第7章 现场检验与监测

第7章现场检验与监测第1节现场检验与监测的意义和内容第2节地基基础的检验与监测第3节不良地质作用和地质灾害的监测第1节现场检验与监测的意义和内容一、现场检验与监测的意义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。一般在勘察和施工期进行重要意义：预测一些不良地质作用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。通过试验，进行反分析，可求取岩土体的某些工程相关参数，优化工程设计；它对岩土工程施工质量进行监控，保证工程的质量和安全。二、现场检验与监测的内容现场检验是指在施工阶段对勘查成果的验证核查和施工质量的监控。工作内容：验证、核查岩土工程勘察成果与评价建议，如果实际情况与勘察成果出入较大，应进行施工阶段的补充勘察。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。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其他现场监测现场监测是对施工过程中及竣工后因施工及运营影响，引起岩土体性状和周围环境条件发生变化进行的各种观测工作。目的：控制勘察与施工质量，了解施工影响的程度，监视其变化规律和发展趋势，以便及时在设计、施工中采取相应的防治措施。工作内容：施工和各类荷载作用下岩土性状反应的监测如土压力、岩土体中的应力、岩土体变形和位移、孔隙水压力等。对施工或运营中结构物的监测。如核电站等运营期间的监测。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。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。岩土工程监测的内容1、大面积填方、填海等地基基础处理工程，应对地面沉降进行长期监测，施工过程中还应对土体变形、孔隙水压力等进行监测。2、施工过程中需要降水而周边环境要求监控时，应对地下水位变化和降水对周边环境的影响进行监测。3、预应力锚杆施工完成后应对锁定的预应力进行监测，监测锚杆数量不得少于总数的10%，且不得少于6根。4、基坑开挖应根据设计要求进行监测，实施动态设计和信息化施工。5、基坑开挖监测内容包括支护结构的内力和变形，地下水位变化及周边建（构）筑物、地下管线等市政设施的沉降和位移等。6、基坑开挖对邻近建（构）筑物的变形监控应考虑基坑开挖造成的附加沉降与原有沉降的叠加。7、边坡工程施工过程中，应严格记录气象条件、挖方、填方、堆载等情况。爆破开挖时，应监控爆破对周边环境的影响。土方工程完成后，尚应对边坡的水平位移和竖向位移进行监测，直到变形稳定为止，且不得少于三年。8、对挤土桩，当周边环境保护要求严格，布桩较密时，应对打桩过程中造成的土体隆起和位移，邻桩桩顶标高及桩位、孔隙水压力等进行监测。9、下列建筑物应在施工期间及使用期间进行变形观测：（1）地基基础设计等级为甲级的建筑物；（2）复合地基或软弱地基上的设计等级为乙级的建筑物；（3）加层、扩建建筑物；（4）受邻近深基坑开挖施工影响或受地下水等环境因素变化影响的建筑物；（5）需要积累建筑经验或进行设计反分析的工程。（6）当基槽的回弹再压缩对建筑物本身沉降、地下管网和邻近建筑物有影响时，应对基槽的回弹进行精密水准变形监测。第2节地基基础的检验与监测一、天然地基的基槽检验与监测天然地基的基坑（基槽）开挖后，应检验开挖揭露的地基条件是否与勘察报告一致。如有异常情况，应提出处理措施或修改设计建议。当与勘察报告出入较大时，应建议进行施工勘察。内容：岩土分布及其性质。地下水情况。对土质基础，可用轻型动力触探等检验验槽基槽检验基础工作熟悉勘察报告，掌握地基持力层的空间分布和工程性质；研究基础设计图纸，了解拟建建筑物的类型和结构方式；环境监测资料等。验槽要求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；槽底标高偏差一般应控制在0～-50mm范围内。槽底基础范围内若遇到异常情况，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。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，应资料齐全，及时归档。基槽检验注意事项检查槽底土质，应仔细观察刚开挖的、结构未被破坏的原状土，检验人员应亲自挖土观察，冬季应注意槽底土是否有冰冻现象。为了保持土的天然状态，不容许基槽内积水，如发现有积水，应立即清除并检验淹没处土的湿度变化。湿度变化大时，应采取处理措施。审阅施工单位的钎探记录，应详细了解钎探规格和打钎过程情况，以便排除人为的异常现象现场监测适用条件重要建筑物基坑开挖较深或地基土层较软弱时。内容基坑底部回弹建筑物基础沉降及分层沉降地下水控制措施及影响基坑支护系统其他基坑底部回弹观测基坑底部回弹原因基坑开挖面积大而深，卸除土层较大的自重应力后，底面的回弹基坑暴露期间，土中黏土矿物吸水膨胀基坑开挖接近临界深度导致土体产生剪切位移基坑底部存在承压水时，皆可引起基坑底部隆起影响监测方法二、桩基工程的监测1、桩基工程检测的意义可分为预制桩和灌注桩两种预制桩采用锤击打入土层质量问题有：混凝土标号不足或桩身有缺陷，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，以致对周围建筑物、管线、道路等产生危害；由于相邻工序处理不当，基桩倾斜、位移。灌注桩地下浇注质量问题混凝土配合比不合适、稀释和离析等原因，造成桩身强度不够由于夹泥、断桩、缩颈等原因造成桩身结构缺陷；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灌注桩问题桩基问题桩基沉渣过厚超声波检测基桩反射波法现场检测完整性检测二、桩基工程的检测2、桩基工程检测的内容核对桩的位置、尺寸、间距、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桩尖进入持力层的深度其他：桩基强度结构完整性、承载力检验桩基变形长期沉降观测几何受力条件桩位、桩身倾斜度、接头情况、桩顶及桩尖标高等二、桩基工程的检测3、桩身质量的检测桩的承载力静力载荷试验法桩身混凝土灌注质量结构完整性大直径灌注桩检测方法有钻孔取芯法、声波法和动测法动测法二、桩基工程的检测4、规范的具体要求（1）对预制打入桩静力压桩，应提供经确认的施工过程有关参数，施工完成后，尚应进行桩顶标高、桩位偏差等检验。（2）对混凝土灌注桩应提供经确认的施工过程有关参数，包括原材料的力学性能检验报告、试件留置数量及制作养护方法、混凝土抗压强度试验报告、钢筋笼制作质量检查报告，施工完成后，尚应进行桩顶标高、桩位偏差等检验。（3）人工挖孔桩终孔时应进行桩端持力层检验。单柱单桩的大直径嵌岩桩，应视岩性检验桩底下3m或5m深度范围内有无空洞、破碎带、软弱夹层等不良地质条件。二、桩基工程的检测4、规范的具体要求（4）施工完成后的工程桩应进行桩身质量检验，直径大于800mm的混凝土嵌岩桩，应采用钻孔抽芯法或声波透射法检测。测桩数不得少于总桩数的10%，且每根柱下承台的抽检桩数不得少于1根，直径小于和等于800mm的桩及直径大于800mm的非嵌岩桩,可根据桩径和桩长的大小结合桩的类型和实际需要,采用钻孔抽芯法或声波透射法或可靠的动测法进行检测，检测桩数不得少于总桩数的10%。（5）施工完成后的工程桩，应进行竖向承载力检验，竖向承载力检验的方法和数量可根据地基基础设计等级和现场条件，结合当地可靠的经验和技术确定。复杂地质条件下的工程桩竖向承载力的检验，宜采用静载荷试验，验桩数不得少于同条件下总桩数的1%，且不得少于3根。大直径嵌岩桩的承载力可根据终孔时桩端持力层岩性报告，结合桩身质量检验报告核验。三、地基加固和改良的检验与监测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《建筑地基基础设计规范》（GB50007—2002）规定，应做现场检验与监测现场检验的内容包括：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；核查换填或加固材料的质量；核查施工机械特性、输出能量、影响范围和深度；对施工速度、进度、顺序、工序搭接的控制；按有关规范、规程要求，对施工质量的控制；按计划在不同期间和部位对处理效果的核查；检查停工及气候变化或环境条件变化对施工效果的影响。三、地基加固和改良的检验与监测现场监测的内容包括：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；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；对施工造成的振动、噪声和环境污染的监测；必要时对处理后地基进行长期效果的监测。四、深基坑开挖和支护的检验与监测基坑工程监测方案支护结构的变形基坑周边的地面变形邻近工程和地下设施的变形地下水水位变化渗漏、冒水、冲刷、管涌等情况工作内容具体要求基坑监测项目选择表监测项目地基基础设计等支护结构水平位移监控范围内建（构）筑物沉降与地下管线变形土方分层开挖标高地下水位锚杆拉力支撑轴力或变形柱变形桩墙内力基坑底隆起土体侧向变形孔隙水压力土压力甲级√√√√√√√√√√△△乙级√√√√√△△△△△△△注：△为宜测项目；√为必测项目。五、建筑物的沉降监测1.沉降监测的对象地基基础设计等级为甲级的建筑物复合地基或软弱地基上的设计等级为乙级的建筑物加层扩建建筑物受邻近深基坑开挖施工影响或受场地地下水等环境因素变化影响的建筑物需要积累建筑经验或进行设计反分析的工程2.观测点的布置及观测方法3.建筑物观测工作沉降监测地基土分层沉降监测第3节不良地质作用和地质灾害的监测一、岩土体变形监测1、岩土体变形监测的意义评价岩土体及建筑物稳定状态或建筑物是否能正常使用最直接的指标反演计算的参数或检验计算方法的适宜性。采取加固措施的依据2、岩土体变形监测的内容内容：各种不良地质作用和各类工程所涉及的岩土体内部的压缩、拉伸及剪切变形和表面位移量的监测。边坡工程和滑坡的监测目的一是正确判定其稳定状态，预测位移、变形的发展趋势，做出边坡失稳或滑坡临滑前的预报；二是为整治提供科学依据以及检验整治的效果内容滑坡体的位移滑面位置及错动滑坡裂缝的发生和发展滑坡体内外地下水位、流向、泉水流量和滑带孔隙水压力支挡结构及其他工程设施的位移、变形、裂缝的发生和发展边坡工程和滑坡的监测地面位移监测仪器方法水准仪、全站仪、GPS、卫星伸缩仪和倾斜计成果位移时间关系曲线图位移矢量图评价、预测成果岩土体内部变形和滑动面位置监测仪器方法管式应变计、倾斜计和位移计等位移时间曲线监测实例地表位移监测监测仪器：经纬仪、水准仪、全站仪、伸缩计、位移传感器等；通过时间-位移曲线、位移矢量研究岩土体的变形岩土体内部变形和滑动面位置监测管式应变计倾斜计位移计测斜曲线洞室监测实例：郑西客运专线隧道监测监测项目监测方法要点二、岩土体内部应力量测岩土体内部的应力可分为初始应力和二次应力初始应力也称地应力二次应力，主要指的是房屋建筑基础底面与地基土的接触压力；挡土结构上的土压力以及洞室的围岩压力等岩土压力的量测是借助于压力传感器装置来实现的，一般将压力传感器埋设于结构物与岩土体的接触面上设备：压力盒（液压式、气压式、钢弦式和电阻应变式）数据采集系统实例第四节地下水的监测一、地下水监测的意义和条件规范要求当地下水位的升降影响岩土体稳定，以致产生不良地质作用时。当地下水位