地基沉降觀測施工經(jīng)驗(yàn)

摘 要:軟土地基路段的地基沉降是影響高速公路施工進(jìn)度及施工質(zhì)量的主要問題之一，內(nèi)蒙古哈登高速公路十六標(biāo)段公路軟土路基施工為例，介紹在路基施工期及預(yù)壓期的地基沉降動(dòng)態(tài)觀測。

關(guān)鍵詞:軟土地基 施工期 預(yù)壓期 沉降觀測

中圖分類號(hào):U213文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1674-098X(2011)02(c)-0067-01

在軟土地基上修筑高速公路，最突出的問題是路堤的穩(wěn)定和沉降，因此有必要對(duì)路基填筑過程及其以后的地基變形動(dòng)態(tài)進(jìn)行觀測，高速公路軟土地基路堤施工設(shè)置沉降板進(jìn)行沉降動(dòng)態(tài)觀測，以其代價(jià)底，設(shè)置方法簡單，易觀測，而被廣泛采用。但是，由于沉降觀測點(diǎn)布設(shè)量大，涉及面廣，觀測過程受施工影響，沉降觀測數(shù)據(jù)的連續(xù)性和準(zhǔn)確性容易受影響。所以，如果沒有一個(gè)滿足規(guī)范要求，結(jié)合設(shè)計(jì)及施工現(xiàn)場實(shí)際情況的觀測程序和方法，很難得到正確的觀測數(shù)據(jù)，達(dá)不到沉降觀測的目的，因此有必要對(duì)沉降觀測過程的各環(huán)節(jié)接合工程實(shí)踐做以探討。

1 工程地質(zhì)狀況

內(nèi)蒙古哈登高速公路十六標(biāo)段全長6.5km，沿線地質(zhì)情況屬于黃河河套地區(qū)，地質(zhì)情況較復(fù)雜本地區(qū)地表覆蓋0.5-1.5m亞黏土及粉土，0.5－2.5m下面多為粉土和粉砂，加之地下水位較高，平均在0.8-1.5m之間，沿線主要病害為地基地面砂層產(chǎn)生中等到嚴(yán)重液化，使地基承載力嚴(yán)重不足，屬軟土地基，路基平均填土厚度4.5m。

2 沉降觀測目的

(1)根據(jù)測定的數(shù)據(jù)調(diào)整填筑速率。

(2)預(yù)測沉降趨勢，確定預(yù)壓卸載時(shí)間及路面的施工開始時(shí)間。

(3)提供施工期間沉降土(石)方量的計(jì)算依據(jù)。

3 沉降觀測點(diǎn)的設(shè)置

軟土地基沉降動(dòng)態(tài)觀測點(diǎn)分三種即三個(gè)等級(jí):校核基點(diǎn)；工作基點(diǎn)和沉降觀測點(diǎn)。

3.1 校核基點(diǎn)

其布設(shè)原則是以控制公路高程的高程控制網(wǎng)為校核基點(diǎn)(高等級(jí)點(diǎn))。

3.2工作基點(diǎn)

工作基點(diǎn)的布設(shè)根據(jù)埋設(shè)位置的不同分三種；地面水準(zhǔn)點(diǎn)、橋上水準(zhǔn)點(diǎn)和通道水準(zhǔn)點(diǎn)。地面水準(zhǔn)點(diǎn)的埋設(shè)應(yīng)滿足沉降觀測斷面的要求，一般為200m一個(gè)，以保證一個(gè)測站視距不超過80m，按照國家水準(zhǔn)測量規(guī)范的要求埋設(shè)水準(zhǔn)標(biāo)石。隨著施工的不斷進(jìn)展，路基逐漸填高，為了減少轉(zhuǎn)點(diǎn)傳遞對(duì)觀測標(biāo)高的影響，應(yīng)適時(shí)地將地面水準(zhǔn)點(diǎn)引測到深基礎(chǔ)的橋上，位置可選在橋臺(tái)背墻頂面上，橋上水準(zhǔn)點(diǎn)埋設(shè)選好后，由地面水準(zhǔn)點(diǎn)按國家三等水準(zhǔn)測量的要求進(jìn)行引測，其測量結(jié)果在連續(xù)2個(gè)月沉降速率小于1～2mm/月的穩(wěn)定情況下才能使用，確保橋上水準(zhǔn)點(diǎn)穩(wěn)定可靠，并且每3個(gè)月進(jìn)行一次聯(lián)測。

3.3 沉降觀測點(diǎn)

路基觀測前應(yīng)按設(shè)計(jì)提供的觀測點(diǎn)布置埋設(shè)沉降標(biāo)，也可根據(jù)現(xiàn)場的施工情況及地表狀況及時(shí)調(diào)整、增設(shè)沉降標(biāo)。沉降標(biāo)由沉降底板、管節(jié)、管箍、保護(hù)套管組成，沉降底板為500mm×500mm×10mm的鋼板，每節(jié)沉降管高度不得大于30cm，保護(hù)套管采用鍍鋅鋼管，其尺寸以能套住沉降管并使標(biāo)尺進(jìn)入套管為宜，隨路基填土增高，沉降管和套管相應(yīng)接高。

沉降板的埋設(shè):根據(jù)埋設(shè)位置的不同分:(1)一般路段，在原地面以上壓實(shí)二層土?xí)r，埋設(shè)在50cm以下；(2)有砂墊層時(shí)，在砂墊層上壓實(shí)一層后埋設(shè)在50cm以下；(3)對(duì)于粉噴樁地段，在粉噴樁頂面壓實(shí)兩層土?xí)r，埋設(shè)在粉噴樁的頂面上。埋設(shè)時(shí)，應(yīng)鋪30～50mm厚的砂子，墊平壓實(shí)，使鋼板底面與砂層完全接觸密實(shí)，確保管桿豎直，再用土回填密實(shí)。

因路基施工機(jī)械多，作業(yè)頻繁，極易對(duì)沉降標(biāo)造成損壞，而得不到可靠的沉降觀測數(shù)據(jù)，因此保護(hù)工作尤為重要。根據(jù)施工經(jīng)驗(yàn)，沉降管宜采用短接法埋入式的施工方法，施工面應(yīng)距離套管上口的蓋頂30cm以上，對(duì)被土壓埋的管節(jié)，為便于尋找開挖，可在管桿頂部系上布條拖出土層，每次觀測前，卸除保護(hù)管冒，在鋼管頂上觀測，每段接管的頂面應(yīng)有相鄰兩期的觀測標(biāo)高，即每一段的接管埋好后，隨即進(jìn)行測量管頂標(biāo)高，作為初讀數(shù)，待填筑一層土后，先在原管頂上測量標(biāo)高，作為二次讀數(shù)，隨即接上下一節(jié)管節(jié)，觀測下一循環(huán)的讀數(shù)，這樣順序逐節(jié)升高，計(jì)算出沉降量。

4 沉降觀測測量精度和方法

4.1 路基填筑期和預(yù)壓期的測量等級(jí)確定

在路基填筑期間，其測量精度要求達(dá)到2～3mm；在預(yù)壓期測量精度達(dá)到1～2mm，依據(jù)水準(zhǔn)測量規(guī)范中三、四等水準(zhǔn)測量的觀測中誤差。以此來分析一測站和二測站的高差中誤差及兩期觀測測站之差中誤差可以看出，在路基填筑過程，要求達(dá)到3～2mm觀測精度時(shí)，可按四等水準(zhǔn)測量方法進(jìn)行，其精度完全能夠滿足要求，還可提高工作效率；在預(yù)壓期，觀測精度在1～2mm時(shí)，應(yīng)采用三等水準(zhǔn)測量。

4.2 沉降觀測要求

為提高觀測精度，消除系統(tǒng)誤差的影響。

(1)作業(yè)開始前，應(yīng)每天檢校i角。

(2)每次觀測應(yīng)做到5固定:(1)前后視尺固定；(2)測站位置固定；(3)儀器固定；(4)觀測者及持尺人員固定；(5)轉(zhuǎn)點(diǎn)固定。

(3)觀測應(yīng)在標(biāo)尺分劃成象清晰而穩(wěn)定的時(shí)段及天氣條件時(shí)進(jìn)行。

(4)水準(zhǔn)測量要滿足三四等水準(zhǔn)測量規(guī)范的要求。

4.3 沉降觀測頻率

在路基填筑期，每填筑一層觀測一次，因故停止施工，每三天觀測一次。路基填高超過4m之后，每天觀測一次。預(yù)壓期，第一個(gè)月每三天觀測一次，第二個(gè)月至第三個(gè)月每七天觀測一次，從第四個(gè)月起每半個(gè)月觀測一次，直到沉降穩(wěn)定鋪筑路面前。

4.4 填土速率

加載速率關(guān)系到路堤在施工中的穩(wěn)定性，軟基深層處理段落及填土高度小于4m的路堤段填土速率控制在沉降量不大于1.5cm/d；其余段落不大于1.0cm/d。日沉降速率=時(shí)段沉降量(mm)/時(shí)段天數(shù)(d)

4.5 預(yù)壓期結(jié)束時(shí)間的確定

路面工程施工必須待預(yù)壓期結(jié)束，經(jīng)觀測路基的沉降穩(wěn)定后方可進(jìn)行，檢驗(yàn)的標(biāo)準(zhǔn)采用雙控，即要求推算后的工后沉降量小于設(shè)計(jì)允許值，同時(shí)要求連續(xù)2-3個(gè)月觀測的沉降量每月均不超過6mm，方可開始路面的施工。

5 沉降觀測資料整理

沉降觀測既要采集原始數(shù)據(jù)，首先要檢查手薄的數(shù)據(jù)和計(jì)算的正確性，觀測限差是否滿足，同時(shí)又要及時(shí)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算整理，計(jì)算出沉降速率，用以控制施工，并分析研究沉降變形的規(guī)律和特征，繪制沉降點(diǎn)的時(shí)間－荷載(填土高度)－沉降量的關(guān)系曲線。

6 結(jié)語

由于沉降觀測是判斷路基施工進(jìn)展是否安全達(dá)到穩(wěn)定標(biāo)準(zhǔn)的依據(jù)，因此觀測工作必須認(rèn)真，確保觀測精度、觀測的連續(xù)、完整，資料應(yīng)真實(shí)，保證沉降觀測資料的可靠性，以便于做出正確的沉降分析，為路面結(jié)構(gòu)施工提供可靠依據(jù)。

參考文獻(xiàn)

[1]公路軟土地基路堤設(shè)計(jì)與施工技術(shù)規(guī)范(JTJ017-96)[M].人民交通出版社.

[2]王曉謀，袁懷宇.高等級(jí)公路軟土地基路堤設(shè)計(jì)與施工技術(shù)[M].人民交通出版社.