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        淺談沉降觀測(cè)在高填方中的應(yīng)用

        2015-02-26 11:44:05孫敏娟
        交通科技 2015年3期
        關(guān)鍵詞:施工

        孫敏娟

        (承德市交通運(yùn)輸局 承德 067000)

        淺談沉降觀測(cè)在高填方中的應(yīng)用

        孫敏娟

        (承德市交通運(yùn)輸局承德067000)

        摘要針對(duì)高填方不均勻沉降的質(zhì)量問題,采用在路基和路堤中埋設(shè)剖面沉降管,通過剖面沉降觀測(cè)儀,按照一定的頻率定期對(duì)路基和路堤的沉降速率和沉降量進(jìn)行動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè),了解路基和路堤不均勻沉降的大小及其發(fā)生、發(fā)展的規(guī)律,以保證路堤施工的安全和穩(wěn)定性,并能及時(shí)制定施工標(biāo)準(zhǔn)、采取預(yù)防和補(bǔ)救措施來控制路基的不均勻沉降,從而根治路基沉降導(dǎo)致路面損壞的質(zhì)量通病。

        關(guān)鍵詞沉降觀測(cè)動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)沉降管高填方

        承張高速公路位于河北省的北部,東起承德市,西至張家口市,呈東西走向。張承高速屬于山嶺重丘區(qū),沿線為山區(qū)和丘陵地帶,地形受巖性、構(gòu)造控制較顯著,溝壑縱橫,存在大量高填方路基、半填半挖路基和陡(斜)坡路基。僅高填方就有62處,U/V形溝有254處。為及時(shí)掌控高填方填筑過程中和過程后的質(zhì)量問題,對(duì)高填方采取了沉降觀測(cè)。

        1沉降觀測(cè)的目的

        掌握不同工程地質(zhì)條件下路堤填筑過程中和填筑后的路基變形動(dòng)態(tài),從而進(jìn)行路基沉降動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè),為施工提供可靠的參考數(shù)據(jù),其主要目的如下:

        (1) 用于沉降管理,根據(jù)測(cè)定數(shù)據(jù)適當(dāng)調(diào)整填土和強(qiáng)夯速率。

        (2) 根據(jù)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù),判斷路基的穩(wěn)定性,確定路基內(nèi)可能出現(xiàn)的破壞面,保證路堤施工的安全和穩(wěn)定[1]。

        (3) 監(jiān)測(cè)運(yùn)營(yíng)期路基和路堤不均勻沉降,了解不均勻沉降的大小及其發(fā)生、發(fā)展的規(guī)律。

        (4) 評(píng)價(jià)地基處理方法、施工工藝的工程效果,驗(yàn)證設(shè)計(jì)理論的正確性,制定施工控制標(biāo)準(zhǔn),指導(dǎo)設(shè)計(jì)與施工。

        2觀測(cè)內(nèi)容

        主要是對(duì)路基和路堤不均勻沉降加以觀測(cè),即在路基和路堤中埋設(shè)剖面沉降管,通過剖面沉降觀測(cè)儀,按一定的頻率定期觀測(cè)路基和路堤的沉降速率和沉降量。

        3沉降觀測(cè)點(diǎn)的布設(shè)

        3.1 布設(shè)原則

        變形監(jiān)測(cè)點(diǎn)應(yīng)埋設(shè)在能直接反映出測(cè)點(diǎn)處變形狀況的位置,例如,高填方路段與原地面連接處、涵洞與原地面連接處、橋頭連接處等。高填方直線段原則上按100~150 m埋設(shè)1個(gè)路基沉降觀測(cè)斷面。超高填方處可以埋設(shè)2層[2]。

        3.2 沉降管埋設(shè)步驟

        根據(jù)各標(biāo)段施工進(jìn)度,在原地面清表處理完后,就可以埋設(shè)路基沉降管。在設(shè)計(jì)的雙層斷面中,在路堤中埋設(shè)的管應(yīng)距路堤地面3 m左右。埋設(shè)時(shí),在垂直路基方向開挖1條0.5 m左右深的溝槽,然后在溝底填埋0.2 m厚的沙子,將管子平鋪在填好的沙子表面,再加蓋0.3 m的沙子夯實(shí)即可。管內(nèi)1對(duì)槽應(yīng)和路基垂直。

        (1) 完整路基的埋設(shè)。完整路基即管子兩端都露出路堤表面,管的兩端要用水泥澆筑固定,并做好保護(hù)裝置,使長(zhǎng)期觀測(cè)不受影響,確保觀測(cè)數(shù)據(jù)的連貫性和正確性。其埋設(shè)示意見圖1。

        圖1 完整路基沉降管埋設(shè)示意圖

        (2) 開放式路基埋設(shè)。當(dāng)路基寬度超過50 m時(shí),采用開放式埋管,即一端埋設(shè)在路基中,另一端露出路堤表面,并做好保護(hù)裝置,使長(zhǎng)期觀測(cè)不受影響,確保觀測(cè)數(shù)據(jù)的連貫性和正確性,見圖2。

        圖2 開放式監(jiān)測(cè)埋設(shè)圖

        (3) 監(jiān)測(cè)管在坡面上的管頭應(yīng)澆筑在水泥柱中,水泥柱上設(shè)立高程觀測(cè)標(biāo)志,見圖3。

        圖3 位移管邊坡固定裝置

        (4) 基準(zhǔn)點(diǎn)埋設(shè)。在每個(gè)觀測(cè)斷面處的固定觀測(cè)處埋設(shè)2個(gè)沉降觀測(cè)基準(zhǔn)點(diǎn)。埋設(shè)原則是,基準(zhǔn)點(diǎn)遠(yuǎn)離填方高度2倍以上距離?;鶞?zhǔn)點(diǎn)可以選擇在建筑物或構(gòu)筑物上,也可以選擇在堅(jiān)硬的巖石上。如果以上條件不具備,在現(xiàn)場(chǎng)用水泥澆筑。

        4沉降觀測(cè)

        4.1 基準(zhǔn)點(diǎn)聯(lián)測(cè)和沉降管固定端聯(lián)測(cè)

        (1) 基準(zhǔn)點(diǎn)聯(lián)測(cè)。各基準(zhǔn)點(diǎn)埋設(shè)穩(wěn)定后,將采用三等水準(zhǔn)精度聯(lián)測(cè)每一斷面處的基點(diǎn),其聯(lián)測(cè)精度、方法及要求見表1~表3[3]。

        表1 基準(zhǔn)點(diǎn)聯(lián)測(cè)網(wǎng)主要技術(shù)要求 mm

        表2 基準(zhǔn)點(diǎn)水準(zhǔn)觀測(cè)方法

        表3 沉降管水準(zhǔn)觀測(cè)的技術(shù)要求

        (2) 沉降管固定端聯(lián)測(cè)。在每次采集沉降管數(shù)據(jù)時(shí),必須對(duì)露出地表一端的管頭,利用四等水準(zhǔn)的聯(lián)測(cè)方法,測(cè)定其高程。具體觀測(cè)要求見表4~表5。

        表4 沉降管水準(zhǔn)觀測(cè)方法

        表5 沉降管水準(zhǔn)觀測(cè)的技術(shù)要求

        4.2 沉降管數(shù)據(jù)采集

        沉降管埋設(shè)后,將觀測(cè)儀探頭放入垂直于路基的一對(duì)槽內(nèi),每次觀測(cè)順序應(yīng)一致,即從一端開始,每1 m讀取一次數(shù)據(jù),一直到固定端止。初始數(shù)據(jù)讀取2次,取其平均數(shù)作為起始數(shù)據(jù)。常規(guī)數(shù)據(jù)采集讀取1次,取其平均數(shù)作為本次數(shù)據(jù)。見表6。

        表6 數(shù)據(jù)采集精度要求

        4.3 施工觀測(cè)控制及觀測(cè)頻率

        根據(jù)各標(biāo)段的施工進(jìn)度,埋設(shè)各斷面的沉降設(shè)備,并采集原始數(shù)據(jù)。

        (1) 施工觀測(cè)控制標(biāo)準(zhǔn)。路基填筑時(shí),要求豎向沉降速率≤1.0 cm/d,當(dāng)連續(xù)2個(gè)月沉降觀測(cè)沉降量不超過5 mm/月時(shí)方可施工路面墊層、底基層及基層,當(dāng)連續(xù)2個(gè)月沉降觀測(cè)不超過3 mm/月時(shí),方可施工面層。

        (2) 觀測(cè)頻率。路基沉降觀測(cè)的頻次按表7執(zhí)行。

        表7 高填方路基沉降觀測(cè)頻率

        預(yù)計(jì)總觀測(cè)次數(shù)為50次。

        5數(shù)據(jù)處理

        各次沉降管數(shù)據(jù)采集后,通過管頭的高程變化量改正后,計(jì)算出本次沉降位移量和累計(jì)沉降量,數(shù)據(jù)取mm后2位數(shù),繪制沉降曲線圖,見圖4[4]。

        圖4 長(zhǎng)度-位移曲線

        6結(jié)語

        沉降觀測(cè)是檢測(cè)高填方是否沉降,沉降速率是否正常的有效手段,也便于隨時(shí)掌握高填方的沉降情況,便于及時(shí)采取補(bǔ)救措施,從而根治路基沉降導(dǎo)致路面損壞的質(zhì)量通病。

        參考文獻(xiàn)

        [1]JTG D30-2004公路路基設(shè)計(jì)規(guī)范[S].北京:人民交通出版社, 2005.

        [2]JTG F10-2006公路路基施工技術(shù)規(guī)范[S].北京:人民交通出版社,2007.

        [3]GB 50026-2007工程測(cè)量規(guī)范[S].北京:中華人民共和國住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部,2008.

        [4]TG C10-2007公路勘測(cè)規(guī)范[S].北京:人民交通出版社,2007.

        收稿日期:2015-01-30

        DOI 10.3963/j.issn.1671-7570.2015.03.031

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