水运工程软土地基施工监测检测重难点分析_蔡勇.pdf

Engineering Design of the Ground基础工程设计1工程概况某水运工程项目，属于三级航道，建设规模为23m230m5 m的船闸工程。该水运工程中闸室为钢筋混凝土结构，设计为2级水工建筑物，护岸、靠船墩设计为3级水工建筑物，上下游靠船段为400 m、远调站护岸长度为100 m。由于该水运工程临近海域，建设区域多为软土地基，所以要求建设单位在施工前应针对软土地基特性，建立监测控制网，对软土地基区域进行竖向位移监测、水准观测。主要技术要求如表1所示。在此基础上，建设方针对项目建设中的软土地基区域，分别对软土地基结构水压力、土压力、深层水平位移、分层沉降进行监测。如在软土地基区域布置孔隙水压力监测点，定期测量施工前、施工期间、施工后的孔隙水压，记录软土地基孔隙水压增长、消散规律，借此评估软土地基处理方案的可行性。2水运工程软土地基施工监测检测方法2.1静力触探试验静力触探试验不仅是监测、检测软土地基的重要手段，同样可以应用在黏性土、沙土的勘测中。水运工程建设中，静力触探试验可通过划分软土地基与其他土层的方式，有针对性地估算软土地基的物理力学指标，评估软土地基承载力，然后结合水运工程的基本需求，计算水运工程地基结构中单桩所需的承载力。静力触探仪是开展试验的主要设施，该仪器由传动系统、量测系统、贯入装置组成。仪器探头形式包括单桥、双桥探头两种，能够通过量测贯入阻力、孔隙水压力、锥尖阻力、侧壁摩阻力等参数，对水运软土地基进行全面检测1。【作者简介】蔡勇（1991），男，广东广州人，工程师，从事工程检测研究。水运工程软土地基施工监测检测重难点分析Analysis of Key and Difficult Points in Construction Monitoring and Detection ofSoft Soil Foundation in Water Transport Engineering蔡勇（广州正和工程检测有限公司，广州 510000）CAI Yong(Guangzhou Zhenghe Engineering Testing Co.Ltd.,Guangzhou 510000,China)【摘要】为合理选用监测、检测手段，明确水运工程软土地基施工监测检测要点，论文基于某水运工程，结合软土区域地质特征，对水运工程建设中软土地基的施工监测及检测方法进行简要分析，详细论述了软土地基施工监测检测中的重难点。【A b s t r a c t】Inordertorationallyselectmonitoringandtestingmeansandclarifythekeypointsofmonitoringandtestinginsoftsoilfoundationconstructionofwatertransportproject,basedonawatertransportproject,combinedwiththe geological characteristicsofthe soft soil area,theconstruction monitoringand detection method ofsoft land foundation in water transport project are brieflyanalyzed in this paper.And the keyanddifficultpointsinthemonitoringandtestingofsoftlandfoundationconstructionarediscussedindetail.【关键词】水运工程；软土地基；施工检测【K e y w o r d s】watertransportationengineering;softsoilfoundation;constructioninspection【中图分类号】U615；U655.54【文献标志码】A【文章编号】1007-9467（2023）03-0057-03【DOI】10.13616/ki.gcjsysj.2023.03.016表 1水运工程软土地基监测检测技术要求控制网等级/监测主体监测项目技术要求级/软土地基竖向位移相邻基准点高差误差/mm测站高差误差/mm环线闭合差/mm已测高差误差/mm0.50.153n0.4n级/软土地基水准位移视线长度/m前后视线距离/m前后视距差累计差/m视线离地面最低高度/m读数差/mm所测高差较差/mm300.51.50.30.30.4注：n为测站数。57Construction&DesignForProject工程建设与设计2.2平板荷载试验平板载荷试验是通过加载模拟水运工程地基承受力的方式，准确地获取地基承载力特征值。平板荷载试验是在软土地基区域放置一定尺寸的刚性承压板，然后分别施加荷载，观测不同荷载时软土地基变形情况。通过观测水运工程软土地基的变形情况，相关人员可制作荷载-沉降关系曲线，同时确定软土地基的承载力，从而根据软土地基变形模量，完成软土地基的水运基础结构设计。试验过程中，相关人员应将荷载等级控制在8级以内，每增加1级荷载时，1 h内需要检测加载后10 min、15 min的沉降值，30min后再次观测，持续2 h后，若沉降值低于0.1 mm/h，可再次施加荷载。试验期间，若承压板出现裂缝、周围土壤向外挤出现象，或是荷载沉降值变化浮动大时，都应及时终止试验。2.3十字板剪切试验十字板剪切试验是水运工程建设中用于检测软土地基的试验活动，是在软土地基加固前后，通过检测分析软土地基的性质，以此评估软土地基加固效果。试验过程中，相关人员应对比分析软土地基加固后的软土强度指标的变化，并确保试验深度抵达软土地基压缩层底部。具体检测步骤包括：钻机开孔测试原地面1 m以下区域压入十字板头转动十字板头（转动速度为6/min）记录测量数据数值稳定后继续测试下压板头。重复以上操作，直至软土地基在不排水情况下抗剪强度超过100 kPa。3水运工程软土地基施工监测检测难点3.1水运施工设计复杂相较于其他工程项目，水运工程建设中所涉及的施工工艺较多，且所处的区域较为特殊，整体施工设计更为复杂；软土地基施工前的监测，夯实及预压加固后的检测难度较大。这就要求相关人员充分掌握水运施工组织方案，编制更可靠的监测方案，同时做好软土地基日常检测中的质量管理、进度控制，重视施工监测检测的细节性内容。3.2软土地基施工交叉作业多软土地基施工过程中，加固、预压现场的交叉作业多，施工需要的机械设备多，若施工人员对软土地基监测检测点的保护意识薄弱，则会导致测点、监测控制网被破坏，从而使得软土地基施工监测数据不完整，影响水运工程软土地基施工检测的可靠性，不利于水运工程施工质量、进度的有效控制2。3.3监测检测质量风险大水运工程建设中，软土地基的施工监测、检测工作需要建立在多种测量仪器上，但由于测点、设备种类较多，需要获取的试验参数较为复杂，所以监测检测中的质量风险较大。如何全面管控软土地基监测检测质量是该项工作实施的主要疑难问题。4水运工程软土地基施工监测检测重点4.1结合施工设计，明确软土地基监测检测要点1）基于水运工程施工设计图纸，加强与各参建方的沟通交流，获取更完整的项目资料。随后结合水运施工建设需求，有针对性地制订软土地基监测计划。正式实施监测工作前，技术人员应详细分析方案的可行性，并与一线监测、检测人员进行技术交底，使其详细掌握软土地基施工中的勘测要点。2）水运工程软土地基施工中，建设单位会通过堆载预压、真空预压等方式初步加固地基。加固过程中要求相关人员监测软土地基区域的沉降值、孔隙水压力，用于评估软土地基施工后基础层的稳定性。在此过程中，监测人员应重点做好真空预压施工中的数据监测。先建立监测控制网，布设测点，施工过程中定期巡视测点，获取测点量测数据。观测每个测点的数值时，观测次数应多于2次。使用高精度仪器时，应做好仪器保养维护、校核工作，确保软土地基施工监测数据的准确性。最后根据实际情况，灵活调整水运工程软土地基施工现场的监测次数、监测力度，发现问题后及时上报。4.2加强保护，合理设置测点标识针对水运工程软土施工中交叉作业多的问题，避免因现场机械设备、人员流动时对测点造成破坏，还应加强测点保护，合理布设测点标识。1）完成软土地基施工监测点埋设后，相关人员应用现场警示标识、围护设施提醒周围人员注意保护测点。2）不定期巡视监测控制网，发现警示物、标识牌破损后应及时更换。发现测点被破坏后，相关人员还应尽快修复被破坏的测点并采集初始监测值。3）与现场施工人员做好技术交底，加强沟通，共同树立测点保护意识，重视监测点的保护与管理。58Engineering Design of the Ground基础工程设计4.3转变观念，重视软土地基监测检测质量控制为发挥水运工程软土地基施工监测检测工作的价值，还应转变观念，重视该项工作的质量控制。1）实施软土地基监测工作前，还应选用符合相关要求的高质量监测设备、元件，杜绝以次充好现象。购置监测仪器时，应详细检查供货方的企业资质。对于易于破损的零件还应提前准备替换零件，在测点被破坏后及时更换监测元件3。2）埋设软土地基监测所需的沉降板时，应提前找平软土地基区域，并在铺设土工布后将其压实，保证沉降板的稳固性。埋设磁环时，还应将磁环的钢爪插入软土层内部，将其固定在该区域。监测孔隙水压力时，相关人员应将透水石在沸水中煮沸50 min，随后使其保持在密封状态。3）埋设位移监测、水准监测的桩位时，应确保桩位位置、规格符合设计要求。钻孔埋设测点时，保证钻孔人员的专业性，钻孔结束后严格按照监测方案拼接管线、使用监测仪器，同时完整、详细地记录软土地基监测数据。4.4规范流程，确保软土地基检测数据可靠性水运工程中软土地基施工检测的关键在于数据，相关人员应规范软土地基施工检测流程，确保数据采集、记录的可靠性。软土地基施工检测是在加固前后对软土地基区域进行取样检测，加固前后期都应采集平板荷载试验、十字板剪切试验中的试验数据，完整地检测各项实验数据，为软土地基施工处理效果评价提供有效依据。1）开展软土地基施工检测工作前，还应对所用的检测仪器进行校核、检验，确定其在稳定状态后再投入使用。2）基于软土地基施工检测方案，明确不同检测方法、检测流程中的质量控制要点。如对淤泥层取样时，应避免对样品造成扰动，尽量使用薄壁取土器，成功取样后用专业手法将其密封保存，同时立即送到检测实验区域，实验步骤应严格遵守相关技术方案；应用十字板剪切试验、平板荷载试验时，应保证实验操作流程的规范性，并做好检测数据的记录、分析及采集工作。3）在水运工程建设区域进行外业检测时，应重视原始勘测资料的采集，并注意避免在后期随意更改原始数据。如确需修改时需详细说明原因，并由修改人签字，记录个人信息。检测过程中相关人员还应保留不同形式的信息资料，以保证后期审核检测数据的准确性和合理性。4.5夯实基础，重视软土地基检测进度控制软土地基施工检测的主要目的是评估水运工程地基处理效果。检测过程中涉及的内容较多，工作量较大，软土地基检测人员应提高管理能力，重点加强对软土地基检测工作进度的控制。1）配置专业能力强、经验丰富的检测人员，然后系统地对软土地基施工检测队伍进行培训，使其在熟悉检测方案、试验方案的基础上，提高职业技能，保障软土地基施工检测质量。检测前应及时检定软土地基施工检测仪器，经业主、监理方审批通过后方可投入使用。尽量选择功能完善、先进的设备仪器，采集各测点检测数据时可引进自动化控制技术，高效率、高精度地获取检测数据。2）对水运工程内外部结构进行土工测试时，注意按照施工有关规范记录检测信息，建立不同分项工程、不同区域的数据档案。现场施工检测时，应提前制订检测进度计划，检测进度与实际施工不符时，还应适当增加、控制检测人员或设备的数量。3）重视施工检测中的数据审查，定期抽查检测数据，分析其合理性。发现质量风险后还应反复核对，必要时需要重新检测。在此过程中，水运工程软土地基施工检测的技术人员还应指导一线检测人员的操作行为，并定期与项目部、参建单位进行沟通协调，以便推进检测工作有序开展。5结语综上所述，为提升我国水运工程整体建设水平，还应重视水运工程施工中的软土地基监测检测工作。对此，相关人员可结合软土地基特点，合理建设监测控制网，开展荷载、静载试验，获取准确的监测结果。然后以此为依据，全过程加强水运工程软土地基检测工作，准确评估水运工程建设质量，提高软土地基区域的施工质量，减少安全风险。【参考文献】1苏文广.软土地基处理方法之塑料排水板联合堆载预压施工J.中国水运,2018(6):25-27.2陈良志,邹鹏旭,彭志豪.半刚性水泥搅拌桩软土地基加固三维数值模拟J.水运工程,2019(1):6-7.3李华.软土地基中的局部淤泥区施工方法分析J.中国水运航道科技,2019(1):56-58.【收稿日期】2022-10-1359