沉降过程曲线初，在曲线上较宾为平缓的一段仔取三个时间点捞（使其满足罚）来计算地基拥最终沉降量。代各倚沉降况测点时间点取另值妖均相同，根据吧各区域的堆载鲁和卸载的时间肆确定时间点。院根据最终沉降假量和实测沉降插过程曲线可推盟算地基固结度李。计算公式为毛：耻Ut=St毫/惧S承∞黑式中筹：向S案∞甲为根据三点法固推算得到的地惑基最终沉降量策；陪S迈t侨为部t雨时刻的沉降量挑。动沉降计算成果障见倾表译2巧：幻表狂2者淡1#-6~1颈#-1关1杀各点沉降量及杀固结度一览表面测点诚序号绍累计沉降量兽（昌mm粱）眨S闷∞塘（歇mm截）决最终沉降量犬（祥mm嫌）文固结度湖备注都t自1锡t私2狱t州3胖1#-6路718耻1097矮1202总1242.2姜1204涝96.9%必1#妻斗轮机基础屿1#-7贯731营1101纠1190窑1218.2始1192羽97.9%烦1#-8潜677既1013监1098珠1126.8然1100销97.6%贷1#-9犬694哄1022浪1118丽1157.7忠1120缓96.7%兰1#-10状646库1001嫌1098变1134.5咽1100伪97.0%眉1#-11屠744聪1109作1222塔1272.7狭1224随96.2%精刷1#睁斗轮机基础场妇地丛1#-6~1诸#-1挪1饮的平均沉降量渴为忘11录56.7另mm伤，各个监测点搜的固结度范围而为崭96.2%哈～由97.9%鸣，平均固结度奥97.05%允，均大于插90%腾，满足设计要杏求。泥2泰、脏疮位移监测肯边桩位移的监毁测能有效的监深控堆载预压加少载过程的安全淘状况，并可根嫂据实际情况及伪时发现问题从国而采取适当的许加固措施。观认测点采用混凝之土浇筑基础，猾内埋设铁件，弃表面与原地面娘齐平，上摔刻酒“兰+忽”颈字标志，用测秧钎作为找准目厅标，进行表层脂位移观测。挣同样，我们对老应连1找#市斗轮武机窃1#-6~1况#-1叛1储区域的位移边柴桩揉为失4#~7伸#转位移点。川自午201烟4徐年蹲3伐月季3揪1戴日开始测的初插始值截止及到帝201授4摆年陷8遇月宇4突日共观游测皆12炮6榆天，具体数据亦见悄表君3哪。溉表部3陵构边桩位移观测贪数据汇总孝表席粘富材位置枝序号示开始日期苹2014/7忧/2管8躺至炎2014/8尿/4授本期位移播值逗mm摇累计位移申值术mm输△忆X惧△学Y凶△保X学△休Y毛1鞋#咐斗轮机基础位坛移桩匆1-4a晕2014/3坏/31构0蛛1责16月-18佛1-5a泡2014/3械/31国1湿-2底16蜘-22筛1-6a菌2014/3撑/31稿0唯1泻15田-9桶1-7a且2014/3辆/31疏1已0夕17崖-5平1-4b鼓2014/3弊/31察0枯1舞1粪12旧1-5b呜2014/3猛/31吊1乖1天-10堡8价1-6b饶2014/3益/31框-1尚0换-9李11坏1-7b吧2014/3鸽/31递1恼2踏-5郑5薄从观测数据看他最后连辰续谱7肢天的水平位移左处于稳定状态斥，预压期最大唐位移方量叹△个X裕：祖16m遗m别；最大位移倾量难△剧Y:-2浴2练m糟m我；最小位移拐量舞△烦X渠：怠1m撇m麦；最小位移此量挽△吸Y:磨±5烈m博m梁；观测期间未进出现边桩位移充每昼夜超携过至5m川m娘，位移变化速看率在堆载期间许明显增大，但奖整体的变化速邀率仍较小，稳丹定性属于受控镜状态。浇3维、束旱孔隙水压力监仍测钢孔隙水压力监恭测的主要目的控：了解孔隙水更压力增长与消睡散过程情况，破了解土体的强抬度增长情况，劲控制堆载施工视速度僚。春

滔孔隙水压力传陆感器的加工与称埋设：埋设工岔作在插板完成卵后进行，采用偏钻机配合进行徒埋设，每组测剩点辱布爷置泡2岸个孔隙水压力卵观测孔甘，胁孔隙水压力计断沿飘深度方向每阅隔福6臭m横布置一个竭，埋设时保证讯传感器放置垂雾直，与传感器拴连接的电缆测角线由保护管引句出，随堆载高头度增加而接长爆。埋设时，在亏传感器周围设监置透水层，透兼水层高度春为观0.6校m饼～暴1.0奥m坝，透水层填料视一般采用中粗饶砂；两个传感否器之间应设置舍不小拌于闭1早m墙的隔水层，隔视水层填料采用字直趟径判2c芬m据左右的膨胀泥跃球，确保两孔昂压计之间有效罚隔水。孔隙水焦压力计观测点匪按要求埋设完失成后，立即使拜用二次仪表检邪测孔隙水压力达测点数据是否乏正常。如发现燕在埋设过程中段有损坏或数据础不正常时，应剑及时采取补救羊措施。碌钢弦式孔隙水埋压力计由两部饼分组成，一部解分为滤头，由沉透水石、开孔挖钢管组成，主赤要起隔断土压环的作用；另一辆部分为传感部症分，顶孔隙水压力物叫理量可通过频樱率仪直接读出忘。脑孔隙水压力计什算式狂为乔：姐还龙膀亭场批锅式中：我名—灌孔隙水压力依（哗kP汗a泽）；谅—亡标定系数赖（非kPa/Hz最2少）；令—宴测试频率脊（梁H阿z辈）；炒—常初始频率巡（减H亲z尖）瞒。花孔隙水压力的乳监测流程见下庄图闹3.款图睛3买幅孔隙水压力监阶测工作流程图鼻我们同样阵取申1炉#垂斗轮皱机见1#-6~1岛#-1遣1捞相应的孔隙水网压力监测笔点骄kx唐3恨来分析，孔隙豪水压力对堆载讯加荷较为敏感冷，当测点位置启堆载加荷后，潮各个土层的超巩孔隙水压力增剂长明显，在加闸载期间，超孔惭隙水压力值逐翅渐增大，在荷兔载加载的停歇膜期，超孔隙水绵压力有所消散棋，其变化曲线约呈锯齿状，并逮伴随着荷载的卖增散加摇→鸟间蚊歇猪→悄增棚加旗→透间歇的过程，味相应出现上雕升级→当消架散字→五上猛升窃→冈消散的变化规存律，在堆载加魔荷施工结束后喉超孔隙水压力袭出现最大值。五恒载期，由于跑塑料排水板的稍作用，各土层双的超孔隙水压则力消散较快，匪随着时间增长涝，超孔隙水压胳力持续消散，搬消散速率逐渐裁减小，趋于稳识定态势。由孔爷隙水压力时间惧变化曲线可以袖看出，浅层土岔体中的超孔隙映水压力明显大当于深层土体，怕各个土层的压究力增长、消散喜规律基本一致禽，说明塑料排届水板的效果良阴好。截止到卸绒载前，各土层涝的超孔隙水压突力值均得到较竿大消散，其曲性线变化趋于平泥稳，变化幅度队较小，尤其是前深层土体的超疲孔撑隙水压力已完峰全消散。蛛下犯图潮4维为道kx往3涨测点的孔隙水五压力时间变化属曲线。须图凉4益材kx晋3铺孔隙水压力随庙时间变化曲线糊图结论红通过谁对灯1无#初斗轮领机胆1#-6~1拨#-1忙1字段的检测分析价，我们扩展至初整个场地的三树条斗轮机堆载书预压检测，我跌们得出如下分既析：翁（肠1啊）根据实测表才层沉降结果，悬截止霉201尼4晕年够8植月惹4赌日，累计表层吴沉降量为我1俊002m军m殃～感1224m既m皆，平均的表层页沉降量为闷1118.4摇mm榆。蹦采