高速公路軟基沉降與穩(wěn)定觀測[精品資料]

高速公路軟基沉降與穩(wěn)定觀測 -精品資料 本文檔格式為 WORD,感謝你的閱讀。 最新最全的 學(xué)術(shù)論文 期刊文獻(xiàn) 年終總結(jié) 年終報告 工作總結(jié) 個人總結(jié) 述職報告 實習(xí)報告 單位總結(jié) 摘要：本文在某高速公路軟土路基沉降觀測實踐的基礎(chǔ)上，闡述了高速公路軟基沉降觀測的重要性及觀測的方法、頻率。提出沉降觀測的觀測頻率、水準(zhǔn)測量等級以及沉降觀測的實施的具體要求。 關(guān)鍵詞：公路；軟基；沉降；觀測 Abstract: In this paper, based on observations in Soft Soil Subgrade of Expressway settlement, expounds the importance and frequency method, observation of the settlement of soft ground in expressway. The settlement observation frequency, leveling grade and the settlement observation of the implementation of specific requirements. Keywords: highway； soft ground； settlement；observation U412.36A 2095-2104（ 2012） 1、沉降穩(wěn)定觀測與軟土路基施工的關(guān)系 在軟土地基上修筑的高等級公路最突出的是穩(wěn)定與沉降的問題，直接影響到工程的質(zhì)量。為了確保工程質(zhì)量，掌握路堤在施工過程中的動態(tài)變形，必須成立專業(yè)的部門對軟基路段進(jìn)行沉降和穩(wěn)定管 理。在施工過程中，觀測部門必須進(jìn)行連續(xù)的沉降觀測，來保證路堤在施工的過程的安全和穩(wěn)定，使有害的沉降在工前發(fā)生。路基填筑可根據(jù)觀測成果來調(diào)整路基填土速率，預(yù)測沉降趨勢，確定預(yù)壓卸載時間和涵洞通道開工時間，提供施工期間沉落土方量的計算依據(jù)，同時可作為判斷路堤施工進(jìn)展中安全與否和預(yù)壓是否到穩(wěn)定的依據(jù)，以便使工程順利進(jìn)行。 規(guī)范中明確規(guī)定，對于高等級公路路堤，必須進(jìn)行穩(wěn)定和沉降觀測。穩(wěn)定觀測主要是指在施工過程中對超過極限高度的路堤進(jìn)行側(cè)向位移觀測，側(cè)向位移觀測點一般設(shè)置在路堤的坡腳和坡腳外一定距離的地方； 沉降觀測是指在路基填筑的過程中路堤進(jìn)行垂直變形觀測，沉降觀測點一般設(shè)在路堤中心，根據(jù)軟土地基的實際情況，有必要時也可設(shè)在路肩處。 2、工程概況 某高速公路第九合同段 K43+234.855K45+800，全長為2.565km，其中軟土路基為 2.016km。本項目地處泥沙沉積區(qū)，沿線魚塘縱橫，河道交錯，淤泥較厚，上覆 0.55m 的素土外，其下 2640m均為淤泥或淤泥質(zhì)。這些土質(zhì)呈流塑、軟塑狀，擾動易失水離析，具有高壓縮性、高含水量、低強度低承載力的特點，工程性質(zhì)較差，在此種地基上修筑高填 方路基，路基很不穩(wěn)定。為了保證路基的穩(wěn)定，必須對軟土地基進(jìn)行處理，同時，應(yīng)在路基填筑的過程中加強沉降穩(wěn)定觀測，來指導(dǎo)路基的施工。本合同段根據(jù)本路段軟基特點共設(shè)置 28個觀測斷面，在路基中心及路肩共布設(shè) 84個接桿式沉降板，在路基的坡腳處共 125個水平位移邊樁， 112個側(cè)向位移基樁。通過觀測地表位移邊樁的水平位移來獲悉路基的穩(wěn)定性，通過對地表沉降板的高程量測來測量軟土路基的沉降量。 3、沉降穩(wěn)定的觀測 3.1、觀測元件的布設(shè) 3.1.1、沉降板的埋設(shè)及觀測 規(guī)范中規(guī)定：軟土 路基一般每隔 200m埋設(shè)一個沉降點；非軟土路基每 1km埋設(shè)一個。沉降板由一根測桿（直徑=20 30mm 的鋼管或自來水管）和 50050030mm 的沉降鋼板組成。測桿可直接焊接在沉降板上。在施工中為了節(jié)約成本也可用混凝土制作的沉降板（厚度一般為 50mm），測桿采用直徑 3cm的 PVC管。此種沉降板預(yù)先將測桿的接套澆筑在沉降板混凝土中，埋設(shè)時再將測桿和接套連接。某高速公路采用此種混凝土制作的沉降板。 沉降板一般埋設(shè)在路基的底面或砂墊層下（圖 1）。為了使沉降桿不受破壞，桿長應(yīng)隨填土升高而逐段接高。每段接管的長度為 50mm，兩端有螺紋接頭與空心管緊絞連接。 PVC管用膠水粘接。觀測時，每段接管的頂面應(yīng)有相鄰兩期的觀測標(biāo)高。也就是說：第一段接管埋好后，隨即測量管頂標(biāo)高，作為第一期觀測值。待填筑一層土后，先在原頂管面處觀測標(biāo)高，作為第二期觀測值。隨即接上第二段接管，觀測管頂標(biāo)高。這樣，循序逐節(jié)升高，計算出每期觀測的沉降量。 為了使測桿處于自由狀態(tài)，防止測桿與路基填料直接接觸發(fā)生摩擦，影響沉降結(jié)果，測桿外應(yīng)設(shè)保護(hù)套管，保護(hù)套管尺寸以能套住測桿并使水準(zhǔn)尺能進(jìn)入套管為宜。隨著填土高度的增加，測桿和套管亦相應(yīng)的 接高，每節(jié)長度不超過 50cm，兩端有螺紋接頭與空心管緊絞連接，接高后的測桿頂面應(yīng)略高于套管上口，套管上口應(yīng)加護(hù)蓋封住管口，避免填料落入管內(nèi)而影響測桿下沉自由度，蓋頂高出碾壓面高度不大于 50cm。具體尺寸見圖 1。 圖 1 接桿式沉降板 3.1.2、位移樁的設(shè)置及觀測 在路基填筑過程中，由于路堤自身荷載的作用，使路堤坡腳處可能產(chǎn)生水平位移和垂直位移，因此要在路堤坡腳處設(shè)置若干位移樁。位移觀測邊樁根據(jù)需要一般埋設(shè)在路堤的坡腳，以及邊溝的外緣與外緣以外 10m的地方（本合同段位移邊樁埋設(shè)見 圖 2）。位移樁長度為 150cm，斷面為 1212cm 的方樁打入地基內(nèi)。樁的入土深度是隨土基軟硬程度不同而異，以不被踩動為原則。位移樁的布置根據(jù)地基及路堤場地條件確定，一般從路堤坡腳起，在垂直于路基中心線方向，在路基的趾部以外設(shè)置 23 個位移樁，并用經(jīng)緯儀定線方法使位移樁在同一條橫軸線上。位移樁埋設(shè)方法采用打入或開挖埋設(shè)，要求樁周圍回填密實，并采用混凝土澆注固定（混凝土的標(biāo)號不小于 25），確保位移樁埋置穩(wěn)定。 水平位移的觀測一般有兩種方法 拉力稱法：為了觀測水平位移，在移位樁的延長線上設(shè)置二個固定樁 A、 B（ AB為20 30m）。每次觀測時，安置經(jīng)緯儀于 A 點，后視 B 點，倒轉(zhuǎn)望遠(yuǎn)鏡觀測 2 個樁是否在一直線上，否則量出偏出直線的垂距（即橫向位移）。用鋼尺丈量（拉力稱拉力保持在 5kg）固定點 A 到各位移的距離，兩期觀測的距離差為縱向位移。鋼尺丈量時要記上氣溫，以便進(jìn)行溫度改正。 視準(zhǔn)線法：若由于地形的限制位移基樁無法設(shè)置時，水平位移的觀測可采用視準(zhǔn)線法即用光電測距儀直接測取位移樁的水平位移。水平位移采用拉力稱法測量誤差應(yīng)為： 2mm ；采用視準(zhǔn)線法：測距誤差： 5mm ；位移樁的垂直位移可用水準(zhǔn)儀測量，用首次觀測的標(biāo) 高減去第 i 次觀測的標(biāo)高即為垂直位移。規(guī)定 “ 正 ” 號為下沉； “ 負(fù) ” 號為上升，如上升到一定量級，則表示地基有破壞的趨向，應(yīng)及時上報，以便采取措施。 圖 2 某高速公路位移樁布設(shè)示意圖 3.1.3、觀測控制點的布設(shè) 本合同段軟土分布較廣，加之在施工過程中，施工機(jī)械對軟土的擾動，路基兩側(cè)的控制點在不同的程度上有所變化，為了保證觀測結(jié)果的準(zhǔn)確性，用于沉降觀測的控制點應(yīng)布設(shè)在路基施工影響之外的地方。一般設(shè)置在垂直于路中心線 50m外的距離，土質(zhì)堅硬便于長期保存和使用的地點，并埋設(shè)混凝土水準(zhǔn)標(biāo)石，以 便在路堤施工時進(jìn)行沉降觀測。由于本標(biāo)段路基高填方路段，隨著路堤升至一定高度時，路基兩側(cè)地面水準(zhǔn)點用于沉降觀測就不太方便了。為了減小沉降觀測的過程中，高程傳遞的誤差，可將水準(zhǔn)點引至附近居民的房屋頂或者附近的建筑物上，其位置盡量滿足觀測時不轉(zhuǎn)點的要求，并做水準(zhǔn)標(biāo)識。這些增加的控制點應(yīng)與原先的控制點組成控制網(wǎng)，平差后方能使用。之后每隔一定的時間對新設(shè)置的控制點較核一次。 3.2、觀測的精度與儀器的選擇 沉降觀測儀器采用 DS1及 DS3水準(zhǔn)儀，觀測的誤差應(yīng)符合測量規(guī)范的三、四等測量要求。 DS1水準(zhǔn)儀作二等水準(zhǔn)測量用，配用因瓦水準(zhǔn)尺，主要用于工作基樁和較核基樁標(biāo)高的檢測； DS3水準(zhǔn)儀作三、四等水準(zhǔn)測量用，配用 3m 長的紅、黑面木質(zhì)水準(zhǔn)尺（帶有圓水準(zhǔn)器），主要在路基填筑過程觀測沉降用。儀器要定期進(jìn)行檢定，保養(yǎng)，保證儀器有足夠的精度來觀測沉降。每次觀測前都應(yīng)對圓水準(zhǔn)器、十字絲位置正確性，自動安平水準(zhǔn)儀補償器靈敏度等項目進(jìn)行檢查。著重提出：塔尺是不能用做沉降觀測，因為塔尺上沒有圓水準(zhǔn)器，尺子的垂直度難以控制，加上人為的因素，觀測結(jié)果的誤差比較大，不能指導(dǎo)軟土路基的施工，這樣就失去了沉降觀測的精度意義。 3.3、沉降觀測的外業(yè) 路基在施工的的動態(tài)變化對路基的穩(wěn)定非常重要，必須嚴(yán)格按照設(shè)計文件及規(guī)范要求對路基同步進(jìn)行沉降和穩(wěn)定的跟蹤觀測外，觀測方法也是影響觀測結(jié)果的重要因素。為了提高沉降觀測精度，按如下要求進(jìn)行操作： （ 1）每期觀測時盡量作到：固定觀測人員；固定儀器及水準(zhǔn)尺；固定測站及轉(zhuǎn)點。這樣可以降低人為讀數(shù)誤差、儀器等因素的誤差。（ 2）觀測時必須攜帶尺墊，嚴(yán)禁用磚石或不設(shè)尺墊作為轉(zhuǎn)點。（ 3）觀測時紅、黑面讀數(shù)各項限差及路線允許閉合差均應(yīng)符合測量規(guī)范的三、四等水準(zhǔn)測量要求見表2。 水準(zhǔn)測量的主要技術(shù)指標(biāo)表 1 （ 4）每次觀測結(jié)束后，應(yīng)及時填寫沉降觀測記錄表（表 2）。 沉降觀測記錄表表 2 表中本次沉降量一欄， “ 正 ” 號表示下沉； “ 負(fù) ” 號表示上升。在沉降觀測中，上升情況一般不會出現(xiàn)，除非在等、超載土體卸載時，由于路基的回彈可能出現(xiàn)上升的 “ 負(fù) ” 值。因此，在卸土完畢后，隨即進(jìn)行觀測，以便積累路堤土回彈的觀測資料。 3.4、沉降觀測的成果整理 成果整理時，首先檢查手薄中的數(shù)據(jù)和計算是否正確，觀測限差是否符合要求，文字說明是否齊全。然后計 算兩期觀測的沉降量和累計沉降量，為了清楚地表示時間、填土高度和沉降量之間的關(guān)系，繪制沉降點的時間 -填土高度 -沉降量的關(guān)系曲線。如圖 3 表示的沉降過程線。水平位移量測結(jié)束后，根據(jù)工程的需要，及時整理有關(guān)資料： 側(cè)向位移成果表； 觀測點側(cè)向位移曲線圖； 穩(wěn)定分析報告。沉降測量結(jié)束后，根據(jù)工程的需要，及時整理有關(guān)資料： 沉降測量成果表； 填土高度、時間、沉降量曲線圖； 側(cè)向位移與沉降量綜合曲線圖； 沉降變形分析報告。沉降觀測工作量大，成果整理繁瑣，測量完成后，應(yīng)及時整理，為路基填筑提供準(zhǔn)確、及時的數(shù)字依據(jù)；所以觀測 成果的及時整理是至關(guān)重要的。 4、沉降觀測的精度及頻率 4.1、沉降觀測與填土速率 在軟土路基的施工的過程中，填土的速率要受到觀測沉降的制約，通過對地表位移樁和地表沉降板的觀測來獲悉路基的穩(wěn)定性。如若填土過快，路堤的變形過大，路堤就有失穩(wěn)的可能性。根據(jù)軟基規(guī)范規(guī)定，路基填土速率的控制可采用以下指標(biāo)： 路基位移樁的豎向位移 10mm/天，水平位移 5mm/天； 路堤地面沉降 10mm/天。在路基填土的過程中，應(yīng)每填筑一層觀測一次，進(jìn)行動態(tài)控制。對于橋頭，為了避免填土對橋樁的影響，則要求 原地面的沉降速率每晝夜不大于 5mm/天；當(dāng)路堤變形超過以上指標(biāo)，應(yīng)注意分析路堤的穩(wěn)定性，如路堤有失穩(wěn)的可能，應(yīng)立即停止填筑，待路基穩(wěn)定后方可繼續(xù)填筑。 當(dāng)路堤填筑高度接近極限高度時，也應(yīng)注意控制填土速率，每天填土厚度不宜超過 0.3m，分層碾壓。路堤填筑過程中，應(yīng)注意均勻填筑，避免土方在某一部位長時間堆積而造成不均勻沉降甚至出現(xiàn)局部破壞，故本標(biāo)段路基設(shè)計建議在填筑過程中采用薄層輪加法，以避免路堤失穩(wěn)或局部破壞。 4.2、沉降觀測的頻率 路基填筑期間每填一層觀測一次，預(yù)壓荷載填筑期 間每填一層觀測兩次；填筑間歇期每天觀測一次，超過 5 天，每 3天觀測一次；填筑完畢后，每天一次觀測 5 天， 3 天一次觀測21天， 5 天一次觀測 30天，以后每 10天觀測一次，直至預(yù)壓期結(jié)束。各種觀測結(jié)果應(yīng)當(dāng)整理后，報監(jiān)理單位，以便根據(jù)觀測的結(jié)果調(diào)整填土速率，當(dāng)發(fā)現(xiàn)變形速率發(fā)展較快或超過規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)時，應(yīng)加強觀測，增加觀測的頻數(shù)。當(dāng)路堤出現(xiàn)破壞前兆時，應(yīng)及時上報，暫停路堤填筑。加載期間，地表沉降速率鋪有土工布的路段不超過 15mm/天，沒有土工布路段不超過10mm/天，坡腳側(cè)向位移不超過 5mm/天，并注意觀察路基兩側(cè)地面有沒 有異常的隆起現(xiàn)象，如有應(yīng)立即停止加載，并加大觀測頻率或采取其他措施，避免路基失穩(wěn)，停載期間日沉降速率不超過 6mm/天，可填筑下一級荷載堆土。 圖 3 沉降過程曲線圖 沉降觀測的頻率取決于沉降量的大小、加載方法和觀測目的等。通常要求觀測的次數(shù)能反映出沉降變化的過程，又不遺漏變化的時刻。為了說明確定觀測頻率的方法，現(xiàn)取軟土較薄的粘土層路段，沉降過程線呈現(xiàn)單一走向的曲線（圖 3）。圖中看出：第 階段為路堤填筑期，隨著土的荷載加大，沉降速率較大，觀測頻率應(yīng)大一些。第 階段為預(yù)壓期，該階段沉降的特點，先 是發(fā)生較大的沉降量，經(jīng)轉(zhuǎn)折點 T 后（圖 3），很快趨于緩和。 5、結(jié)束語 沉降穩(wěn)定觀測在軟土路基的施工中有著至關(guān)重要的作用，路基施工中應(yīng)予特別重視，其沉降觀測的資料必須有較高的可靠性，來指導(dǎo)路基施工。在本標(biāo)段的 K44+120K45+800 段軟土路基填筑已經(jīng)結(jié)束，通過沉降穩(wěn)定觀測，路基最大沉降量達(dá) 2m之多，由于路基的填土速率得到了有效的控制，填土期間路基一直處于穩(wěn)定狀態(tài)，達(dá)到了指導(dǎo)路基施工的目的。 參考文獻(xiàn) 1公路軟土地基路堤設(shè)計與施工技術(shù)規(guī)范（ JTJ 017-96） 2公路路基設(shè)計規(guī)范（ JTJ 013-95） 3工程測量規(guī)范（ GB50026-93） 閱讀相關(guān)文檔 :淺談汽車維修質(zhì)量的保證 市政工程施工階段造價控制重點與措施探討 上海市區(qū)生活垃圾集裝化轉(zhuǎn)運系統(tǒng)項目中投資控制的運用 淺談汽車駕駛員綜合能力 淺談發(fā)動機(jī)冷卻系統(tǒng) 瀝青混凝土防滲心墻施工成本控制 城市占道施工交通影響度