陸偉平

（江蘇滬蘇浙高速公路有限公司 215214）

高速公路營運期地基沉降觀測方法

陸偉平

（江蘇滬蘇浙高速公路有限公司 215214）

地基在營運期發(fā)生沉降，直接影響到行車舒適性和行車安全性；要制定行之有效的沉降處治方案，就有必要對地基沉降進行長期觀測，直至沉降段地基穩(wěn)定為止。

地基沉降；工后沉降；沉降觀測

高速公路對地基的要求極高，對工后沉降、不均勻沉降及路面平整度在各方面均有極嚴格的要求。地基發(fā)生沉降極易造成構(gòu)造物與路堤銜接處產(chǎn)生差異沉降，引起跳車和路面的破損，達不到應有的舒適性，因此，在高速公路營運后，繼續(xù)對地基沉降進行觀測是非常必要的，它直接關(guān)系到養(yǎng)護維修方案訂立的準確性，并對高速公路的社會形象產(chǎn)生重大影響。

1 沉降觀測方法

1.1 觀測內(nèi)容、觀測斷面及觀測點的布設(shè)

沉降觀測應按相關(guān)規(guī)范規(guī)定的要求進行。在進場之前，首先應該根據(jù)高速公路現(xiàn)場環(huán)境，結(jié)合以往運營期高速公路沉降觀測的經(jīng)驗，充分了解沿線地形地質(zhì)條件、地基處理方法，結(jié)合路基高度變化、構(gòu)造物布置等實際情況，熟悉施工圖設(shè)計文件的測點布置，必要時進行優(yōu)化。

1.2 沉降觀測斷面的布設(shè)

營運階段的沉降觀測點布設(shè)原則既不同于施工期的沉降觀測，也不同于營運初期的沉降觀測。營運階段的沉降觀測主要根據(jù)前期沉降觀測的結(jié)果，選取沉降稍大和尚未穩(wěn)定的段落，以及近期路面積水等路段進行。

營運階段的沉降觀測點布設(shè)原則如下：

（1）依據(jù)現(xiàn)場行車舒適度情況，列出《沉降重點觀測段落統(tǒng)計表》，所列出的重點觀測段落皆設(shè)置觀測斷面，每個斷面根據(jù)表中列出的具體情況，設(shè)置2～3個沉降標?！冻两抵攸c觀測段落統(tǒng)計表》之外的非重點觀測段，每500m在中央隔離帶上設(shè)置1個沉降標。

（2）在軟土路段、預壓路段、構(gòu)造物（橋梁、涵洞/小橋/通道、互通立交）段、橋頭填塘路段視具體情況選取沉降觀測斷面，每個斷面設(shè)置左、中、右三個沉降標。

根據(jù)以上原則，布設(shè)時可按以上原則予以微調(diào)。實際觀測斷面和點位須經(jīng)驗證后，方可進行觀測。應結(jié)合各觀測段的工程地質(zhì)條件和工程特點，制定出沉降觀測斷面和各觀測段的點位數(shù)量。

1.2.1 沉降標埋設(shè)

沉降標采用4cm長道釘，鉆孔埋設(shè)。沉降觀測的每個斷面根據(jù)上表設(shè)置1～3個觀測點，分別設(shè)在中央分隔帶和硬路肩上，觀測點具體位置如圖1。

圖1 沉降標埋設(shè)位置示意圖

1.2.2 水準點的布設(shè)

工后沉降觀測采用橋上水準點。橋上水準點，設(shè)在橋中央分隔帶冒梁上部水泥板上，埋入半球形鋼筋頭。轉(zhuǎn)移時，儀器一般安放在橋中部路肩處，使前、后視距相等，用精密水準儀測定高程。

1.3 觀測儀器及精度

1.3.1 觀測技術(shù)指標

為了滿足高速公路運營期沉降觀測二等水準精度的要求，二等水準采采用DS1等級精密水準儀，配用鋼尺。必要時用電子水準儀以提高觀測速度及精度。二等水準采用條劃鋼尺，電子水準尺采用編碼尺。

水準儀必須符合等級水準測量要求。觀測時，前后視距盡量相等，以消除i角的影響。同時，視距不得超過100m；視線高度要求三絲均能讀數(shù)，讀數(shù)取位為1mm，計算取位為0.5mm；視線中要特別注意水準尺的垂直，即復合水準氣泡的居中；水準點與沉降點之間一般直接觀測，最多可轉(zhuǎn)一次，轉(zhuǎn)點時必須用尺墊。

1.3.2 觀測儀器

二等水準測量，采用DS1等級精密水準儀，配用鋼尺。

水準儀各部分轉(zhuǎn)動應靈活、望遠鏡制、微動螺旋作用應可靠、調(diào)焦鏡運用及目鏡調(diào)節(jié)不能有明顯的晃動現(xiàn)象。每次觀測前除檢驗圓水準器、十字絲位置正確性、自動安平水準補償器靈敏度等項目外，必須進行i角的檢驗，i角規(guī)定為小于8″。水準測量儀器應采用高精度水準儀。

水準尺必須牢固無損，尺底板不應有松動、尺的中線與尺底成垂直，尺面不能有彎曲。水準尺應進行標尺零點不等差、1m長度和分米長度等項目的檢驗，水準尺必須裝有圓水準器，不符要求不能使用。著重提出：大多數(shù)作業(yè)單位習慣用塔尺進行沉降觀測，這是不能允許的，因為塔尺上沒有圓水準器，尺子的垂直度難以控制，若尺子前、后有傾斜，加上風的影響，則尺子上3～5m處的讀數(shù)可達5～10mm的讀數(shù)誤差影響，這樣就失去了沉降觀測的精度意義。

1.3.3 觀測要求

（1）在首次觀測前要對所用儀器的各項指標進行檢測校正，必要時經(jīng)計量單位予以鑒定。連續(xù)使用3～6個月重新對所用儀器、設(shè)備進行檢校。

（2）在監(jiān)測過程中，要盡量提高觀測精度，消除觀測中的系統(tǒng)誤差，每次觀測應做到“五定”：①沉降觀測依據(jù)的基準點、觀測水準點、沉降觀測點，點位要穩(wěn)定；②所用儀器、設(shè)備要穩(wěn)定；③觀測人員要穩(wěn)定；④觀測時的環(huán)境條件基本一致；⑤觀測路線、鏡位、程序和方法要固定。

（3）將各次觀測記錄整理檢查無誤后，進行平差計算，求出各次每個觀測點的高程值，從而確定出沉降量。

（4）觀測中的注意事項：

①嚴格按測量規(guī)范的要求施測。

②前后視觀測最好用同一水平尺。

③各次觀測必須按照固定的觀測路線進行。

④觀測時要避免陽光直射，且各觀測環(huán)境基本一致。

⑤成像清晰、穩(wěn)定時在讀數(shù)。

⑥隨時觀測、隨時檢核計算，觀測時要一氣呵成。

⑦在雨季前后要聯(lián)測，檢查水準點的標高是否有變動。

⑧將各次所觀測的沉降情況及時統(tǒng)計匯總，當某路段沉降量超過規(guī)范規(guī)定的范圍時應采取應急措施。

（5）搞好基準水準點、沉降點制作、埋設(shè)和保護、定期校正等相關(guān)工作。

2 觀測頻率

地基沉降觀測的頻率為：營運期第一年每3個月觀測一次，第二年至第三年每6個月觀測一次，第四年開始可以每年觀測一次。

3 觀測資料的分析方法

沉降觀測的數(shù)據(jù)處理工作也是十分重要的，數(shù)據(jù)處理工作主要包括沉降量計算和沉降規(guī)律分析。高速公路里程很長，沉降觀測點很多，且觀測時間長、觀測資料數(shù)據(jù)量大。如何從海量觀測數(shù)據(jù)中提煉出有價值的信息，并掌握公路營運后的沉降變形規(guī)律，將成為工后沉降觀測能否成功的關(guān)鍵。工后沉降數(shù)據(jù)將從以下幾個方面進行分析：

3.1 不同地基處理方法的路段沉降變形規(guī)律分析

通過對地基處理段落以及未處理路段工后實測數(shù)據(jù)的對比分析，了解公路運營后不同地基處理方法段落的沉降變形規(guī)律，進一步驗證地基處理效果和沉降控制標準的合理性。

3.2 通道、橋梁與土路基結(jié)合部的沉降變形規(guī)律分析

通過對通道、橋梁與土路基結(jié)合部沉降變形規(guī)律的分析，掌握公路營運后不同部位的結(jié)合部是否存在差異沉降及其差異沉降的大小。

3.3 基準期工后沉降量的預測

通過沉降觀測工作，進一步累計沉降觀測數(shù)據(jù)，更加準確地推算不同觀測斷面工后15年的沉降量，預測未來的沉降變形規(guī)律。

4 結(jié)束語

在江南水網(wǎng)地帶，軟土地基普遍存在，由于地基處理方式的不同，地基在營運期產(chǎn)生沉降的情況較為常見。地基沉降帶動路基沉降，路基沉降又造成路面沉降。路面沉降發(fā)生的直觀后果就是裂縫增多、行車舒適度降低。

為了更好地掌握地基沉降的速率和規(guī)律，沉降觀測顯得尤為重要，依據(jù)沉降觀測建立起來的數(shù)據(jù)庫，可以很好地為沉降處治方案的確定打下牢固的基礎(chǔ)，為改善高速公路的通行質(zhì)量提供最有力的幫助。

U416.1

A

1673-0038（2015）48-0265-02

收稿日期：2015-11-16