高速公路路基沉降觀測要點

楊 斌

（新疆奎屯公路管理局，新疆 奎屯 833200）

1 高速公路路基沉降觀測的重要性

據有關資料顯示，截止到2010年，我國的高速公路總里程達7.4萬km，高居世界第2位。根據我國制定的“十二五”規劃，到2015年，我國的高速公路將突破10萬km。可見，高速公路的發展速度是相當迅猛的。

眾所周知，高速公路為高速行駛的車輛設計，因此它對路面的平整度要求較高。在公路施工過程中對其進行路基沉降觀測，對確保工程質量，保證公路各指標都符合國家標準具有重要作用。如今，通過專業的技術設備可對工程進行連續觀測和分析，較為準確地預測路基沉降趨勢，實時調整填土速率，確定預壓卸載時間及路面施工時間等。

2 高速公路路基沉降觀測的技術要求

高速公路路基沉降速率受地基性質、路基高度、沉降穩定控制方法以及施工進度等多個因素的影響。大量統計資料表明：在填筑期及預壓初期，路基的月沉降量可達到厘米級甚至分米級。因此，在此階段要嚴格控制填筑和加載速度，以保證路基的穩定性。

高速公路路基沉降的觀測工作分四個階段，依次為：準備階段、現場觀測階段、資料匯總階段和沉降分析階段。表1為我國有關公路完工后容許路基的沉降量。在觀測中必須時刻保證路基的沉降量處于規定的范圍內。

表1 容許工后沉降量

2.1 準備階段

準備階段的工作包括：制定觀測計劃、準備觀測儀器和各種記錄表以及布設水準點。本文重點介紹水準點的布設要求。

水準點包括地面水準點和橋上水準點。

（1）地面水準點的布設要求

①布設密度必須滿足觀測沉降段面的需求。根據以往經驗，每隔200m設置一個水準點，保證測站的視距小于80m。

②應盡量布設在土質堅硬的地面，以便長期保存和使用。

③在設置標志時，應符合相關的測量規范要求，編號要清楚，以便于數據的整理。

（2）橋上水準點的布設要求

①橋上水準點應布置在橋臺背墻路肩的外緣處。

②應在橋臺的背墻施工時預埋一根長20cm、直徑為20mm左右的鋼筋作為水準點，鋼筋的上端要露出混凝土頂面2cm左右，并用砂輪磨圓，有時也可以釘一個釘子作為水準點。

③如果大橋的長度大于100m，需在大橋兩端的橋臺同側背墻上各設置一個水準點。

④橋上水準點的編號應和地面水準點區分開。

對沉降觀測站的技術要求見表2。

表2 對沉降觀測站的技術要求

2.2 沉降觀測設備的位置要求

觀測前，按照預先選定好的觀測點埋設沉降標（可根據施工進程或觀測需要來改變埋設位置）。如果沉降標埋設在路基，需特別注意埋設前應在原地面上壓實兩層土；如為砂質地段，埋設前需壓實一層20cm以上的土。為確保沉降標的底座與地面之間不留空隙，需在壓實后的土層上再鋪一層厚約5cm的砂，然后再填土壓實直到沉降標頂端以下2cm。為使沉降標不受到破壞，隨著填土高度的增加，應使用螺紋管來接高管桿，每段長度為20cm，以保證沉降標管桿按測量的時間逐節升高。另外，為便于以后的回收，埋設時可在管桿頂部接上布條。

現在HX—1和YY—1型觀測設備應用較為廣泛，它們具有性價比高、測量精度高、安裝和使用方便以及易于維護且不影響正常施工等優點。

沉降標的埋設分為兩種情況。

（1）全幅埋設，即將設備分別埋設在左路肩、路中心以及右路肩處，如圖1所示。

圖1 全幅埋設示意圖

（2）半幅埋設，即將設備分別埋設在左（右）路肩、道路總寬的1/4處和路中心以及右路肩處，如圖2所示。

圖2 半幅埋設示意圖

2.3 路基填筑期觀測頻率的要求

首先，一定要按照設計規范對路基進行沉降和穩定的跟蹤觀測。觀測頻率應與現場測得的路基沉降及穩定的變速頻率保持一致，每填筑一層，至少要觀測1次。如果因某種原因導致兩次填筑之間時間間隔較長，應保證至少每3d觀測1次。在路基填充完成之后，堆載預壓期間的觀測頻率應該根據地基穩定的情況來確定，一般15～20d觀測1次，直至預壓期結束。

在預壓期的末期，按照規定，路基的沉降速率應由厘米級降到毫米級，且要求在預壓結束前，沉降速率每月小于8mm，在路面施工期，路面經過預壓處理后，沉降速率每月小于5mm。因此，在此期間應嚴密觀測沉降量，一旦超出規定范圍，立即采取有效措施。

2.4 觀測精度的要求

眾所周知，公路路基在填筑時期的沉降量相對來說是最大的。因此，需在工程施工的路堤填筑期、預壓期以及路面施工期等不同階段分別采用不同的水準測量等級。

首先，沉降觀測的精度必須滿足穩定動態控制的需要，且能真實地反映出沉降速率的大小和變化過程，還要考慮現場觀測條件對觀測結果影響。需特別注意，因公路路面由底面層、中間層和表面層構成，因此，要求每填筑1層進行1次觀測。根據以往經驗，在路面施工期間，沉降量多為幾個毫米，觀測精度的要求很高，所以水準測量等級為二等。在路堤施工全過程中，對沉降觀測的水準測量等級、精度指標及對使用儀器的各項要求見表3。

表3 水準測量等級、精度指標及對使用儀器型號

2.5 沉降觀測時的注意事項

路基沉降觀測是高速公路施工中最為重要的工作之一，其結果直接影響公路投入使用后的穩定性、安全性。因此，在對路基沉降觀測要注意以下幾點：

（1）盡量以最快的速度指導工人施工，這就需要建立一套完善的異常情況處理應對機制；

（2）在公路施工的不同階段，分別制定不同的觀測方法、觀測精度標準和數據處理方式；

（3）測量之前，檢查測量儀器是否正常工作，測量觀測點是否選取得當等最基本的問題。

3 結語

眾所周知，高速公路路基的沉降觀測工作從整個工程的設計階段直到工程結束階段一直都在進行，其工作量相當大，且要處理和分析海量的數據。因此，建立一支配備先進設備、有較高的專業技能、能吃苦耐勞的測量隊伍是非常必要的。為確保測量工作的順利圓滿完成，希望有關領導積極引進新設備和聘用高技術人才，這是最基本的條件。

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[2]劉劍民.高速公路地基沉降觀測要點分析[J].鹽城工學院學報，2007，20（1）：6-9.

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