软土地基工程孔隙水压力及分层沉降综合监测方法与流程

本发明属于软土地基工程监测，具体涉及一种软土地基工程孔隙水压力及分层沉降综合监测方法。

背景技术：

1、临海区域存在较多软土地基工程，软土地基工程在施工建设前需先进行软土地基的处理方可开展后续的建设施工工作。软土地基工程中，孔隙水压力和分层沉降的监测是软基监测过程中非常重要的监控指标，对后期的地基处理效果的评估起到很关键的作用。

2、现有的软基监测工程中，孔隙水压力及分层沉降需分别钻孔埋设；例如，分层沉降主要是通过埋设塑料管+沉降磁环的方式来进行监测，塑料管需要在施工现场进行对接装配；孔隙水压力主要是一般都是独立安装，通过控制孔隙水压力计上线缆的长度来实现对孔隙水压力计高度位置的控制。现有技术中的孔隙水压力和分层沉降分别监测，二者之间属独立监测，不存在直接关联；这种方式虽然可以得到监测过程的数据，但是二者的安装位置以及深度区间并不完全相同而无法实现一一对应，相互之间无法建立准确的关联关系，相互之间不能关联性较差。

3、现有的软基监测工程中需要进行多次堆载，且每次的堆载量均较大；目前，堆载量的计算主要依靠施工现场的堆载日志（记录有土方来料数据），以及在堆载完成时进行测量并估算出堆载量；因运输及其他原因，施工现场的实际堆载量通常存在一定偏差，低于设计堆载量会拉长堆载周期甚至影响预期的堆载效果，而按照超过设计堆载量进行堆载会增多施工方所需的土方量，增加成本。

技术实现思路

1、为了克服现有技术的上述缺点，本发明的目的是提供一种软土地基工程孔隙水压力及分层沉降综合监测方法。

2、本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

3、一种软土地基工程孔隙水压力及分层沉降综合监测方法，该监测方法包括以下步骤：

4、s1、选定监测区域下的多个测孔，根据所述测孔深度和监测深度，将每个所述测孔划分出若干个不同的深度区间；

5、s2、在每一个所述深度区间中安装一个测杆组件，每个所述测杆组件上均安装有压力计和沉降锚点组件，所述压力计用于监测孔隙水压力，所述沉降锚点组件用于与监测沉降量用的位移计进行联动；

6、s3、将若干所述测杆组件按照顺序连接和下放到所述测孔中，并进行所述测孔回填；

7、s4、按照监测周期记录各个所述深度区间的孔隙水压力值和分层沉降量；同时，将孔隙水压力的实时监测值与第一设定压力值阈值相比较并在超过第一设定压力阈值时发出预警信号，将沉降量的实时监测值与第一设定沉降阈值相比较并在超过第一设定沉降阈值时发出预警信号。

8、优选的，在步骤s4中发出预警信号后执行如下：

9、在孔隙水压力的实时监测值超过第一设定压力阈值时，获取该所述测孔对应所述深度区间中的沉降量的当前实时监测值，如果当前沉降量的实时监测值超过第一设定沉降阈值，则将预警信号转变为报警信号并发出报警；

10、在沉降量的实时监测值超过第一设定沉降阈值时，获取该所述测孔对应所述深度区间中的孔隙水压力的当前实时监测值，如果当前孔隙水压力的实时监测值超过第一设定压力阈值，则将预警信号转变为报警信号并发出报警。

11、优选的，在步骤s4中发出预警信号后执行如下：

12、在孔隙水压力的实时监测值超过第一设定压力阈值时，将孔隙水压力的实时监测值与相邻所述测孔中同一所述深度区间内的当前监测值进行比较，如果差值小于或等于第二设定压力阈值则将预警信号消除，如果差值大于第二设定压力阈值则将预警信号转变为报警信号并发出报警；

13、在沉降量的实时监测值超过第一设定沉降阈值时，将沉降量的实时监测值与相邻所述测孔中同一所述深度区间内的当前监测值进行比较，如果差值小于或等于第二设定沉降阈值则将预警信号消除，如果差值大于第二设定沉降阈值则将预警信号转变为报警信号并发出报警。

14、优选的，在步骤s1中以圆形或者方形为监测区域建立所述测孔的局域网格，以使得指定所述测孔至少具有两个以上的相邻所述测孔。

15、优选的，在监测区域中设置人工测孔，在孔隙水压力的实时监测值超过第一设定压力阈值时，将孔隙水压力的实时监测值与相邻所述人工测孔中对应所述深度区间内的当前孔隙水压力的监测值进行比较，如果差值小于或等于第三设定压力阈值则将预警信号消除，如果差值小于或等于第三设定压力阈值则将预警信号转变为报警信号并发出报警；

16、在沉降量的实时监测值超过第一设定沉降阈值时，将沉降量的实时监测值与相邻人工所述测孔中对应所述深度区间内的当前沉降量的监测值进行比较，如果差值小于或等于第三设定沉降阈值则将预警信号消除，如果差值大于第三设定沉降阈值则将预警信号转变为报警信号并发出报警。

17、优选的，在步骤s3中所述测孔回填之前记录分层沉降和孔隙水压力的当前值，该当前值作为安装初始值；在所述测孔回填之后记录分层沉降和孔隙水压力的当前值，该当前值作为调试初始值；其中，所述测孔回填完成后的3-5天为调试期，在调试期结束时记录分层沉降和孔隙水压力的当前值，该当前值作为监测初始值。

18、优选的，步骤s3中的若干所述测杆组件上下对接装配在一起。

19、优选的，还包括步骤s5、根据所记录的数据获得各个所述测孔中孔隙水压力和分层沉降量的变化序列，同时以深度为基准建立各个所述测孔中孔隙水压力和分层沉降量的变化曲线，根据所得到的变化序列和变化曲线反演推算出施工过程中的堆载数据，将所得到的堆载数据与现场堆载日志中的实际堆载量进行对照，建立推算堆载数据与实际堆载数据之间的关联关系。

20、优选的，在步骤s5反演推算之前，对各个所述测孔中孔隙水压力、分层沉降量的变化序列和变化曲线进行关联性评估以剔除异常监测点或所述测孔。

21、优选的，在步骤s5中根据所得到的变化序列和变化曲线反演推算出施工过程中的堆载数据的过程如下：

22、1）分别对单个正常所述测孔的孔隙水压力、分层沉降量的变化序列和变化曲线进行独立反演推算，得到包含一系列堆载数据的堆载数据集，将该一系列堆载数据的平均值作为计算堆载数据一；

23、2）对所有正常所述测孔中对应的孔隙水压力、分层沉降量求取平均值以得到对应的平均变化序列和平均变化曲线，根据平均变化序列和平均变化曲线反演推算得到计算堆载数据二；

24、3）以计算堆载数据一和计算堆载数据二中较小的一个作为推算得到的堆载数据。

25、与现有技术相比，本发明的有益效果包括有：

26、本技术中将每个测孔划分出若干个不同的深度区间，每个深度区间中均通过测杆组件搭载有压力计和沉降锚点组件，通过压力计直接监测该深度区间的孔隙水压力值，通过沉降锚点组件与位移计联动来监测该深度区间的沉降量，在这样的设置下，一方面可以实现简化安装，同一个测孔可同步进行孔隙水压力和分层沉降的监测，另一方面可以实现孔隙水压力和沉降量之间的对应关联，即针对同一深度区间进行实时监测。

27、本技术中将孔隙水压力和分层沉降关联在一起，这样可以获得具有指向性、唯一性的孔隙水压力和分成沉降量的变化序列和变化曲线，根据所得到的变化序列和变化曲线可反演推算出施工过程中的堆载数据，最终获得推算堆载数据与实际堆载数据之间的关联关系，根据该关联关系可以对设计堆载数据进行反馈调节，同时为后续堆载施工提供参考和指导，有利于在保证土体的密实度与固结度的同时，缩短堆载时长和软基处理周期，实现监测数据对软基处理过程的效果验证，最终更准确的预测沉降趋势以辅助确定预压卸载时间和结构物施工时间。