陳 建 /重慶市渝北區(qū)公路管理處

公路工程高挖方高填方施工中的測量監(jiān)測淺述

陳 建 /重慶市渝北區(qū)公路管理處

通過對施工過程中和完成后的填土高度超過20m的高填路堤、深挖路塹路基進行沉降監(jiān)測，根據(jù)監(jiān)測數(shù)據(jù)對路基位移變形及沉降情況進行分析，為減少或消除路基沉降引起的質量病害和指導路基、路面施工提供依據(jù)。

沉降觀測；高填方；深挖方；監(jiān)測

一、工程概況

重慶市渝北區(qū)南北大道北延伸段起于空港物流園區(qū)，止于渝北區(qū)茨竹鎮(zhèn)，連接四川鄰水高灘工業(yè)園區(qū)，全長15公里，起止里程樁號K0+000～K15+000，項目建設標準為山嶺雙向4車道一級公路。該項目位于重丘地區(qū)，存在多處高填路堤、深挖路塹。

二、監(jiān)測的主要目的和項目

（一）監(jiān)測目的

1.通過監(jiān)測填方路堤、挖方路塹的邊坡變形情況，為設計變更提供依據(jù)。

2.通過監(jiān)測數(shù)據(jù)對比，開展預警工作，有效避開事故發(fā)生,避免經濟損失。

3.為山嶺重丘高等級公路安全運營提供安全保障。

（二）監(jiān)測項目

1.高填路堤20m。

2.深挖路塹土質邊坡20m，巖質邊坡30m。

三、沉降觀測要求

（一）觀測斷面位置要求

1.當土質邊坡高度大于20m、巖質邊坡高度大于30m時，原則上每隔50m左右設1個觀測斷面（不足50m地段亦應設1個觀測斷面）。

2.觀測斷面位置的選擇應根據(jù)塹坡高度、自然邊坡坡度、巖層分界線傾斜度和不利結構面和地下水發(fā)育情況等綜合因素確定，宜布置在較易發(fā)生邊坡變形的地段。

3.在塹頂外的自然地面位移觀測樁采用C15鋼筋混凝土預制樁，在邊坡中部、平臺、以及坡腳處的觀測樁可埋設鋼筋混凝土預制樁或鋼釬觀測樁，深路塹路基觀測布置見圖1。

（二）觀測斷面技術要求

1.在塹頂外自然邊坡上埋設的C15鋼筋混凝土預制樁，樁截面尺寸為15cmX15cm正方形，長度不小于1.5m，并在樁頂預埋半圓形不銹鋼耐磨測頭。

2.觀測樁埋置深度在地表以下不小于1.40m，樁頂露出地面不大于10cm，樁周以C15混凝土澆筑固定，確保觀測樁埋置穩(wěn)定。

3.如在邊坡平臺、坡腳處設置鋼釬觀測樁,埋入深度不應小于30cm。

（三）觀測斷面位置要求

1.填方邊坡高度大于20m的高路堤及陡坡路堤、軟土、滑坡等不良地質體上填筑的可能產生較大變形的路堤,每50m應布置1個觀測斷面（不足50m地段，亦應設1個觀測斷面)。

2.觀測斷面宜根據(jù)填方高度、天然地面坡度、覆蓋層厚度、覆蓋層土的物理力學指標以及地表水匯集和地下水發(fā)育情況綜合確定，宜布設在易發(fā)生填方基底變形的地段。

3.每個觀測斷面應于兩側坡腳外5m以及路堤成型后于土路肩上各設置1個預制的鋼筋混凝土觀測樁，對填方地基進行位移監(jiān)測。

4.在土路肩、線路中心位置及軟土最厚處埋設沉降觀測板。

（四）觀測斷面技術要求

1.用于觀測位移的基準點（基樁），必須置于不受填土荷重影響及外界環(huán)境影響的穩(wěn)定地基內，基樁及位移觀測樁在觀測期間必須采取有效措施加以保護。

2.位移觀測樁采用C15鋼筋混凝土預制，樁截面尺寸為15cm×15cm正方形，長度不小于1.50m，并在樁頂預埋半圓形不銹鋼耐磨測頭。

3.沉降板由底板、測桿和保護套管組成，底板采用50cm×50cm×5cm的C15混凝土預制構件，測桿采用40mm鋼管（內徑不小于30mm），測桿和套管亦相應接高，每節(jié)長不超過50cm。接高后測桿頂面應略高于套管上口,測桿頂用帶螺絲的頂帽封住管口，避免填料落入管內而影響測桿自由下沉度，頂帽應高出碾壓面30cm，不大于50cm，以避免影響碾壓機械的正常行駛。

四、監(jiān)測成果及誤差分析

（一）監(jiān)測項目警戒值

路基穩(wěn)定評測標準為：路堤中心連續(xù)2個月下沉量小于8mm。則路堤已穩(wěn)定。

1.填方路堤數(shù)據(jù)分析及預警值。

總沉降量為：A-F=X

式中：A為初次觀測值，F(xiàn)為最后1次觀測值，X為下沉總量。

下沉速率：X/d=m/d

式中：m為每天下沉量。該項目主線高填方路基沉降監(jiān)測：共有高填方檢測5段，其中進口2段，出口3段，截至目前沉降量最大是K2+290～K2+580段，施工期間路基中心最大下沉量3mm/d，施工完成后總體下沉量最大為15.3cm。

2.深挖路塹高邊坡監(jiān)測。

該項目主線高挖方路基位移監(jiān)測：共有高挖方檢測3段，其中進口1段，出口2段，截至目前沉降量最大是K13+120～K13+300段，施工期間路基中心最大下沉量1mm/d，施工完成后總體下沉量最大為1.50cm。YS5229-96《巖土工程監(jiān)測規(guī)范》。

3.沉降監(jiān)測。

沉降點上升為正值（+），沉降點下降為負值（-），沉降量計算公式：（本次觀測值-上次觀測值），（沉降量精確到±0.10mm，單位為mm）。

監(jiān)測網(wǎng)點要求如下：相鄰點高差中誤差±0.5mm，每站高差中誤差±0.13，往返較差或環(huán)線閉合差0.30√n，檢測已測高差較差0.50√n。DS1型儀器視線長度≤25m。n為側段的測站數(shù)。

4.位移監(jiān)測。

監(jiān)測方法采用角度監(jiān)測法，按實測角度和邊長計算位移量，位移公式為：

式中：α″為本次觀測角度-上次觀測角度。位移量精確到0.10mm，mm;角度精確到1″，s;位移量為正值，位移點向山上位移；位移量為負值，位移點向施工區(qū)位移。

監(jiān)測點高程中誤差±1mm，往返較差符合或環(huán)形閉合差≤0.6√n，n為側段的測站數(shù)。高邊坡監(jiān)測從監(jiān)測點埋設開始，直到路基邊坡校驗完成。

（二）監(jiān)測過程中誤差分析

1.系統(tǒng)誤差。

該項目路基施工期大多在夏天，由于溫度較高，空氣波動大，導致在實際測距時，氣象條件變化，頻率也隨之變化。測距時的ng與儀器參考折射率ngr之差產生的距離差值。折射率的偏移，則是利用測定氣壓溫度的方法進行氣象改正，顯得尤為重要。

2.粗大誤差。

粗大誤差也稱人為誤差，輸入坐標時小數(shù)點后輸入錯誤，在讀數(shù)時出現(xiàn)誤讀、記錯，棱鏡沒有立平，沒有架設在觀測標十字絲中心等，這些由于粗心引起的誤差只需要細心變可以消除。

3.減小誤差。

（1）在觀測時將當?shù)卮髿鈮骸囟容斎氲絻x器中。

（2）使用相同常數(shù)的棱鏡。

（3）儀器、棱鏡架平，將儀器的對中點對好。

（4）2個控制點與儀器的夾角不宜過小，儀器距控制點所在位置因盡量相同。

五、結語

通過以上研究表明了高填深挖路基的重點觀測點在路堤、路肩、高邊坡。因此觀測結果的精度和正確性至關重要，在觀測過程中減小誤差可以有效提高觀測精度，確保觀測結果的正確。從而有效為現(xiàn)場施工、設計變更提供數(shù)據(jù)支持，避免因自然災害帶來的經濟損失,提高經濟效益。

[1]YS5229-96巖土工程監(jiān)測規(guī)范[S].

[2]張智鵬.公路深挖路塹邊坡施工監(jiān)測與動態(tài)設計[J].東方科技（學術版）.2014(7).