沉降监测技术标

1.工程项目概况1.1工程名称杜邦公司中国案沉降监测工作。

（Settlement monitoring program for Dupont Titanium Technologies China Project）1.2项目地点1.3沉降监测杜邦**项目的待建场区现貌是原海水养殖场的旧址。

工程拟在此场地上吹沙填筑，平整后开展项目的建设工程。

本项目系配合吹沙填筑及建设、初期使用中对场地沉降的观测而设。

2.沉降监测方案的制定原则2.1制定原则对招标文件中要求开展的永久水准点（PB）、沉降观测点（SP）、沉降观测板（SP）、沉降仪（E）、（电子式）孔隙水压力计（TP）、地下水观测井（G）和测斜孔（I）七项要求，根据场地的特点和我公司的经验，向业主提出最佳的监测方法、测点埋设方法、使用的仪器和现场的组织实施方案。

2.2方案制定的依据2.2.1招标文件及其附件的要求2.2.2已收集的项目场区情况、地质资料及已有经验。

2.3技术标准和规定2.3.1 国家标准A. 中华人民共和国《工程建设标准强制性条文》B. 国家标准《岩土工程勘察规范》（GB50021-2001）C. 国家标准《工程测量规范》（GB50026-93）D. 国家发展计划委员会、建设部《工程勘察设计收费标准2002（修订本）》2.3.2 行业标准A. 行业标准《软土地区工程地质勘察规范》（JGJ72-2004）B. 行业标准《建筑工程地质钻探技术标准》（JGJ87-92）C. 行业标准《原状土取样技术标准》（JGJ89-92）D. 行业标准《建筑地基处理技术规范》（JGJ79-2002）3.各类监测点埋设的技术要求和监测读数方法3.1永久水准点 Permanent Benchmark（PB）3.1.1埋设供高程测量用的永久水准点应按国家标准“工程测量规范”（GB50026-93）中第三章第一节和第二节的规定执行。

永久水准点的构造见图1（集中编排于本章后）所示。

在设置时应特别注意材料的正确使用、操作的步骤和孔口保护装置的实际保护功能。

设置完成后的永久水准点应稳定3-4周后方可进行其本身的高程测量。

测点处应有明显的、永久性的标志和编号。

钻孔使用XY300型回旋钻机（重庆探矿机械厂出品）。

3.1.2测量其高程的测量与确定，应与委托方提供的在现场附近的BM点进行联测来进行。

用二等水准测量的方法，经过中间转点，用来回路线闭合方法进行。

中间转点使用的测点，视现场具体情况安排，构造见3.2节。

测量使用的仪器为水准仪。

仪器：徕卡NA2型水准仪加GPM3平板测微器，因瓦（invar）合金尺；精度：±0.5mm/(km)。

徕卡NA2型水准仪3.2沉降观测点 Settlement Observation Point（SP）3.2.1埋设沉降观测点应由头部为凸球型的钢制测钉打入地面内构成。

为保护测点不受车辆的碾压破坏，应将测点安置在低于地面的凹型坑内，此坑应在测点埋设时先行形成（可用专门的取芯机进行），然后在孔内钻一略小于测钉直径的小孔（孔深小于测钉长度2-3cm），将测钉打入孔中即可。

打击时注意保持测钉头部的球面不变形。

测点应有永久性的标志和编号。

沉降观测点的构造见图2（集中编排于本章后）。

测孔中会有存水，在每次测量立尺时应先将孔中的积水清除。

以保护测量的因瓦合金尺。

沉降观测点设置完成后，应有3-5天的稳定后方可使用。

3.2.2测量对沉降测点的测量，用水准仪按高程测量的方法进行，用3.1节的永久水准点作为后视点。

测量使用的仪器为水准仪和因瓦合金尺。

仪器：徕卡NA2型水准仪加GPM3平板测微器，因瓦合金尺；精度：±0.5mm/(km)。

徕卡NA2型水准仪3.3沉降观测板 Settlement Observation Plate（SP）3.3.1埋设此项监测具体实施时测点的埋设是一个关键，应在场地吹填前预埋“沉降板”来设置测点，见图3（集中编排于本章后）。

具体方法如下：a）沉降板是一块800mm×800mm（厚度8~10mm）的平整钢板，①在钢板的一面（使用时是底部），预先在四角和中心各用电焊固定一条Φ16mm，长约80mm 的钢筋，焊接要牢固（图3），②在钢板另一面的中心预先用电焊的方法联接固定一根标称直径Φ25mm（1英寸）的镀锌钢管（水管）作为沉降测量杆，沉降测量杆的上端应预先固定供测量时立尺的球型测点，测量杆的总长度（包括底版和球型测点）应比预定的吹填小5cm左右。

钢管（沉降测量杆）应与钢板保持垂直。

并再与该钢管同心布置一只定位环，供以后固定保护管用（图3）。

b）吹填前，安置沉降板，要用碎石和砂仔细将板底垫平，使沉降测量杆保持垂直状态，同时将钢板底部的5只“支腿”打入或压入土层中，使沉降板能牢固地竖立在地面上。

并在堆载层达到0.5m高度前一直要由专人看管，确保沉降测量杆保持垂直状态。

c）在上述钢管（沉降测量杆）外再套一根直径60mm左右（壁厚3mm左右）的硬塑料管，塑料管的下端套在沉降板的定位环中心，塑料管长度 1.9m。

应保证内部的沉降测量杆的上端高于外套塑料管的上端5~10cm左右。

d）在继续的吹填过程中，由专人随时调整以保持沉降测量杆和套管的垂直状态,并防止吹填材料大量进入沉降测量杆和保护硬塑料管间的空隙。

e）在吹填完成后，在新形成的地表上的沉降测量杆的顶端埋设安置测点保护井，沉降测量杆顶端的球型测点应置于保护井的中心位置（图3）。

f）测点应有永久性的标志和编号。

3.3.2测量测点设置完成后就可进行测量。

对沉降板测点的测量同3.2.2节的方法。

3.4（分层）沉降仪 Extensometer（E）要完成此类对土层内部指定深度处垂直位移（沉降）的监测，应使用杆式（分层）沉降仪（Rod Extensometer）来进行。

针对本项监测时间长，测孔深度大的特点，根据我公司的经验，应选用美国Slope Indicator 公司（或其它类似的大公司）的专业产品，（见图4，集中编排于本章后）。

优质的产品和我公司的安装经验将是本项监测成功的保证。

3.4.1基本构造杆式（分层）沉降仪使用刚性杆（Φ6mm左右的不锈钢杆）来将深处土层的位移传递到土面供测量，而该刚性杆的下端通过锚具与待测土层结合为一体，土层的活动将如实地传递到地面的测量位置上。

它的典型结构和工作原理如下：（1）图4（集中编排于本章后）是典型的杆式（分层）沉降仪的结构和工作原理。

（2）杆式（分层）沉降仪由锚头、传递杆、井口平台、测量元件等几个主要部分。

它们都一起安装在一个测孔中。

①锚头：与被测地层结合，感知其垂直位移。

对工作在不同性质地层的锚头有不同的构造。

如灌注锚（化学锚固剂），机械锚等。

②传送部件：将锚头所得到的位移传递到井口，传递部件常用刚性的杆件；杆件外套以专用（塑料）隔离管，使下一步用膨润土泥球封孔时，将膨润土和传递土层沉降的刚性的杆件隔离。

③井口平台：接收传递部件传来的位移，并为测量提供一个基准面并兼作测量元件的安装平面。

④测量元件：测量在井口处接收到的位移。

测量元件是数字显示的电测百分表。

使用百分表时读数的分辨率为0.01mm，基本误差为0.5mm左右。

（3）只要有足够的空间，一个测孔内可以上下分开安装多个锚头，一般常用的为三点式（三个锚头）。

3.4.2安装要点安装深度大（70m）是本次监测的特点，针对此，建议：（1）由于测点埋设深度深，预计三个点分别为25m、45m、70m，组装时杆件太长，不能用常规在地面组装后往孔中装的办法，而应在孔口单点组装、边组装边下孔。

（2）根据我公司的安装经验及具体的地质情况，成孔直径应加大到100mm，钻深70米，并采取防止孔壁坍塌的措施。

成孔使用XY100型回旋钻机。

（3）边组装杆件边下孔，下到孔底70m处时定位，定位后由锚头将其与土层锁定。

然后在70m～45m段用澎润土泥球充填，充填过程中不断测试孔深，到45m孔深时用同样方法安装第二个点，如此方法把三个点安装完毕后再在孔口处安装井口平台及外筒、护罩等。

（4）在现场露在地面上的只有一个不锈钢制的测量平台（直径80mm，高出地面200mm），设在专门设置的（砖砌）井内，井上加盖。

如有必要可以将地面装置作成与地面平齐，但不利日后进行的测量读数操作。

（5）安装完成后，有7~10天的稳定期，之后就开始读取初读数。

（6）测点应有永久性的标志和编号。

3.4.3读数方法（1）杆式（分层）沉降仪的读数读数使用可分离式的数字式百分表，这种仪器是工业上成熟产品，显示清晰，读数方便。

而且只需在测读时使用，读数完成后该百分表可以取下拿回办公室保存，安全便捷。

数字式百分表（2）孔口高程由于测量时是以孔口的测量平台作为基准的，孔口会随其所处的地表土层发生沉降。

所以必须在孔口加设一个地表沉降监测点，测量孔口的标高（变化）。

以将各点沉降换算成绝对高程，作为监测结果。

孔口高程监测的测点设置和测量方法同3.2节。

3.5（电子式）孔隙水压力计Transducer Type Piezometer（TP）3.5.1孔隙水压力计考虑到长期监测（5年半以上）和监测现场东邻渤海，地下水会带有腐蚀性的盐类的特殊情况，为保证长期监测测点的成活率和数据的质量，根据我公司的经验，以选用美国Geokon公司的产品为妥。

（以我公司的经验，国产较廉价的产品只能适应以一年左右的监测使用，之后会不断出现失效的现象。

）推荐使用美国Geokon公司4500s型电子振弦式 (即电子式) 孔隙水压力计（Geokon 4500s piezometer）。

3.5.2埋设（电子式）孔隙水压力计（以下简称“孔压计”）用钻孔的方法埋设。

测点构造见图5（集中编排于本章后）。

（1）埋设时使用XY100型回旋钻机在指定测孔处钻孔，孔径100mm左右，深度80m。

在钻孔时应采用适当的方法保护孔壁不发生坍塌。

（2）孔压计应有足够长的电缆，长度应为“埋设深度加1米”，而且在整个长度内应是整根的，不能有接头。

电缆应选用厚橡胶护套的。

（3）孔压计安装前必须按规定进行滤层（即“透水石”）的排气处理。

（4）将第一个孔压计送入孔中指定深度80m处。

同时在孔压计位置的上下各50cm填以粗砂，孔压计自身周围（40cm范围内）应填满较细的砂粒。

（5）测量已埋好的孔压计的（频率）读数，此时应比出厂的空载读数有明显变化。

如有疑问或故障应找出原因后再进行下一步。

如问题不能解决，不能进行下一步操作。

（6）在粗砂层上用膨润土泥球封孔，直到第二个孔压计的深度45m处。

（7）重复上述步骤（3）、（4）和（5）。

（8）在封孔的泥球填到孔口时，将保护井安设在孔口。

（9）记录下此时两个孔压计的读数；在50cm左右长度（多余的剪去）的电缆头上做好标记和编号，电缆端部用绝缘带包扎，把电缆盘卷好规则地放入保护井，盖上井盖。