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高速公路软土地基上沉降观测方法

摘要:在软土地区修建高等级公路路基,路基的沉降量的控制及路基的稳定尤为重要,所以在施工过程中要进行动态沉降观测,以保证路堤施工过程中的安全与稳定。本文结合安徽省济南至祁门高速公路软土地基上沉降观测的实践,对现场实测沉降数据以及观测成果资料进行分析,并指出这些产生这些特征的原因以及应该如何避免这些问题,旨在为同类需要进行沉降观测的路基,提供技术参考。 
关键字:软土路基;沉降观测;方法 

  1.工程概况 

  本项目位于安徽省北部的砀山县境内,处于近代废黄河冲积扇前缘地带。地势平坦,主要由粉土、粉细土、粉细沙、粉质粘土等组成,该区发育软土工程性质差,承载力低,是影响本工程的最大地质因素。本项目软土段处理范围如表1,该段落沉降的监控,是工程施工中的重中之重,直接影响到路基的稳定,工程的质量。

  2.软土路基沉降观测的方法 

  在软土路基上填土施工,连续的沉降观测非常重要。主要通过埋设沉降观测板进行路基表面沉降观测,通过地标水平位移桩地标水平位移的观测,监测路基施工过程中路基的稳定性。特殊地段,如不方便埋设地标水平位移边桩,则埋设测斜管对土体水平位移进行测量。对路基长期观测,通过对沉降成果的分析,预测路基未来的沉降量。对不均匀沉降和持续沉降,应采取必要的技术措施,并控制好填土量。通过不间断的沉降测量,可以判断填土有无不良影响,若出现不良影响,应通过控制填土施工速度和更改施工工序等及时补救。根据经验,填土松铺厚度应不超过30公分。 

  2.1 观测断面及测点的布设 

  沉降观测板应布置在路基中心位置和两侧路肩位置的原地面,在上土前提前埋设,具体埋设位置见图1观测仪标立面布置图和图2观测断面仪标平面布置图。每段软土路基布设一至两个断面,软土路段长度大于150m时布设两个断面,当小于150m时,布设一个断面,在沟塘路基段上至少设置一个断面。填土过程中,沉降板的沉降速率大于控制标准,立即停止填土,增加水平位移桩测设断面数量,及时对沉降速率超标段进行处理。 

  2.2 仪器的埋设 

  2.2.1 沉降板 

  选取60×60×1cm的沉降板,碎石垫层铺砌完成,碎石桩完工后,将沉降板安置在图1、图2所示的位置,按表2中里程桩号,对桩号中边桩放样,安置沉降板,并保证沉降板在上去后不会发生偏移。沉降板埋设后进行一星期的零点测试,测试数据做为沉降板的起始数据。 

  2.2.2边桩 

  在路基两侧坡脚50cm处,与埋设沉降板里程相对应位置,用混泥土各埋设两个边桩,固定好边桩,防止边桩丢失或上去过程中被埋,在路基以外20m范围埋设护桩,两侧两桩间距,做好记录,以便对比边桩偏位变化。 

  2.2.3测斜管 

  测斜管布设在不宜埋设边桩的鱼塘,水沟等位置。填土之前应埋设,一般埋设于路堤边坡坡址处,钻机钻孔,垂直偏差1.5%,测斜管固定于地层50cm内,以保证其底部不产生水平位移,测斜管管内的十字导槽必须对准路基的纵横方向。采用专用测斜仪器测读起始数据。 

  2.3观测频率 

  每次上土后,预压并提前测量一次数据;对填筑间隔时间较长的段落,每3天至少观测一次,有变形量接近或超过控制速率标准则要加大观测频率,减慢上去速度,增加翻晒时间。沉降观测周期第一个月每周一次,第2~3月每半月一次,3月以后每月一次。 

  3.工后沉降控制标准要求 

  按《公路软土地基路堤设计与施工技术规范》(JTJ017-96)5.1.2条分别规定了表3容许工后沉降,表4边桩位移控制、或深层侧向位移控制量,表5沉降速率控制量,以此为标准,检验沉降观测量是否超标。若超标,则加强监控频率,增加检测断面,及时采取措施。 

  4.观测成果资料整理与初步分析 

  由于观测数量大,观测周期长,本段只选取测量部分成果资料进行分析。通过沉降观测成果资料的整理与初步分析,从表6沉降过程看, 路基在填筑之初有一个很大的沉降量,随着荷载不断的增加和时间的增长,沉降速率、工后沉降都在逐渐减小,最后趋于一个稳定的数值。表7为本项目K36+154段路基荷载~沉降~时间关系图,如图所示,随填土高度的增加,路基的沉降量在不断增加,但随着路基填筑土方的增加,在土方荷载作用下,路基沉降趋于稳定。 

  5.结论 

  通过分析沉降观测成果发现, 观测资料时间越长,精度就越高, 沉降预测就越准确,就越能作为现场施工的依据。沉降观测成果是判断公路是否稳定的重要依据,沉降观测的精度的可靠度, 将直接关系到软土路基沉降控制的成败。因此,在工程实践中必须重视沉降观测精度的控制。无论是处于施工期还是营运期, 沉降观测起到了确保工程质量, 合理安排施工的良好效果。 

  参考文献 

  [1]汪祖民;高速公路软土地基路堤沉降观测的实践[J];测绘信息与工程;2002年01期 
[2]单凌志;揭普高速公路腐木淤泥混合土层工程性质及处理措施研究[D];河海大学;2006年 

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