· 线路/路基 ·
软土路基沉降与稳定观测
邹会斌
(河南省交通公路工程局工程技术科 河南郑州 450052)
摘 要:软土路堤施工最突出的1"-7题是稳定和沉降,进行软土地基的处理就是为了使工后沉降得到有效控制,达到
路基的稳定。路堤在施工期中的动态变化对路基稳定也非常重要;除必须严格按
设计
领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计
文件及软基设计规范要求同步进
行沉降和稳定的跟踪动态观测外.观测
方法
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也是影响数据是否准确的关键因素。结合工程 实例 ,介绍软 土路基沉降的观
测 方法
关键词 :高速公路 ;软土路基;路基沉降;观测方法
中图分类号 :U416.1 文献标识码 :B 文章编号 :1004—2954(2004)08—0034—02
1 概述
在软土地基上修筑高等级公路路堤时最突出的问
题是稳定和沉降,进行软土地基的处理就是为了使工
后沉降(即路面设计使用年限内残余沉降)减小,达到
路基稳定。然而,路堤在施工期中的变形动态对路基
稳定也非常重要 ,故路基施工期间必须严格按设计文
件及软基设计规范要求同步进行沉降和稳定的跟踪动
态观测。其主要 目的有 :一是控制填土速率,二是确定
构造物和路面结构的施工期 ,三是实测路基沉降,为路
基稳定提供依据。下面结合某高速公路软弱地基的处
理,介绍软土路基沉降的观测方法。
2 路基沉降的观测方法
观测频率及控制标准:观测仪动态观测表具应在
地基处理之后埋设,并在测得稳定的初值后,方可填筑
路堤。每填筑一层土都应观测 1次,如果两次填筑时
间过长 ,每 3 d至少观测 1次。路堤填筑完成后,在设
定的预压期间内,可根据地基的稳定情况来确定观测
时间,一般半个月或 1个月观测 1次,直到设定的预压
期结束。在观测过程中如果发现有较大的水平位移或
沉降,及时记录及时报告,以便采取必要措施。路基加
载速度应根据水平位移量和竖向沉降量控制。每昼夜
水平位移量不超过 0.5 cm,竖向沉降不大于 1.5 cm,
超过时暂停填筑,待沉降及位移量小于规定值后再继
续施工。
每次观测按规定格式做好记录,并及时整理、汇总
收稿日期 :2004—02—24
作者简介:邹会斌(1963一),男 ,工程师,2003年毕业于武汉理工 大学
建筑工程专业。
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观测结果;同时绘制填土高度一时间~位移量关系曲线
图和填土高度一时间一沉降量关系曲线图,以便及时总
结经验指导下步施工。
软土地区路基的观测分 4个项 目:地表沉降量观
测,地表水平位移量及隆起量观测,地下土体分层水平
位移观测,孔隙水压力观测。
(1)地表沉降量观测
①观测目的 用于沉降管理,根据测定数据调整
填土速率,预测沉降趋势,确保预压时间和构造物及路
面结构的施工时间,提供施工期间土方的沉降数量。
②观测仪具的埋设 施工路段的地表沉降观测是
在原地面上埋设沉降板进行高程观测,沉降板由钢板、
金属测杆和保护套管组成。底板埋设于原地面,随着
填土增高,测杆和套管也相应增高,每节长度不超过
50 cm。接高后的测杆应略高于套管上口,避免填料落
入管内影响测杆下沉 自由度,盖顶高于碾压面不大于
50 cm。
观测断面为每200 m设 1个,每个断面5个点,分
别设在路中心、路肩及压肩台边缘。
③观测方法 沉降板观测采用 s 型水准仪,以二
级以上中等精度要求的几何水准测量高程,精度要求
±1 m。
(2)地表水平位移量及隆起量观测
①观测目的 用于稳定管理,监测地表水平位移
及隆起情况,以确保路堤施工中的安全和稳定。
②观测仪具的埋设 施工路段的地表水平位移观
测是埋设边桩进行观测。边桩采用 C25钢筋混凝土
预制 ,长度为 1.5 m,断面采用 15 cm x 15 cm的正方
形;并在桩顶预埋不宜磨损的测头。边桩的埋设可采
用打入和开挖埋设,要求桩周围回填密实,桩周上部
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50 em采用混凝土浇筑固定,确保边桩的稳固。
观测断面分两种形式:一种 6个 ,另一种 2个 ,每
200 m交叉布置一种。
③观测方法 a.视准线观测法,即用光电测距仪
直接测取边桩的水平位移量。视准线法适用于地势平
坦,通视条件好的平原地区。视准线法要求布设三级
点位,由位移标点和控制标点的工作基点,以及用于控
制工作基点的校核基点 3部分组成。b.单三角前方
交会法 ,即采用经纬仪、红外测距仪,对三角形 的边角
进行测量,通过三角形边角的变化计算比较获取边桩
的水平位移量。单三角前方交会法要求位移边桩与工
作基点桩、校核基点桩构成三角网。
上述两种方法的精度为 :测距仪误差 4-5 otn,方向
观测水平角 4-2.5”。
(3)地下土体分层水平位移观测
①观测目的 用于稳定管理与研究,用作掌握分
层位移量,推定土体剪力破坏的位置。
②观测仪具的埋设 施工路段的地下土体分层水
平位移量是通过埋置测斜管进行观测的。测斜管埋设
时应采用钻孔机导孔,导孔要求垂直,偏差率不大于
1.5%。测斜管底部置于深度方向水平位移为零的土
层 2 m,管内的十字导槽必须府准路基的纵横方向。
③观测方法 土体水平位移量是在观测点埋设测
斜管,由测斜仪测得 ;测斜管采用塑料管(PVC管),其
弯曲性能以适应被测土体的位移情况为宜,测斜管内
纵向的十字导槽应润滑顺直,管端接口密合;测斜管埋
设于地基土体水平位移最大的平面位置。
(4)孔隙水压力观测
①观测目的 观测地基孔隙水压力变化,
分析
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地
基土固结情况。
②观测仪具的埋设 a.孔压计采用钻孔法埋设,
埋设关键是封孔。封孔 的 目的是隔断水压计上下水
源。埋设时孔隙水压力计紧密贴合测点土层,采用干
燥膨胀土或高液限黏土泥球封孔密闭,使测点土层孔
隙水与土层孔隙水完全隔绝。b.钻孔埋设时 ,作好钻
孔的详细记录,必要时可采用取土样进行土工试验 ,以
补充或校核原土工试验资料或土质参数的不足,为试
验研究提供更多的基础资料。c.保护孔压计外引电
缆不受损坏,保证孔隙水压力准确传递,待所有孔隙水
压力计电缆编好号码,而后集中穿入硬塑料管埋入电
缆沟,引进路基以外观测房或测箱内,为防止施工时截
断电缆,可在电缆沟旁边作些标记。d.每只孔压计埋
设后,及时采用接收仪器检查孔压计是否正常,如发现
异常应查明原因及时修正或补埋。e.埋设后 ,待钻孔
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完全填实和埋设时的超孔隙水压力消散时,才可测读
孔压计读数,一般要 3~4 d的稳定时间。读数时需连
续测读数日,直到读数稳定为止,以稳定读数为初始
读数。
观测断面的设置为每 400 m一个断面,每个断面
设 1个。
③观测方法 孔隙水压力测试系统由孔隙水压力
计和量测仪器两部分组成,孔隙水压力值由频率仪测
得的频率值换算得出;孔隙水压力测点沿深度布设,其
深度根据试验分析确定 ,一般每种土层均应有测点 ,本
设计按 3 m设 1个测点。埋设深度至压缩层底。
(5)工作基点桩和校核基点桩
工作基点桩和校核基点桩是用于控制边桩水平位
移和沉降板高程而埋设,此两种基点设置时应选在靠近
水准导线点和宜进行观测路基其他埋设仪器的地方。
①工作基点桩可采用废弃的钻探孔,用无缝钢管
或预制混凝土桩埋置时要求 打入硬土层 中不小 于 2
m,在软土地区地基中要求打入深度大于 10 m,桩周顶
部采用混凝土加固,并在地面上浇筑 1 m×1 m×0.2 m
的观测平台,桩尖露出平台 15 em,在顶部固定好基点
测点。
②校核基准点桩用无缝钢管或预制混凝土桩打入
至岩层 ,或具有一定强度的硬土层中,控制基点桩四周
必须采用永久性保护措施,并定期与工作基点校核。
(6)其他
①在路堤施工过程中,孔隙水压力观测时间与沉
降和水平位移观测要求相同。
②工作标、沉降板观测标、工作基点桩、校核基点
桩在观测期中必须采取有效措施加以保护或专人看
管。沉降板观测标易遭施工车辆、压路机等碰撞和人
为损坏,除采取有力的保护措施外,还应在标杆上竖有
醒 目的警示标志,测量标志一旦遭受损坏应立即复位
并复测。
③在观测期中相关的基点有必要时进行两个标段
的联测,以确保路基的沉降观测一致性。在位于软地基
上的水准点保护确实困难时,可将水准点移至已施工的
盖梁上,或在已施工的构造物设置基点进行类 比法观
测,即观测各标与构造物上基点的相对位置的变化。
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