本发明涉及一种在深厚软土层中分层沉降测量仪器的减沉安装方法。
背景技术：
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现有锚固-滑动型分层沉降观测仪器的原理主要是钻孔后将仪器管体竖直埋植入孔中，以底部基岩为持力层固定，分层位移传感器固定于各个深度土层，从而令传感器随土体同步变形，达到反馈沉降变形值的目的。但这种方式在没有持力层固定的情况下会导致仪器管体因自重而沉降，导致测量值失真，因此不能用于基岩埋藏较深的深厚软土地基中，具有较大局限性。
技术实现要素：
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本发明所要解决的技术问题是提供一种可广泛应用于深厚软土层中的分层沉降观测仪器安装埋设，保证其观测结果数据真实性和有效性的深厚软土层中分层沉降仪的减沉安装方法。
本发明的目的是这样实现的：
具体方法如下：
一、预钻埋设孔：
场地平整完毕后，按一般安装埋设说明，预钻110mm孔径的质钻孔，并埋设护壁套筒（以下简称护筒）。
二、孔底注浆形成短桩加固体：
注浆设备：注浆泵（选用高压注浆泵，在进浆端口加装流量计）、水泥浆液搅拌机、滤网、φ25mm的由两层钢丝网编制的高压胶管；
注浆施工参数：选用普通硅酸盐水泥净浆，注浆压力控制在0.5MPa以下，注浆水灰比1:0.55，注浆速度不大于50L/Min。
注浆浆液用量：采用下式来计算浆液的用量：
Q = KAL
其中K为注浆量修正系数软土可取1.1-1.2；
A为孔径，本例取110mm；
L为短桩加固桩体设计长度；经过理论分析及多次试验验证，采用每100KN仪器自重增加0.5m桩长，最低桩长不小于2.0m；
注浆管制作与安装：将注浆管固定于φ18mm热轧螺纹钢筋上，所述螺纹钢筋作为注浆引导钢筋，以便下放和注浆时使注浆管能保持竖直，注浆引导钢筋长度超过孔深长度不小于100cm；注浆管端部加工出长度为20cm的尖型喷头，尖形喷头底部用防水胶布封死，注浆管侧壁钻两排直径为6mm的注浆孔，所述两排注浆孔交错布置，且用防水胶带包裹严实，避免泥浆进入管内而堵塞，注浆管底部超出引导钢筋30cm，顶部高出地面50cm，注浆管间采用套管密封连接，每隔1m要与注浆引导钢筋绑扎固定，保证其竖直度，且不得碰撞；注浆管用2根内径为18mm，壁厚为2mm的焊接管固定在注浆引导钢筋上；
注浆管开塞：成桩后应立即清孔，冲洗沉渣，并用清水对注浆管进行开塞，开通注浆管路，开塞时，压力由小渐渐加大，当压力突然变小，说明已开通，便停止注水，开塞结束，将顶管密封好；
注浆施工：开始孔底注浆，注入过程中，应以之前计算的设计注浆量为严格参考值，注浆压力一般来说都是由小渐渐增大，当发现已达到或接近设计注浆量对应的注浆终压时，应停止注浆；因为本工法用于软粘土层，基本不存在浆液向土层过度渗透的问题，因此不需反复多次注浆；注浆完成后应于20min内回收引导钢筋与注浆管，待1h后，下放重锤测绳测量有效孔深，并记录注浆短桩加固桩体长度；
注浆质量控制：
埋设孔位不宜过密，否则注浆易出现临孔周边冒浆现象。同时，浆液在孔底地基过度扩散凝结，会影响被监测地基的正常沉降，从而影响监测结果。因此相临的埋设孔距离不应小于2m。
注浆时对单孔注入的水泥量全程监控，并于注浆量达标后20min内及时起拔注浆引导钢筋，回收注浆管。
浆体应经过搅拌机充分搅拌均匀后才能开始压注，并应在注浆过程中不停缓慢搅拌，搅拌时间应小于浆液初凝时间，浆液在泵送前应经过筛网过滤。
水温不得超过30～35℃；并不得将盛浆桶和注浆管路在注浆体静止状态暴露于阳光下，防止浆液凝固。
三、安装下放分层沉降监测仪器：
待注浆步骤完成后，起拔护壁套筒，清理孔口场地注浆设备。
在孔口放置由钢筋或三角钢焊接形成的预制简易台架，台架承载力按下式计算：
F=1.2（NG+T）
其中F为简易台架承载力，N为分层沉降监测仪个数，G为分层沉降仪单个自重，T为连接用的PVC延长管总重（依监测深度及监测仪器布置个数适当选用）。
依次安装下放仪器，下放流程为：
钢绞线/粗麻绳（多股累计强度不小于台架承载力F）固定悬吊首个仪器于台架，在被固定的仪器上方安装PVC延长管或安装第二个仪器，并用螺栓旋紧固定。
用钢绞线/粗麻绳固定PVC延长管或第二个仪器，移除第一个仪器的固定措施，人工引导扶持缓慢下放。依次循环，直至第一个分层沉降仪接触孔底短桩加固桩体顶面方可放置完成。
全部下放完成后，按仪器安装说明，分层沉降仪顶端与地基面预留50cm空间。同时按钻孔孔径尺寸预留特制2mm厚钢质短护筒，以保护表层孔壁，不发生表层坍孔。
按仪器安装说明书，一次性张拉各层仪器的抓土锚钉，从而固定传感器于土层中。回填细砂填充管壁与孔壁间隙。加金属圆板并掩埋、做好现场保护。
四、完成安装埋设流程，校正仪器读数并于3天后开始填筑施工并观测。
本发明的优点是：经过孔底加固，持力层承载力较高，孔底未因仪器自重产生较大沉降，从而很好的保证的数据的可靠性。本方法可广泛应用于深厚软土层中的分层沉降观测仪器安装埋设，保证其观测结果数据真实性和有效性。
具体实施方式：
具体方法如下：
一、预钻埋设孔：
场地平整完毕后，按一般安装埋设说明，预钻110mm孔径的质钻孔，并埋设护壁套筒（以下简称护筒）。
二、孔底注浆形成短桩加固体：
注浆设备：注浆泵（选用高压注浆泵，在进浆端口加装流量计）、水泥浆液搅拌机、滤网、φ25mm的由两层钢丝网编制的高压胶管；
注浆施工参数：选用普通硅酸盐水泥净浆，注浆压力控制在0.5MPa以下，注浆水灰比1:0.55，注浆速度不大于50L/Min。
注浆浆液用量：采用下式来计算浆液的用量：
Q = KAL
其中K为注浆量修正系数软土可取1.1-1.2；
A为孔径，本例取110mm；
L为短桩加固桩体设计长度；经过理论分析及多次试验验证，采用每100KN仪器自重增加0.5m桩长，最低桩长不小于2.0m；
注浆管制作与安装：将注浆管固定于φ18mm热轧螺纹钢筋上，所述螺纹钢筋作为注浆引导钢筋，以便下放和注浆时使注浆管能保持竖直，注浆引导钢筋长度超过孔深长度不小于100cm；注浆管端部加工出长度为20cm的尖型喷头，尖形喷头底部用防水胶布封死，注浆管侧壁钻两排直径为6mm的注浆孔，所述两排注浆孔交错布置，且用防水胶带包裹严实，避免泥浆进入管内而堵塞，注浆管底部超出引导钢筋30cm，顶部高出地面50cm，注浆管间采用套管密封连接，每隔1m要与注浆引导钢筋绑扎固定，保证其竖直度，且不得碰撞；注浆管用2根内径为18mm，壁厚为2mm的焊接管固定在注浆引导钢筋上；
注浆管开塞：成桩后应立即清孔，冲洗沉渣，并用清水对注浆管进行开塞，开通注浆管路，开塞时，压力由小渐渐加大，当压力突然变小，说明已开通，便停止注水，开塞结束，将顶管密封好；
注浆施工：开始孔底注浆，注入过程中，应以之前计算的设计注浆量为严格参考值，注浆压力一般来说都是由小渐渐增大，当发现已达到或接近设计注浆量对应的注浆终压时，应停止注浆；因为本工法用于软粘土层，基本不存在浆液向土层过度渗透的问题，因此不需反复多次注浆；注浆完成后应于20min内回收引导钢筋与注浆管，待1h后，下放重锤测绳测量有效孔深，并记录注浆短桩加固桩体长度；
注浆质量控制：
埋设孔位不宜过密，否则注浆易出现临孔周边冒浆现象。同时，浆液在孔底地基过度扩散凝结，会影响被监测地基的正常沉降，从而影响监测结果。因此相临的埋设孔距离不应小于2m。
注浆时对单孔注入的水泥量全程监控，并于注浆量达标后20min内及时起拔注浆引导钢筋，回收注浆管。
浆体应经过搅拌机充分搅拌均匀后才能开始压注，并应在注浆过程中不停缓慢搅拌，搅拌时间应小于浆液初凝时间，浆液在泵送前应经过筛网过滤。
水温不得超过30～35℃；并不得将盛浆桶和注浆管路在注浆体静止状态暴露于阳光下，防止浆液凝固。
三、安装下放分层沉降监测仪器：
待注浆步骤完成后，起拔护壁套筒，清理孔口场地注浆设备。
在孔口放置由钢筋或三角钢焊接形成的预制简易台架，台架承载力按下式计算：
F=1.2（NG+T）
其中F为简易台架承载力，N为分层沉降监测仪个数，G为分层沉降仪单个自重，T为连接用的PVC延长管总重（依监测深度及监测仪器布置个数适当选用）。
依次安装下放仪器，下放流程为：
钢绞线/粗麻绳（多股累计强度不小于台架承载力F）固定悬吊首个仪器于台架，在被固定的仪器上方安装PVC延长管或安装第二个仪器，并用螺栓旋紧固定。
用钢绞线/粗麻绳固定PVC延长管或第二个仪器，移除第一个仪器的固定措施，人工引导扶持缓慢下放。依次循环，直至第一个分层沉降仪接触孔底短桩加固桩体顶面方可放置完成。
全部下放完成后，按仪器安装说明，分层沉降仪顶端与地基面预留50cm空间。同时按钻孔孔径尺寸（本例为110mm）预留特制2mm厚钢质短护筒，以保护表层孔壁，不发生表层坍孔。
按仪器安装说明书，一次性张拉各层仪器的抓土锚钉，从而固定传感器于土层中。回填细砂填充管壁与孔壁间隙。加金属圆板并掩埋、做好现场保护。
四、完成安装埋设流程，校正仪器读数并于3天后开始填筑施工并观测。
目前广泛用于地基土体分层沉降监测的分层沉降仪是一种利用电磁感应原理测量岩土体位移的精密传感装置，通过钻孔预埋，可在路基、建筑等上部结构施工中与施工后长期观测土体分层沉降。目前应用性较广的主要有锚固-滑动型（如YH[1]）和磁环-探头型（如沉降磁环[2]）等，传感器放入孔中后，拉动仪器顶部钢丝，使滑动式抓土器弹出固定在土体上，同时为防止上部路基荷载直接施加在监测仪器顶部，在埋设孔口设置金属保护板，金属保护板与仪器顶部保持一定距离（0.5m~1m）。在工作状态下，要求仪器的串联管体下端保持稳定不发生过大沉降，否则管体沉降会使监测结果负向移动，沉降过大时甚至导致传感器脱离待测土层，从而导致测量结果失真。