道人山围涂Ⅱ标原位监测设计及分析

朱 强，李东风，李 涛，高 健(1.浙江省围海建设集团股份有限公司，浙江 宁波 1500；.浙江水利水电学院 水利与环境工程学院，浙江 杭州 10018； .浙江水利水电学院 测绘与市政工程学院，浙江 杭州 10018；.浙江水利水电学院 建筑工程学院，浙江 杭州 10018)

道人山围涂Ⅱ标原位监测设计及分析

朱 强1,4，李东风2，李 涛3，高 健4
(1.浙江省围海建设集团股份有限公司，浙江 宁波 315040；2.浙江水利水电学院 水利与环境工程学院，浙江 杭州 310018； 3.浙江水利水电学院 测绘与市政工程学院，浙江 杭州 310018；4.浙江水利水电学院 建筑工程学院，浙江 杭州 310018)

在围海堤坝地基施工期间对原型地基和堤坝施工等进行监测，有助于堤坝垒筑、抛石等进度及稳定性控制.对道人山涂围涂Ⅱ标原位进行现场检测实验和数据分析，发现沉降量早期沉降较快，到后期的沉降缓慢而逐渐趋向稳定.据此认为道人山围涂Ⅱ标原位沉降值符合设计预期.从施工场地周边埋设测斜管观测到的深层土体各测点水平位移最大值基本在60～120 mm左右，可判定堤坝场地土体抗剪切稳定性较好.堤坝防浪墙平均预留沉降量38.75 cm，其预留沉降量能满足设计要求.

道人山围涂工程；原位观测；沉降

近海滩涂淤泥地基属高含水量、高压缩性、高灵敏度、低强度的软弱地基，地基承载力及抗剪强度低，工程地质条件差，是目前围海筑堤碰到的主要技术难题[1-3].道人山围涂II标段围堤工程是宁波市重点工程，也是象山县近年来单体投资最大的水利工程.针对特有的工程条件，施工单位、监理、业主提出了对道人山涂围涂II标进行原位监测，以保证施工安全.但现有成熟的围海筑堤监测案例很少并大多是特定地质条件设置的监测[4-5]，对室内试验模拟条件和相似性监测成果与工程实际情况相差较大[6-8].就此实施道人山围涂II标海堤原位观测和特定地质条件的控制分析，对筑堤现场施工具有实际指导意义.

1 工程概述

1.1 工程主要建筑物指标

该工程围涂面积14.13 km2，由海堤、水闸以及配套的纳排河道、交通桥、交通堤、船闸、防波堤等项目组成，其中海堤全长5.345 km.位于白岩山盐场东首，东临大目洋，西为涂茨镇，南为爵溪街道.通过本围海造地工程来增加土地储量，促进象山乃至宁波市经济建设发展的需要.工程围区属缓慢淤涨型滩涂，涂面平坦宽阔，滩涂高程在-3.0～0.50 m间变化，地形由西向东面逐渐降低，平均坡度约0.80%～1.00%.

1.2 工程地质

海堤地基土上部为新近海相沉积的淤泥质粘土.Ⅰ层软土层中Ⅰ3层淤泥工程地质最差，软土层处于饱和状态，分布广，厚度大，土的物理力学性质差，属高压缩性土层，易产生滑动；Ⅲ层粉砂、Ⅱ2层粉质粘土中含粉砂较多，对土层固结有利；Ⅲ1、Ⅲ2层为海相沉积的软粘土，工程地质性质较差，以上地层为堤基结构稳定涉及的主要层位.下伏地层基本为陆相地层或基岩，Ⅴ层粘土、Ⅵ层含砾粉质粘土及Ⅶ基岩.

2 原位监测设计

2.1 原位监测内容

海堤原位监测是指对海堤原位测试对象采用安装传感器、采集器、通讯器的方式进行自动化、电子化、数字化、联网化的连续、动态、实时更新数据的原位测试，在野外多采用GPRS、无线载波和Zigbee等方式.

海堤侧向位移监测主要监测在海堤施工运行期间海堤在上部荷载作用下海堤地基内不同深度的水平位移状况.通过观测不同时间不同深度的侧向位移，掌握实测数据，绘制累计水平位移随时间和沿深度分布曲线.从而研究分析海堤的变性和稳定性，进一步控制和调整加荷速率.所以海堤侧向位移监测是海堤施工中常用的控制手段之一.

海堤分层沉降是通过分层沉降观测，了解海堤地基各土层的变形与固结情况，结合其它有关资料进行综合分析，判定地基稳定性.对海堤的设置沉降观测点，进行地表沉降进行观察、监测其地表沉降的发展趋势,防止施工期间产生过大的地表沉降.

2.2 原位监测仪器

地基侧向位移监测装置由CX03型测斜仪，JTM—G8600A型PVC管组成；地基孔隙水压力监测装置由KYJ—31型钢弦式孔压计，ZXY—2型频率读数仪组成；位移沉降联合观测主要是选用DSZ3型水准仪和DT—02电子经纬仪；分层沉降观测装置由CJY—80型钢尺沉降仪，JTM—G8600A型PVC沉降管组成.

2.3 原位监测布置及观测

根据设计要求，在海堤沿线每隔500 m布设一沉降观测断面，设置沉降观测点4个，使用水准仪观测海堤施工期间沉降情况；每个标段设置完整观测断面一个，设置沉降观测点4个，深层水平位移观测管2个，孔压计3孔21个，分层沉降管3个，十字板剪切测点3个，水位观测点2个.海堤监测仪器埋设及第一次观测在陆域通畅后布测，施工期间根据工程加荷及运用情况进行不定期观测，直至沉降及位移稳定.在工程竣工后再测一次.

2.4 观测原理与方法

测斜仪的工作原理是通过测定以摆锤为基准的弧角变化来量测土体水平位移.当土体产生位移时，埋入土体中的测斜管随土体同步位移，测斜管的位移量即为土体的位移量.

3 监测数据及分析

为了较全面的分析围垦堤坝的变形规律，在堤坝各个区块分别布有沉降板、测斜管、孔压计、分层沉降管等观测仪器.以下针对典型位置观测数据加以说明.

3.1 监测断面沉降监测成果

(1)0+050和0+600监测断面沉降监测成果

0+050和0+600监测断面沉降监测成果汇总(见图1～图2)，其中正值表示下沉，负值表示隆起或上抬.从图1和图2的数据可以看出，Ⅱ标段0+050和0+600桩号堤坝由于观察作业开始较早，土体累计沉降最大发展到2.0 m左右，早期沉降发展较快，2014年以来沉降的速度缓慢.从监测图揭示的沉降趋势来看，海堤的沉降已基本处于稳定状态.

(2)1+000和1+500主堤、小堤沉降观测成果

1+000和1+500主堤、小堤沉降观测成果(见图3).由图3可以看出，1+000和1+500桩号堤坝土体累计沉降最大发展到1.20 m左右，沉降规律与上面的相同.工程中沉降观测最大值在2 000 mm以下，通过在海堤附近埋设测斜管，观测到深层土体各测点水平位移最大值在0.60～1.20 m左右，并且明显趋向稳定，从而可认为土体抗剪稳定性较好.从整体看，沉降规律与设计的预期基本一致.

图1 Ⅱ标段0+050沉降测点图

图2 Ⅱ标段0+600沉降测点图

图3 Ⅱ标段1+000、1+500沉降测点图

3.2 堤顶防浪墙预留沉降量测量

2014年1月4日项目部联合监理部对堤顶防浪墙顶高程进行了测量，测量结果(见表1).从表1可以看出，海堤堤顶防浪墙预留最大沉降量为46 cm，预留最小沉降量8 cm，平均预留沉降量38.75 cm，由于0+000～0+200段基础较好，沉降量小，故预留沉降小，经分析本工程海堤堤顶预留沉降量能满足竣工验收堤顶设计高程.

表1 堤顶防浪墙预留沉降量测量成果表

4 结 论

根据以上分析，工程中沉降观测最大值在2 000 mm以下，沉降值在允许范围内，通过在海堤附近埋设测斜管，观测到深层土体各测点水平位移最大值在0.60～1.20 m左右，且趋向稳定，从而可认为土体抗剪稳定性较好.沉降规律与设计的预期基本一致.堤坝防浪墙平均预留沉降量38.75 cm，预留沉降量能满足竣工验收堤顶设计高程.考虑到实际沉降发展情况，特别是结合全局观测资料，可以预计堤坝内不会出现较大的后期沉降和差异沉降，对安全性不会造成明显影响.建议在运行期继续按要求进行定期观测，以确保堤坝和围垦区的安全运行，并为正常养护提供必要的技术资料.

[1] 钱 华,汪玮昕,吴松华.乐清工程袋装砂斜坡堤施工期沉降分析与应用[J].中国水运(下半月),2013,13(3):263-264.

[2] 陈 龙.荔波县尧柳水库工程水土保持方案设计分析[J].浙江水利水电学院学报,2014,26(4):40-43.

[3] 林芳华.温州丁山垦区吹填及软基处理工程质量控制方法的研究与实践[J].浙江水利水电学院学报,2014,26(1):22-24.

[4] 陈焰明,林芳华,王 馨.浙江软土地区某围堤工程原型观测试验研究[J].浙江水利水电学院学报,2014,26(2):12-14,33.

[5] 熊梦婕,程建议.排水板处理七姓涂围涂工程软土地基的效果分析[J].浙江水利科技,2010(6):36-37,42.

[6] 徐艳萍,林芳华,裘文旭.海盐东段围涂二期工程预留沉降[J].浙江水利水电专科学校学报,2013,25(1):10-14.

[7] 李龙泉.原位观测在水利堤防工程中的应用探讨[J].内蒙古水利,2015(1):101-102.

[8] 吴存锡.原位观测在飞云江堤防护岸工程中的应用[J].浙江水利科技,2015,43(1):80-83.

In-situ Observation Design and Analysis on Daorenshan Reclamation Project

ZHU Qiang1,4, LI Dong-feng2, LI Tao3, GAO Jian4
(1.Zhejiang Reclaim Construction Group Co., Ltd, Ningbo 315040, China; 2.College of Hydraulic and Environmental Engineering, Zhejiang University of Water Resources and Electric Power, Hangzhou 310018, China; 3.College of Surveying and Municipal Engineering, Zhejiang University of Water Resources and Electric Power, Hangzhou 310018, China; 4.College of Civil Engineering,Zhejiang University of Water Resources and Electric Power, Hangzhou 310018, China)

The complex geological conditions of the Daorenshan Reclamation Project make in-situ observation design significant to coastal levee construction. The in-situ observation for coastal levee is designed and carried out. The results of the settlement observation on main dam and small embankment show that the settlement has a development process from the early rapid to the latter stability. From the whole, the settlement value is in line with the design expectations. From the observation test tube buried in deep soil, the maximum horizontal displacement of each measuring point is about 0.60～1.20 m, and the soil shear stability of the site is proved to be better. The average settlement of seawall crest wall is 38.75 cm, and the settlement reservation of seawall crest can meet the design requirements.

Daorenshan reclamation project; In-situ observation; settlement

2016-11-19

国家重点研发计划项目(2016YFC0402502)

朱 强(1983-)，男，浙江余杭人，工程师，主要从事水利工程施工项目管理工作.

TV523

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1008-536X(2017)02-0037-04