现场检验与监测

现场检验与监测第一节现场检验与监测的意义和内容现场检验与监测是岩土工程中的一个重要环节，它与勘察、设计、施工一起，构成了岩土工程的完整体系。其目的在于保证工程的质量和安全，提高工程效益。现场检验与监测工作一般是在勘察和施工期进行的。但对有特殊要求的工程，则应在使用、运营期间内继续进行。所谓“特殊要求”指的是：有特殊意义的重大建筑物；一旦损坏造成生命、财产巨大损失或重大社会影响的工程；对建筑物和地基变形有特殊限制的工程；使用了新的设计、施工或地基处理方案，尚缺乏必要经验的工程。

岩土工程勘察重视和强调定量化评价，为解决岩土工程问题而提出对策，制订措施。它在现场检验与监测这一环节中体现得更为明显。通过现场检验与监测所获取的数据，可以预测一些不良地质现象的发展演化趋势及其对工程建筑物的可能危害，以便采取防治对策和措施；也可以通过“足尺试验”进行反分析，求取岩土体的某些工程参数，以此为依据及时修正勘察成果，优化工程设计，必要时应进行补充勘察；它对岩土工程施工质量进行监控，以保证工程的质量和安全。显然，现场检验与监测在提高工程的经济效益、社会效益和环境效益中，起着十分重要的作用。现场检验的含义和内容：现场检验指的是在施工阶段对勘察成果的验证核查和施工质量的监控。因此检验工作应包含两方面内容：第一，验证核查岩土工程勘察成果与评价建议，即施工时通过基坑开挖等手段揭露岩土体，所获得的第一性工程地质和水文地质资料较之勘察阶段更为确切，可以用来补充和修正勘察成果。如果实际情况与勘察成果出入较大时，还应进行施工阶段的补充勘察。第二，对岩土工程施工质量的控制与检验，即施工监理与质量控制。例如，天然地基基槽的尺寸、槽底标高的检验，局部异常的处理措施；桩基础施工中的一系列质量监控；地基处理施工质量的控制与检验；深基坑支护系统施工质量的监控等。现场监测的含义和内容：现场监测指的是在工程勘察、施工以至运营期间，对工程有影响的不良地质现象、岩土体性状和地下水等进行监测，其目的是为了工程的正常施工和运营，确保安全。监测工作主要包含三方面内容：第一，施工和各类荷载作用下岩土反应性状的监测。例如，土压力观测、岩土体中的应力量测、岩土体变形和位移监测、孔隙水压力观测等。第二，对施工或运营中结构物的监测。对于像核电站等特别重大的结构物，则在整个运营期间都要进行监测。第三，对环境条件的监测。包括对工程地质和水文地质条件中某些要素的监测，尤其是对工程构成威胁的不良地质现象，在勘察期间就应布置监测(如滑坡、崩塌、泥石流、土洞等)；除此之外，还有对相邻结构物及工程设施在施工过程中可能发生的变化、施工振动、噪声和污染等的监测。第二节地基基础的检验与监测

一、天然地基的基槽检验与监测(一)现场检验现场检验适用于天然土层为地基持力层的浅基础。主要作基坑开挖后的验槽工作。为了做好此项工作，要求熟悉勘察报告，掌握地基持力层的空间分布和工程性质，并了解拟建建筑物的类型和工作方式，研究基础设计图纸及环境监测资料等。做好验槽的必要准备工作。

当遇到下列情况之一时，应重点进行验槽：(1)持力层的顶板标高有较大起伏变化。(2)基础范围内存在两种以上不同成因类型的地层。(3)基础范围内存在局部异常土质或有坑穴、古井、老地基或古迹遗址。(4)基础范围内遇有断层破碎带、软弱岩脉以及废(古)河道、湖泊、沟谷等不良地质、地貌条件。(5)在雨季或冬季等不良气候条件下施工，基底土质可能受到影响。验槽的要求是：(1)核对基槽的施工位置、平面尺寸、基础埋深和槽底标高。平面尺寸由设计中心线向两边量测，长、宽尺寸不应偏小；槽底标高的偏差，一般情况下应控制在0-50mm范围内。(2)槽底基础范围内若遇到异常情况时，应结合具体地质、地貌条件提出处理措施。必要时可在槽底进行轻便钎探。当施工揭露的地基土条件与勘察报告有较大出入或者验槽人员认为有必要时，可有针对性地进行补充勘察。(3)验槽后应写出检验报告，内容包括：岩土描述、槽底土质平面分布图、基槽处理竣工图、现场测试记录的检验报告。验槽报告是岩土工程的重要技术档案，应做到资料齐全，及时归档。

(二)现场监测当重要建筑物基坑开挖较深或地基土层较软弱时，可根据需要布置监测工作。现场监测的内容有：基坑底部回弹观测、建筑物基础沉降及各土层的分层沉降观测、地下水控制措施的效果及影响的监测、基坑支护系统工作状态的监测等。基坑底部回弹观测问题高层建筑在采用箱形基础时，由于基坑开挖面积大而深，卸除了土层较大的自重应力后，普遍存在基坑底面的回弹。基坑的回弹再压缩量一般约占建筑物完工时沉降量的1/3～2/3，最大者达1倍以上；地基土质愈硬则回弹所占比值愈大。说明基坑回弹不可忽视，应予监测，并将实测沉降量减去回弹量，才是真正的地基土沉降量；否则实际观测的沉降量偏大。

除卸荷回弹外，在基坑暴露期间，土中粘土矿物吸水膨胀、基坑开挖接近临界深度导致土体产生剪切位移以及基坑底部存在承压水时，皆可引起基坑底部隆起，观测时应予以注意。基底回弹监测应在开挖完工后立即进行，在基坑的不同部位设置固定测点用水准仪观测，且继续进行建筑物施工过程中以至竣工之后的地基沉降监测，最终可绘制基底的回弹、沉降与卸载、加载关系曲线。二、桩基工程的检测

(一)桩基工程检测的意义桩基是高、重建筑物和构筑物的主要基础形式，属深基础类型。它的主要功能是将荷载传递至地下较深处的密实土层或岩层上，以满足承载力和变形的要求。与其他类型的深基础相比较，桩基的几何尺寸较小，施工简便，适用范围广，所以是高、重建筑物和构筑物大量采用的基础形式，近20年来国内的桩基工程新技术获得迅猛发展。为了提高桩基的设计、施工水平，岩土工程师们都很关注桩基质量的检测。桩基工程按施工方法，可分为预制桩和灌注桩两种，最主要的材料是钢筋混凝土。一般钢筋混凝土预制桩都是采用锤击打入土层中的，其常见的质量问题是：预制桩的常见问题：桩身混凝土标号低或桩身有缺陷，锤击过程中桩头或桩身破裂；桩无法穿透硬夹层而达不到设计标高；由于沉桩挤土引起土层中出现高孔隙水压力，大范围土体隆起和侧移，以至对周围建筑物、管线、道路等产生危害；在桩基施工中，由于相邻工序处理不当，造成基桩过大侧移而引起基桩倾斜、位移。

灌注桩由于成桩过程是“地下作业”，因此控制质量的难度也大，存在的质量问题更多。常见的质量问题是：

A.由于混凝土配合比不准确、稀释和离析等原因，使桩身混凝土强度不够；

B.由于夹泥、断桩、缩颈等原因，造成桩身结构缺陷(不完整)；

C.桩底虚土、沉碴过厚和桩周泥皮过厚，使桩长和桩径不够。预制桩和灌注桩的质量问题，都会导致满足不了承载力和变形的要求，所以需加强桩基质量的检测工作。(二)桩基工程检测的内容桩基工程检测的内容，除了核对桩的位置、尺寸、距离、数量、类型，核查选用的施工机械、置桩能量与场地条件和工程要求，核查桩基持力层的岩土性质、埋深和起伏变化，以及桩尖进入持力层的深度等以外，通常应包括桩基强度、变形和几何受力条件等三个方面，尤以前者为主。1、桩基强度桩基强度检验包括桩身结构完整性和桩承载力的检验。桩身结构完整性是指桩是否存在断桩、缩颈、离析、夹泥、孔洞、沉碴过厚等施工缺陷。常采用声波法、动测法和静力载荷试验等检测。

2、桩基变形桩基变形需通过长期的沉降观测才能获得可靠结果，而且应以群桩在长期荷载作用下的沉降为准。一般工程只要桩身结构完整性和桩承载力满足要求，桩尖已达设计标高，且土层未发生过大隆起，就可以认为已符合设计要求。但重要工程必须进行沉降观测。3、几何受力条件桩的几何受力条件是指桩位、桩身倾斜度、接头情况、桩顶及桩尖标高等的控制。在软土地区因打桩或基坑开挖造成桩的位移或上浮是经常发生的，通常应以严格的桩基施工工艺操作来控制。必要时应对置桩过程中造成的土体变形、超孔隙水压力以及对相邻工程的影响进行观测。(三)桩身质量检测的方法桩身质量的检测包括桩的承载力、桩身混凝土灌注质量和结构完整性等内容。桩的承载力检测，最传统而有效的方法是静力载荷试验法。此法为我国法定确定单桩承载力的方法，其试验要点在国家标准《建筑地基基础设计规范》(GBJ7-89)等有关规范、手册中均有明确规定。尽管此法费时费钱，在工程实践中仍普遍采用。桩身混凝土灌注质量和结构完整性检测主要用于大直径灌注桩。检测方法有钻孔取芯法、声波法和动测法。钻孔取芯法可以检查桩身混凝土质量和孔底沉碴。由于芯样小，灌注桩的局部缺陷往往难以被发现。声波法检测灌注桩的混凝土质量轻便、可靠而直观，已得到广泛应用。

三、地基加固和改良的检验与监测当地基土的强度和变形不能满足设计要求时，往往需要采用加固与改良的措施。地基加固与改良的方案、措施较多，各有其适用条件。为了保证地基处理方案的适宜性、使用材料和施工的质量以及确切的处理效果，按《规范》规定，应作现场检验与监测。1、现场检验的内容包括：

A.核查选用方案的适用性，必要时应预先进行一定规模的试验性施工；

B.核查换填或加固材料的质量；

C.核查施工机械特性、输出能量、影响范围和深度；D.对施工速度、进度、顺序、工序搭接的控制；

E.按有关规范、规程要求，对施工质量的控制；F.按计划在不同期间和部位对处理效果的核查；

G.检查停工及气候变化或环境条件变化对施工效果的影响。2、现场监测的内容包括：

A.对施工中土体性状的改变，如地面沉降、土体变形、超孔隙水压力等的监测；

B.用取样试验、原位测试等方法，进行场地处理前后性状比较和处理效果的监测；

C.对施工造成的振动、噪声和环境污染的监测；

D.必要时作处理后地基长期效果的监测。

3、各种地基加固与改良方案常用的现场监测方法：（1）开挖置换法和垫层法

对适用性的检验：

暗埋的塘、浜、沟、穴等局部软弱地基，湿陷性土、膨胀性土和杂填土的浅层处理；垫层材料主要有：灰土、素粘性土、砂和砂石，也可用矿渣及其他性能稳定、无侵蚀性的材料。施工质量控制：

灰土及素填土地基：

A.对灰、土材料的检验。土料中不得含有机杂质，粒径不得大于15mm；灰料中不得夹有未熟化的生石灰块或过多水分。粒径不大于5mm,活性CaO+MgO不低于50%。B.对灰土配合比检验及均匀性控制。C.施工含水量控制。D.压、夯或振动压实机械的自重、振动力的选择及与之相应的换土铺设厚度、夯压遍数及有效加密深度的控制与检验。

砂和砂石地基：A.对材料级配(不均匀系数不宜小于10)、粒径(一般宜小于50mm)及是否含有机杂质和含泥量(不宜超过3%-5%)的检验。

B.对夯、压或振动压实机械自重、振动力的选择及与之相应的砂石料铺设厚度、施工含水量、夯压遍数及有效加密深度的控制与检验。效果检验与施工监测：环刀法测干重度，推算压实系数；贯入仪测贯入度或用其他常用原位测试方法检验。环刀取样或灌砂法测干重度；贯入法测贯入度。

（2）振冲地基对适用性的检验：松散砂土、粘粒含量小于25%-30%的粘性土。施工质量块控制：A.对振冲御机具及寸其适用余性、振槽冲施工淋技术参态数，如铺水压、唯水量、薯贯入速泛度、密椅实电流士控制值沃及加固切时间的墓监控与埋调整。B.对填料规在格、质量背、含泥量问、杂质含锐量及填料典量的监控柜。C.对孔位及毕造孔顺序钳施工质量折的监控。效果检验财与施工监圆测：标准贯入缓、动力触辣探、静力解触探或载抗荷试验检略验振冲效男果。（3）旋壳喷地基对适用胃性的检赶验：砂土、粘睡性土、湿孔陷性黄土统、淤泥及键人工填土跨。施工质量撞控制：A.对旋喷机臣具的性能见、技术参偶数，如喷昂嘴直径、寸提升速度炭、旋转速格度、喷射乘压力及流炉量等的监静控与调整雅。B.对水泥阔质量、样用量、宅水泥浆刮的水灰饱比及外密加剂用期量的监笑控。C.对旋喷管病倾斜度位斥置偏差和奏置入深度修的监控。D.对固结秆体的整呈体性、膝均匀性徐、有效荐直径、胞垂直度可、强度陵特性及呆溶蚀、蝇耐久性贯的检验芬。效果检验膜与施工监皮测：A.用取样的解标准贯入支、静力触巧探、载荷晕试验等原副位测试方阔法检验旋河喷效果。扰B.必要时可宗用开挖检跃查方法对妹旋喷体的暖几何尺寸抵和力学性陆质进行检抽验。（4）重易锤夯实对适用升性的检叨验：地下水且位以上案稍湿的女粘性土含、砂土狂、湿陷泰性黄土他、杂填牛土和素轿填土。施工质量三控制：A.夯锤重猜量、底弯面直径节、落距渐的选定竿与检查涉。B.基坑夯实棍宽度、伍预量夯实陡土层厚度纱、夯击遍汁数及夯击猎路线的确去定与核查历。C.夯实地悬基土含乖水量的嚷控制。D.夯实标准近的确定与刻检验。效果检验谱与施工监巧测：A.对最后际夯沉量情的检验杰(包括稳与试夯劲下沉量紧的比较氏)。B.取土样筹测孔隙交比和密辱实度。C.用原位测段试方法检津验。D.监测夯烤击振动荡对邻近虎建筑、开设施的键影响。（5）码强夯对适用仗性的检邪验：碎石土运、砂土刷、湿陷碌性黄土味及人工秘地基的铅施工。施工质量券控制：A.夯锤重、岭锤底面积仔、落距的透选定与核碰查。B.夯击点、磁各点夯击扭次数、夯佣击遍数及摔各遍之间签间歇堆时间的买确定、核态查及必要出的修正。效果检验袄与施工监肆测：A.埋设孔隙吐压力计监扛测孔隙压兴力的变化紧。B.夯后平均避沉降量的戒监测。C.用原位测找试方法检摇验强夯效批果。D.监测夯丧击振动件对邻近燃建筑、蛛设施的激影响。（6）警砂桩挤富密对适用性歇的检验：软土、人宝工填土和吉松散砂土轮地基。施工质量斥控制：A.对砂料规轮格、质量琴、含泥量京、含水量景的检验。B.对砂桩帐位置、笛孔径、锹垂直度浩、孔深昂、成孔迅质量、旗成桩工霉艺的顺旱序的监毅控与检幸查。C.对灌砂量睡及加密工吗艺的核查喂。效果检验斤与施工监眼测：A.用标准贯郑入或轻便脸钎探对桩详身及桩周络土加密效类果的检验澡。B.用锤击法帐检验砂桩涉的密实度榨和均匀性驴。（7）浴土或灰穗土桩挤笼密对适用丸性的检搅验：地下水位蹈以上，地辈下10m之内的念湿陷性镜黄土、振素填土胆或杂填事土。施工质欲量控制盲：A.对填料质亮量、含水股量及配合哪比的监控吨。B.对桩孔引位置、帝孔径、培垂直度密、孔深搂、成孔带质量、纱成桩工朗艺和顺炉序的监过控与检岁查。C.对填料绒数量及弱夯实工据艺的核乞查。效果检虽验与施觉工监测总：A.用轻便糊钎探对副桩身及螺桩周土纠加密效猴果的检笼验。B.用环刀们法测夯蹈击桩身默土的干兴重度。C.进行现场盖载荷试验嘴或浸水载真荷试验。（8）碍灌浆法对适用性岛的检验：砂土、洒湿陷性处黄土、跪软弱粘篇土。施工质量犁控制：A.根据灌浆凳目的、地舍质条件和厅工程性质振，检验灌糠浆方法的她适用性。B.对浆液讨的化学僚成分馅、流动携性、析剖水性、创凝结时劣间、杂藏质含量婆、浓度座、比重叮及注浆删方法、戏灌注速饼度及压呢力进行宇监控置。C.采用电睁动法时于对电压方梯度、院通电时桨间和方清法进行艰监控。D.对灌注汉机具、娇管路裕或电级棉棒的适狼用性、雾置入位声置进行方监控。效果检验摄与施工监错测：监测加固向区域的地权面变形和糠沉降。用常用原溉位测试方绒法对加固遵效果进行箱检验。浆体钻孔醋取样测定崇浆体密度障、结石性鱼质、浆体忘填充率以庸及无限抗明压强度等码物理力学独性质。在防渗灌沟浆中，通盲过浆体钻乘孔测定地袭下水流量悲和地基的饶渗流特性遭。对浆液毒堂性和可能巴造成的污要染进行监稠测。（9）教排水固步结法（睡堆载预指压、砂衡井堆载近预压及销真空预狭压）对适用陷性的检悬验：软土和冲便填土地基集。施工质量凑控制：A.对砂井疲位置、愈砂料规艇格质量混、砂量兴或砂袋鞋及其他徐排水装书置规格显质量、识施工工狭艺的监她控。B.对水平外排水垫棒层的材胜料及施涛工监控授。C.对预压荷吗载大小、虽加荷速率奥的监控。D.真空预压狮中对真空个度的监控复。E.对卸载宿进度的慢监控。效果检验筝与施工监拆测：A.对地表日喊沉降量及瓣最终沉降鞠量的控制械。B.用测斜隆仪进行跨土体水才平位移狭的监测胳。C.对孔隙水丑压力变化处的监测。D.对卸载后旨的沉降和丘回弹情况碰的监测。（10）胞加筋法对适用张性的检什验：垫层、笼桥台、断堤坝的饭挡土结垫构和岸特边防护贝。施工质奶量控制撑：A.检测土卫工织物辱或加筋民体的力坑学性质街、耐久季性及渗仪水性。B.检测填土师的规格、策质量及压刊实性能。毙C.对施工铺驱设要求，炒特别是整汇体性和端紫头锚固的唇监控。D.对回填漫土施工潮含水量琴、填筑河施工顺青序及施丹工要求盆的监控宽。效果检冤验与施许工监测踢：A.对加筋体葬整体稳定怀性的监测字。B.对加筋摧体垂直触、水平词位移量存的监测各。C.对用于反活滤排水的颠，进行现肃场效果监有制。四、深近基坑开塘挖和支尚护的检吉验与监浩测在建筑牺密集的奏城市中卫兴建高怜层建筑雄时，往劣往需要到在狭窄梁的场地畏上进行兵深基坑霸开挖。岔由于场孕地的局扔限性，么在基槽忆平面以糕外没有抽足够的秧空间安番全放坡勤，就不仓得不设璃计规模循较大的活开挖支妇护系统与，以保择证施工赴的顺利录进行。馋由于深偷基坑开跨挖与支撇护在大兽多数情教况下属席施工阶钥段的临周时性工过程，以储往工程革部门往刊往不愿取投入足畜够的资耕金，也爹未引起泪岩土工垮程师的萌足够重屠视。但字是许多终工程的泰失效事四故表明绝：该工养程具有尽很大的置风险性础，是“成最具挑井战性的劲工程”为。因而线是当今疗岩土工饱程界研买究的热拦门课题披。随着高精层建筑撒基坑开社挖深度往不断加共大，复南杂的环易境条件泻也对支晌护结构作的工作纪状态和民位移提输出了愈元来愈严昌格的限旦制，就臂要求岩怪土工程烛师在不苗断发展苏、创立宪新的支趣护理论险和结构宇系统的味同时，仆实行严恒格的检捷验与监昂测，以换保证安挂全、顺累利地施兰工。螺深基坑茅开挖支蚊护系统挥的施工乘质量，苍对整个壮系统的猜工作状键态是否圈正常有横重大影汽响。施关工质量普的好坏挎主要表普现在：哗支护系哄统的类损型、材夕料、构弹造尺寸系、装设茶的位置州和方法邪是否符藏合设计棍要求，特装设施涌工是否洁及时，稿施工顺奥序是否拉与设计鼓要求一丸致，地注下水控速制施工势是否满喝足设计础要求等眉方面。一个设霜计合理挡的支护按系统，阻可能由抽于施工亲质量差膊而导致暗重大事限故。为韵避免事阀故的出倡现，就斧要求检马验与监恰测工作医应在整贱个施工掩场地的消各个部漠分同时虏进行，泽在系统险的整个待工作期甲间内不娱得间断纠。检验与垦监测工祖作内容盗有以下远几方面饲：(辜1)对均支护结内构施工源安设工嘉作的现叼场监理。检查结危构尺寸害、规格像、质量稻、施工搭方法及尽支撑程斤序是否奶与设计蔬一致。溪在装设研过程中盯，当由监于客观殿情况致急使支护羞系统构脾造、尺扩寸或装叛设位置科不能与棕设计相懒符时，序施工人罪员与设过计人员苏应协商汇，及时轧采取调广整措施锻，以保晓证施工稀正常进呼行。(2)监测土体罪变形与支兄护结构的书位移。观彼测的时间醉间隔视气碗象条件和基施工进度胸而定，可罪为每日、塘每三日或耀每周进行才一次。(佣3)对浪地下水巾控制设群施的装偶设及运左营情况绍进行监镇测。观别测地下葡水及土才体中孔此隙水压脑力的变寇化情况扎，注意肠施工影上响及渗料漏、冒袍水、管展涌、流谦土等不腾良地质农现象的锹发生。池在支护径系统运塌营过程察中，观视测时间扇间隔亦臂视气象咽条件和察施工进测度，可鹊定为每扬日、每哲三日或摸每周进蛙行一次平。(4)对寒邻近的建吉筑物和重留要设施进浑行监测。肚注意有无荡沉降、倾工斜、裂缝妨等现象发铸生。观测郊的时间间母隔，亦应膀根据施工贸进度、气滚象条件、充施工影响纹的范围和妥程度来确取定。很多工程问实例表明酬：对施工厌场地及周吸围环境的况肉眼巡检巧是很有意篇义的，应旦专派有经罪验的工程塑师逐日进甲行。施工勿条件的改维变、现场头堆载的变惑化、管道夕渗漏和施命工用水不戒适当的排夏放、温度床骤变或降飞雨等，都