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(cè)的重要性

據(jù)有關(guān)資料顯示，截止到2010年，我國(guó)的高速公路總里程達(dá)7.4萬(wàn)km，高居世界第2位。根據(jù)我國(guó)制定的“十二五”規(guī)劃，到2015年，我國(guó)的高速公路將突破10萬(wàn)km?？梢?jiàn)，高速公路的發(fā)展速度是相當(dāng)迅猛的。

眾所周知，高速公路為高速行駛的車輛設(shè)計(jì)，因此它對(duì)路面的平整度要求較高。在公路施工過(guò)程中對(duì)其進(jìn)行路基沉降觀測(cè)，對(duì)確保工程質(zhì)量，保證公路各指標(biāo)都符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)具有重要作用。如今，通過(guò)專業(yè)的技術(shù)設(shè)備可對(duì)工程進(jìn)行連續(xù)觀測(cè)和分析，較為準(zhǔn)確地預(yù)測(cè)路基沉降趨勢(shì)，實(shí)時(shí)調(diào)整填土速率，確定預(yù)壓卸載時(shí)間及路面施工時(shí)間等。

2 高速公路路基沉降觀測(cè)的技術(shù)要求

高速公路路基沉降速率受地基性質(zhì)、路基高度、沉降穩(wěn)定控制方法以及施工進(jìn)度等多個(gè)因素的影響。大量統(tǒng)計(jì)資料表明：在填筑期及預(yù)壓初期，路基的月沉降量可達(dá)到厘米級(jí)甚至分米級(jí)。因此，在此階段要嚴(yán)格控制填筑和加載速度，以保證路基的穩(wěn)定性。

高速公路路基沉降的觀測(cè)工作分四個(gè)階段，依次為：準(zhǔn)備階段、現(xiàn)場(chǎng)觀測(cè)階段、資料匯總階段和沉降分析階段。表1為我國(guó)有關(guān)公路完工后容許路基的沉降量。在觀測(cè)中必須時(shí)刻保證路基的沉降量處于規(guī)定的范圍內(nèi)。

表1 容許工后沉降量

2.1 準(zhǔn)備階段

準(zhǔn)備階段的工作包括：制定觀測(cè)計(jì)劃、準(zhǔn)備觀測(cè)儀器和各種記錄表以及布設(shè)水準(zhǔn)點(diǎn)。本文重點(diǎn)介紹水準(zhǔn)點(diǎn)的布設(shè)要求。

水準(zhǔn)點(diǎn)包括地面水準(zhǔn)點(diǎn)和橋上水準(zhǔn)點(diǎn)。

（1）地面水準(zhǔn)點(diǎn)的布設(shè)要求

①布設(shè)密度必須滿足觀測(cè)沉降段面的需求。根據(jù)以往經(jīng)驗(yàn)，每隔200m設(shè)置一個(gè)水準(zhǔn)點(diǎn)，保證測(cè)站的視距小于80m。

②應(yīng)盡量布設(shè)在土質(zhì)堅(jiān)硬的地面，以便長(zhǎng)期保存和使用。

③在設(shè)置標(biāo)志時(shí)，應(yīng)符合相關(guān)的測(cè)量規(guī)范要求，編號(hào)要清楚，以便于數(shù)據(jù)的整理。

（2）橋上水準(zhǔn)點(diǎn)的布設(shè)要求

①橋上水準(zhǔn)點(diǎn)應(yīng)布置在橋臺(tái)背墻路肩的外緣處。

②應(yīng)在橋臺(tái)的背墻施工時(shí)預(yù)埋一根長(zhǎng)20cm、直徑為20mm左右的鋼筋作為水準(zhǔn)點(diǎn)，鋼筋的上端要露出混凝土頂面2cm左右，并用砂輪磨圓，有時(shí)也可以釘一個(gè)釘子作為水準(zhǔn)點(diǎn)。

③如果大橋的長(zhǎng)度大于100m，需在大橋兩端的橋臺(tái)同側(cè)背墻上各設(shè)置一個(gè)水準(zhǔn)點(diǎn)。

④橋上水準(zhǔn)點(diǎn)的編號(hào)應(yīng)和地面水準(zhǔn)點(diǎn)區(qū)分開(kāi)。

對(duì)沉降觀測(cè)站的技術(shù)要求見(jiàn)表2。

表2 對(duì)沉降觀測(cè)站的技術(shù)要求

2.2 沉降觀測(cè)設(shè)備的位置要求

觀測(cè)前，按照預(yù)先選定好的觀測(cè)點(diǎn)埋設(shè)沉降標(biāo)（可根據(jù)施工進(jìn)程或觀測(cè)需要來(lái)改變埋設(shè)位置）。如果沉降標(biāo)埋設(shè)在路基，需特別注意埋設(shè)前應(yīng)在原地面上壓實(shí)兩層土；如為砂質(zhì)地段，埋設(shè)前需壓實(shí)一層20cm以上的土。為確保沉降標(biāo)的底座與地面之間不留空隙，需在壓實(shí)后的土層上再鋪一層厚約5cm的砂，然后再填土壓實(shí)直到沉降標(biāo)頂端以下2cm。為使沉降標(biāo)不受到破壞，隨著填土高度的增加，應(yīng)使用螺紋管來(lái)接高管桿，每段長(zhǎng)度為20cm，以保證沉降標(biāo)管桿按測(cè)量的時(shí)間逐節(jié)升高。另外，為便于以后的回收，埋設(shè)時(shí)可在管桿頂部接上布條。

現(xiàn)在HX—1和YY—1型觀測(cè)設(shè)備應(yīng)用較為廣泛，它們具有性價(jià)比高、測(cè)量精度高、安裝和使用方便以及易于維護(hù)且不影響正常施工等優(yōu)點(diǎn)。

沉降標(biāo)的埋設(shè)分為兩種情況。

（1）全幅埋設(shè)，即將設(shè)備分別埋設(shè)在左路肩、路中心以及右路肩處，如圖1所示。

圖1 全幅埋設(shè)示意圖

（2）半幅埋設(shè)，即將設(shè)備分別埋設(shè)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(shè)示意圖

2.3 路基填筑期觀測(cè)頻率的要求

首先，一定要按照設(shè)計(jì)規(guī)范對(duì)路基進(jìn)行沉降和穩(wěn)定的跟蹤觀測(cè)。觀測(cè)頻率應(yīng)與現(xiàn)場(chǎng)測(cè)得的路基沉降及穩(wěn)定的變速頻率保持一致，每填筑一層，至少要觀測(cè)1次。如果因某種原因?qū)е聝纱翁钪g時(shí)間間隔較長(zhǎng)，應(yīng)保證至少每3d觀測(cè)1次。在路基填充完成之后，堆載預(yù)壓期間的觀測(cè)頻率應(yīng)該根據(jù)地基穩(wěn)定的情況來(lái)確定，一般15～20d觀測(cè)1次，直至預(yù)壓期結(jié)束。

在預(yù)壓期的末期，按照規(guī)定，路基的沉降速率應(yīng)由厘米級(jí)降到毫米級(jí)，且要求在預(yù)壓結(jié)束前，沉降速率每月小于8mm，在路面施工期，路面經(jīng)過(guò)預(yù)壓處理后，沉降速率每月小于5mm。因此，在此期間應(yīng)嚴(yán)密觀測(cè)沉降量，一旦超出規(guī)定范圍，立即采取有效措施。

2.4 觀測(cè)精度的要求

眾所周知，公路路基在填筑時(shí)期的沉降量相對(duì)來(lái)說(shuō)是最大的。因此，需在工程施工的路堤填筑期、預(yù)壓期以及路面施工期等不同階段分別采用不同的水準(zhǔn)測(cè)量等級(jí)。

首先，沉降觀測(cè)的精度必須滿足穩(wěn)定動(dòng)態(tài)控制的需要，且能真實(shí)地反映出沉降速率的大小和變化過(guò)程，還要考慮現(xiàn)場(chǎng)觀測(cè)條件對(duì)觀測(cè)結(jié)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(gòu)成，因此，要求每填筑1層進(jìn)行1次觀測(cè)。根據(jù)以往經(jīng)驗(yàn)，在路面施工期間，沉降量多為幾個(gè)毫米，觀測(cè)精度的要求很高，所以水準(zhǔn)測(cè)量等級(jí)為二等。在路堤施工全過(guò)程中，對(duì)沉降觀測(cè)的水準(zhǔn)測(cè)量等級(jí)、精度指標(biāo)及對(duì)使用儀器的各項(xiàng)要求見(jiàn)表3。

表3 水準(zhǔn)測(cè)量等級(jí)、精度指標(biāo)及對(duì)使用儀器型號(hào)

2.5 沉降觀測(cè)時(shí)的注意事項(xiàng)

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

（1）盡量以最快的速度指導(dǎo)工人施工，這就需要建立一套完善的異常情況處理應(yīng)對(duì)機(jī)制；

（2）在公路施工的不同階段，分別制定不同的觀測(cè)方法、觀測(cè)精度標(biāo)準(zhǔn)和數(shù)據(jù)處理方式；

（3）測(cè)量之前，檢查測(cè)量?jī)x器是否正常工作，測(cè)量觀測(cè)點(diǎn)是否選取得當(dāng)?shù)茸罨镜膯?wèn)題。

3 結(jié)語(yǔ)

眾所周知，高速公路路基的沉降觀測(cè)工作從整個(gè)工程的設(shè)計(jì)階段直到工程結(jié)束階段一直都在進(jìn)行，其工作量相當(dāng)大，且要處理和分析海量的數(shù)據(jù)。因此，建立一支配備先進(jìn)設(shè)備、有較高的專業(yè)技能、能吃苦耐勞的測(cè)量隊(duì)伍是非常必要的。為確保測(cè)量工作的順利圓滿完成，希望有關(guān)領(lǐng)導(dǎo)積極引進(jìn)新設(shè)備和聘用高技術(shù)人才，這是最基本的條件。

[1]JTG B01—2003，公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)[S].

[2]劉劍民.高速公路地基沉降觀測(cè)要點(diǎn)分析[J].鹽城工學(xué)院學(xué)報(bào)，2007，20（1）：6-9.

[3]王祖民，吳憲章.蘇嘉杭高速公路軟土地地基沉降觀測(cè)作業(yè)方法[J].華東公路，2006，158（2）：27-30.

[4]GB 5006—93，工程測(cè)量規(guī)范[S].

[5]高速公路叢書(shū)編委會(huì).高速公路建設(shè)管理[M].北京：人民交通出版社，2006.