宋晨清

（中建路橋集團(tuán)有限公司，河北 石家莊 050000）

1 工程概況

某公路工程中的第四標(biāo)段，路線全長8.75km，起訖樁號為K26+100—K34+750，該標(biāo)段的主要工程為土石方開挖、碎石換填、防護(hù)及排水等。在整個(gè)施工區(qū)域內(nèi)，無較大的地表水體分布。降雨集中在每年的6～9月，是地下水的補(bǔ)給來源，地下水的賦存形式為孔隙水和裂隙水。公路路基施工中沉降監(jiān)測是重點(diǎn)環(huán)節(jié)，其作用是為沉降管理提供詳實(shí)可靠的依據(jù)，按照監(jiān)測所得的數(shù)據(jù)，對填土速度優(yōu)化調(diào)整，通過對預(yù)測沉降趨勢，合理確定堆載預(yù)壓的時(shí)間，為施工期間沉降土方量的計(jì)算提供可靠依據(jù)。

2 公路路基沉降監(jiān)測技術(shù)要點(diǎn)

2.1 沉降監(jiān)測點(diǎn)布設(shè)

本工程中采用的路基沉降監(jiān)測系統(tǒng)由以下幾個(gè)部分組成：沉降板（用于地表沉降監(jiān)測）、分層沉降標(biāo)（用于土體內(nèi)不同層次沉降的觀測）、剖面沉降儀（用于全斷面整體沉降監(jiān)測）。

2.1.1 布設(shè)沉降板

（1）在充分考慮下列因素的基礎(chǔ)上：工程所在地的地質(zhì)條件、地基基礎(chǔ)的處理方式、路基的設(shè)計(jì)形式、施工工藝和工程造價(jià)等，決定將沉降板埋設(shè)在變化分界線的兩側(cè)。對于地質(zhì)條件較為類似的區(qū)域，要考慮地形因素。若是地形也比較相似，則可按照適當(dāng)?shù)拈g距合理布設(shè)。為確保沉降觀測結(jié)果的準(zhǔn)確性與可靠性，可在構(gòu)筑物兩端埋設(shè)沉降板，數(shù)量不少于 2組[1]。

（2）本工程中使用的沉降板由以下幾個(gè)部分組成：鋼管、底板、鋼板等，其中底部鋼管使用三角板焊接于沉降板的中心位置處，每節(jié)鋼管使用管箍連接，并用護(hù)管帽將鋼管的頂部蓋住。

（3）以設(shè)計(jì)的樁號斷面為依據(jù)，將沉降板埋入預(yù)先鋪設(shè)好的砂墊層內(nèi)。施工過程中，可在首層壓實(shí)面上挖設(shè)一個(gè)深度30cm 左右的土坑，并使鋼管頂部低于壓實(shí)面8.0cm，然后準(zhǔn)確測量鋼管頂部到底板之間的高差，填土后夯實(shí)至鋼管頂部，測量管頂標(biāo)高；第二層土攤鋪壓實(shí)后，在管頂處接第二節(jié)鋼管，按照上述方法直至達(dá)到路基頂面為止。

2.1.2 布設(shè)分層沉降標(biāo)

（1）通常情況下，分層沉降標(biāo)可以埋設(shè)到路基中心位置處，每個(gè)觀測斷面內(nèi)的埋設(shè)數(shù)量以1～2 根為宜，沿鉛垂線方向布設(shè)。沉降觀測點(diǎn)的數(shù)量及埋設(shè)深度，可按分層分布情況合理確定，以每一層土布設(shè)一個(gè)觀測點(diǎn)為宜，最淺和最深的點(diǎn)位分別埋設(shè)在基礎(chǔ)底面以下50cm 左右的位置處和超過壓縮層厚度的位置[2]。

（2）分層沉降觀測點(diǎn)的埋設(shè)要點(diǎn)如下：在觀測點(diǎn)位置處鉆設(shè)孔徑為110～125mm 的孔，為確保成孔質(zhì)量，可以采用全斷面取土器，鉆孔的傾斜角度控制在1/100 以內(nèi)；成孔后，向孔內(nèi)下入沉降管，要保證接頭連接可靠并有效密封。隨后下沉降環(huán)，每間隔2.0m左右放置一個(gè)沉降環(huán)，由下向上，使用下環(huán)裝置，沿著沉降管壁下放至規(guī)定深度后，將叉簧片放開，使之牢靠固定于土體當(dāng)中；每埋設(shè)完一個(gè)沉降環(huán)后，要及時(shí)回填至下個(gè)沉降環(huán)的埋設(shè)位置，并在沉降環(huán)埋設(shè)完畢后開展首次測量工作，準(zhǔn)確記錄下環(huán)的初始位置，同時(shí)測量孔口高程，最后做好埋設(shè)記錄，包括觀測孔編號、沉降環(huán)數(shù)量等[3]。

2.1.3 布設(shè)全斷面觀測儀

全斷面觀測儀在地基基礎(chǔ)處理后布設(shè)，具體要點(diǎn)如下：

（1）根據(jù)圖紙要求，在現(xiàn)場測線定位，必須保證平直、準(zhǔn)確；開鑿寬度為50cm、深60cm 左右的溝，當(dāng)溝的上部有大型機(jī)械設(shè)備施工時(shí)，要盡可能開大一些，隨后將溝底整平、夯實(shí)，鋪設(shè)厚度為10cm 左右的細(xì)砂，并在沉管中放置細(xì)鋼絲或是測繩，與鋪設(shè)好的沉降管相連接[4]。

（2）使用水平測斜儀時(shí)，在鋪好的沉降管上方作相應(yīng)的標(biāo)記，待沉降管安放就位后，回填砂土壓實(shí)，檢查探頭在管中是否能夠順利滑動(dòng)，如果存在卡滯的現(xiàn)象，則必須挖開處理后重新埋好[5]。

（3）利用振弦式觀測儀開展沉降觀測時(shí)，在沉降管附近選一處不受沉降影響的地方，用水泥砂漿砌筑一個(gè)表面水平的基準(zhǔn)點(diǎn)，高度略低于沉降管的最低點(diǎn)，隨后對其高程和坐標(biāo)準(zhǔn)確測量。為避免沉降管被壓扁，可選用徑向剛度大的高壓管。

（4）路堤沉降測試的過程中，壓實(shí)埋設(shè)沉降管的位置，挖設(shè)尺寸略大于沉降管的槽埋設(shè)沉降管。沉降管埋好后，及時(shí)在兩端加保護(hù)裝置，本工程中采用的保護(hù)裝置為帶有蓋板的混凝土池。

2.2 沉降觀測

2.2.1 觀測頻率

正常情況下，每次觀測的間隔時(shí)間以72h 為宜，路基填筑當(dāng)天必須觀測1 次，如果變形超出規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定要求，或是場地條件出現(xiàn)較大的變化時(shí)，要適當(dāng)加大觀測頻率。需要特別注意的是，當(dāng)現(xiàn)場存在事故風(fēng)險(xiǎn)時(shí)，必須連續(xù)不間斷觀測[6]。

2.2.2 觀測報(bào)警及處治

（1）當(dāng)路基中心線地面的沉降速度達(dá)到每個(gè)工作日10mm 以上時(shí)停止加載；邊坡坡腳的水位位移速率達(dá)到每個(gè)工作日5.0mm 以上時(shí)停止加載；當(dāng)60min 內(nèi)的垂直增強(qiáng)超過0.1mm時(shí)停止加載。

（2）若垂直變形出現(xiàn)急劇增加的現(xiàn)象，且沉降板壓板周圍有明顯的裂縫產(chǎn)生，或是累計(jì)垂直變形超過沉降板壓板寬度10%，則按照加載的2 倍分級卸載，然后每隔15min 測讀一次，當(dāng)測讀兩次之后，隔30min 再測讀一次，此時(shí)回彈量在0.1mm 以內(nèi)，表明穩(wěn)定，可停止卸載[7]。

（3）路基沉降監(jiān)測人員要及時(shí)對現(xiàn)場觀測所得的數(shù)據(jù)整理分析，據(jù)此繪制出相應(yīng)的變形和時(shí)間關(guān)系曲線，對變形發(fā)展趨勢加以預(yù)測，并向總工程師和監(jiān)理匯報(bào)。依據(jù)監(jiān)測結(jié)果，對路基施工步驟加以調(diào)整，從而確保施工及周圍環(huán)境安全。觀測值達(dá)到警戒值時(shí)，采取措施，預(yù)防可能出現(xiàn)的事故。

2.2.3 成果分析

（1）當(dāng)施工現(xiàn)場路基沉降監(jiān)測工作開展一段時(shí)間，或是某一個(gè)階段的施工完畢后，對量測結(jié)果總結(jié)、分析。利用相應(yīng)的方法對現(xiàn)場監(jiān)測所得的原始數(shù)據(jù)加以整理，可以按照數(shù)值的大小排序，以頻率分布的形式顯示一組數(shù)據(jù)分布情況，統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)的特征值。

（2）采用反映數(shù)據(jù)變化規(guī)律及發(fā)展趨勢的函數(shù)關(guān)系式，預(yù)測下一個(gè)階段的沉降觀測數(shù)據(jù)；以實(shí)測數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，通過函數(shù)近似的方法，求出與測量規(guī)律相符但尚未經(jīng)過實(shí)測得到的數(shù)據(jù)。

（3）在對路基沉降監(jiān)測等數(shù)據(jù)整理分析后，提供如下數(shù)據(jù)：荷載、時(shí)間、沉降的過程線以及不同觀測時(shí)間的路基沉降線；荷載、時(shí)間、水平位移的過程線和斷面橫向位移分布圖[8]。

（4）路基填筑施工正式開始后，每間隔15d提供該階段的觀測總結(jié)報(bào)告，包括觀測項(xiàng)目的發(fā)展情況、變形最大值及其出現(xiàn)的位置等。當(dāng)測量值超過控制值時(shí)，必須通知現(xiàn)場監(jiān)理工程師及其他單位，采取有效的措施補(bǔ)救。

3 結(jié)語

公路路基施工中發(fā)生沉降可能誘發(fā)安全事故。為避免這一問題的發(fā)生，在路基施工中，要做好沉降監(jiān)測工作。相關(guān)人員應(yīng)掌握沉降監(jiān)測技術(shù)要點(diǎn)，保證監(jiān)測結(jié)果的準(zhǔn)確性，為路基施工提供可靠的指導(dǎo)依據(jù)，確保路基施工質(zhì)量。