探析软土地基区域60米深桩点的变化状态及发展趋势

探析软土地基区域60米深桩点的变化状态及发展趋势杨春华（宝钢工业技术服务有限公司，上海市宝山区同济路3521号，201900）摘要本文对软土地基区域分布的60米深桩点的变形状态及发展趋势进行分析，并结合引用此60米深桩点对软土地基区域建（构）筑物沉降监测的沉降变化量进行分析，以及依据不同地基、不同桩基深度建（构）筑物沉降的特点和规律，依据每月监测的沉降量与高程控制网监测不同期（差值6个～9个月）会产生沉降量“上升”的一种假象。针对这些种种情况展开全面分析和探讨，寻求60米深桩点自身沉降的变化规律和特点，可以减轻和消除假象，使得建（构）筑物沉降变化状态能真实的反映出现实状态，真实监测建（构）筑物的安全运行。关键词60m深桩点、沉降量、变化状态、基准点、高程控制网1概述该项目位于淤泥堆积形成的软弱地基上，据地质钻探资料介绍：该地区地面以下深度80～110m的土层，主要是粘土、砂类土和夹石，它们之间是互层状粘性土和砂石过渡层，而且上部粘性土性质比较差，即为软土；到60m深度以下才是持力层，同时，建筑物桩基绝大部分在60m深度左右。由此可见，预先掌握大型建（构）筑物、设备基础的沉降状态是至关重要，第一时间或在未到质的变化前就能有效控制沉降快速发展，遏制不均匀沉降趋势发展，都是取决于多年来的建（构）筑物沉降数据库的提供依据。而且软土地基的沉降特性又是比较特殊，没有先例的资料可借鉴或考证，60米深桩点自身的自然沉降也会直接影响到数据所反映的曲线状态是否符合现实沉降趋势或规律。所以本年度对60米深桩点的变化状态进行探析，全面掌握、了解60米深桩点自身变化带给建构筑物的沉降量影响到底有多大，摸索出其中的规律，才能更好的来掌控建构筑物是否正常运行，存在的危险性是否导致破坏。260米深桩点监测结果的分析由于桩基绝大部分在60m深度左右，而且60m深度以下才是持力层，所以每月监测建（构）筑物的沉降基本根据附近的60米深桩点进行引测，作为这个建（构）筑物沉降的基准点。以下是对区域内60米深桩点于1995.10～2010.4的逐年累计沉降变化进行分析。图1软土地基区域60米深桩点1995.10～2010.4累计沉降量趋势图从上面的图1中明显反映出：一是各监测点沉降变化趋势基本相同，并明显存在以2004.10为临界点的前后两个阶段的变化速率；二是各点位10年沉降量在30-60毫米内（除沉02外），同时，目前已进入沉降稳定期；三是沉降有明显的规律性波动。图2软土地基区域60米深桩点2000～2010年累计沉降量趋势图同时，从上图2的所有曲线中也明显察觉到，从2004.10开始曲线明显出现向上走势，没有往下走势。这意味着整个地区的软土出现往上拱的现象。3季节性水位影响沉降变化的规律根据软土地基区域二等水准网测量从1979年10月至今历时31年的大量资料，同时将二等水准成果全部换算到以基岩标为起始基准点，统一一个高程系统。从历年资料综合分析、判断，每年的4～5月份监测的沉降量普遍较小，有时还会出现“上升”现象；但到了9～10月份监测的沉降量明显增大。很显然，上半年与下半年的沉降趋势有显著的分歧状态。另外，为了更全面、确切地说明该地区的沉降受季节性水位影响，对该区域的12个60米深桩点排列、整理，分析其结果同样出现沉降呈周期性的起伏变化，即：①每年的4～10月份为一个时间段，这个季节是雨季，又是较大的潮泥期，再加上夏季地下水开采量大，其沉降特征表现为沉降期，即沉降速率较快、下沉趋势显著。②每年的10月至次年的4月份为另一时间段，这个时期为枯水期，沉降趋于缓慢阶段，甚至略有回升、反弹之象。图3软土地基区域60米深桩点不同时间段沉降曲线图从软土地基区域60米深桩点在不同时间段的沉降曲线图三中也可证实，该地区的沉降受季节性水位的影响较大，而且呈现周期性的降、升变化。即沉降变化受水位的影响产生波浪形的变化趋势。因此，季节性水位的变化对该地区的沉降起到较大的反映，形成该地区特有的沉降规律和趋势。同时，它切实、有效地指导和帮助我们在该地区或相类似地域的经济建设，为勘察、设计、施工等应用发挥积极作用，大大提高经济效益。4沉降监测与60米深桩点监测间隔关系的分析高程控制网一年仅有一次，即每年的3月监测，而建（构）筑物每月均有监测，那么在成果资料取用的时间上有较大的时间间隔。以3月监测的高程控制网，其资料应用到明年的3月的新成果。出现如此大的一段时间间隔，如何来掌握、优化基准点的选用。通过1#烟囱的实例分析来确定其中的因素，以及从中得出对沉降监测起到积极、有效的好方法、好途径。表1沉06深桩点与1#烟囱的实测数据表高程控制网监测日期沉06沉降量（mm）1#烟囱监测日期基础实测沉降量（mm）附加沉06沉降量（mm）2000年4月-32000年1月472000年11月-52000年7月-322001年4月42001年1月732001年10月-32001年7月-7-32002年402002年1月44月2002年11月-72002年7月-252003年4月42003年1月832004年4月-42003年7月-5-12004年10月02004年1月122005年4月12004年7月652005年9月12005年1月-3-42006年4月22006年1月-1-22007年4月12007年1月-3-32007年11月02008年1月-3-32008年12月12009年1月432009年5月-12010年1月-4-3图41#烟囱实测与附加沉06深桩点的沉降曲线图根据表1中的监测数据以及曲线图四中的各条曲线走势分析出，1#烟囱的每次实测的沉降跳动频繁，说明在监测该建筑物时，采用的基准点实际在变动，不是监测时真正的高程值。如果将同期监测的沉06基准点的沉降量附加到1#烟囱的实测量上，请注意图中红色和蓝色两条附加后的曲线形态，非常接近，非常平缓，其效果明显符合沉降的趋势和规律。由此得到，建（构）筑物监测时间与基准点监测时间在未能同步进行监测时，必须要慎重、排除不稳定的水准结点，选用可靠、稳定的基准点，或者间隔时间较大选用60m深桩点作为沉降监测的基准点。同时，对于重要建（构）筑物、设备基础的沉降监测，在与高程控制网监测不同步的状态下，最佳首选者为60m深桩点，而且避开施工区域120米外，才使监测的建（构）筑物能真实反映其沉降状态和趋势。5结束语由此得出日常沉降监测的沉降量都包含了基准点的自身沉降量，比实际的沉降量要大。同时选用不稳定的基准点，会带来负面的影响，掩盖了建（构）筑物真实的沉降状态，有时会出现“上升”的假象（违背客观规律）。只有正确选用稳定的基准点或60m以上深桩的基准点，才使沉降监测的成果能真正切实、有效地体现，及时反映状态变化趋势和发展规律。沉降监测的目的是监视建（构）筑物的运行安全，同时也是积累丰富的宝贵资料，对研究该类地基在一定的地质状态下的沉降规律和确定建（构）筑物的绝对沉降量以指导今后的设计和施工，能切实、有效地指导和帮助我们在相类似地域的经济建设，为设计、施工等项目开发应用起到积极作用，直接提高经济效益。由此，优化基准点的实时性、有效性是沉降监测工作中的一项重要举措，同时也使得监测的数据更趋于科学性、标准性，发挥其主导作用。参考文献：[1]变形监测分析与预报，陈永奇、吴子安、吴中如编著，测绘出版社[2]工程测量技术的发展和我们的对策，郑汉球、洪立波等，北京测绘[3]我国城市测量技术发展与成就，洪立波，测绘工程