苏南地区高速公路沉降及稳定性监测方案的实施

第１２卷　第８期　２０１２生　中　国水运　ＶｏＩ．１２　Ａｕｇｕｓｔ　Ｎｏ．８　８月　Ｃｈ　ｉ　ｎａ　Ｗａｔｅｒ　Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ　２０１２　苏南地区高速公路沉降及稳定性监测方案的实施　柴　冰　（南京交通建设项目管理有限公司，江苏南京２１０００８）　摘要：高速公路对地基的要求极高，工后沉降、不均匀沉降及路面平整度在各方面均有极严格的要求，否则极易　出现构造物与路堤衔接处产生差异沉降，引起跳车和路面的破损，达不到应有的舒适性。因此对于此项工程，通过　实测的数据来控制填筑速率，确定修建路面时间、验证处理效果、及时调整与修正处理参数、确定沉降土方等问题，　对节省工程造价、避免不必要的损失、保证工程质量、控￣ｔＪＴ．期以及客观评价地基处理的效果等均具有重要的意义。　关键词：沉降标；布设；标准　中图分类号：Ｕ４１６．１　文献标识码：Ａ　文章编号：１００６—７９７３（２０１２）０８—０２０８—０２　三、沉降标和位移标的布设、制作及埋设　１．路基沉降标布设位置　苏南地区高速公路线路经过区多为河塘、湖泊及河流，　地质多为软土、膨胀土和砂土液化等不良地质。现以苏南地　区某条高速公路为例，进行沉降及稳定性的监测方案实施与　分析。　一路基“中”沉降标为路线中心处应注意避让通讯管线，　布设在距路中线０．５ｍ的位置，“左”、“右”沉降标为左右路　沉降观测方案　、肩外缘向内侧０．５ｍ处。　２．路面施工期沉降标的替换　在分析该高速设计文件和现场调研的基础上，结合以往　江苏境内高速公路沉降观测的经验，具体沉降观测断面按以　下原则进行：　底基层施工时，原９６层的观测桩号均受到破坏。必须　采用换桩的办法代替接管升高工作。操作方法是：在底基层　施工前１—２ｄ对９６层观测点进行观测，作为９６层最后一次　沉降量。待底基层半层或一层碾压好后，距离路中心右侧　１３０ｃｍ处打入（ｐ１０长２０ｃｍ的短钢筋，出露顶面ｌｃｍ，作　为临时沉降标。测定其钉头标高，作为初读数。待下一次碾　压前１—２ｄ，在原钉位上观测标高，算出底基层加载后的沉降　（１）一般软土路段为每２５０ｍ左右设置一组沉降观测　断面，另结合构造物进行布置，其中所有大、中、小桥位置　两侧均设置一组沉降观测点，观测点位于桥头引道搭板外；　桥头两侧搭板外约５０ｍ处桥头过渡段各设置一组观测点；构　造物及其一侧过渡段设置观测断面，以观测构造物与过渡段　之间的差异沉降，便于施工过程中进行差异沉降控制的信息　化、动态化施工；　量，以此类推。此临时沉降标在通讯电缆沟开挖后即被覆盖。　在底基层和基层施工期间，通讯人孔井开始施工。如人　孔井建成后，及时将观测点转置到人孔井上。因为人孔井的　顶部由长方形度板及中部圆孔组成，二者高差一般为　２０～３０ｃｍ。测点转移时，可先统一转置到长方形底板的北向　（２）不同工程地质段（如沿河、池塘、湖荡）、不同地　基处理段内均需设置观测断面；　（３）所有的预压段落内必须设置沉降观测断面，以科学　指导预压段落的卸载施工，且相邻预压段落，当预压高度不　同时，须分别设置沉降观测断面；　（４）拼宽路段一般应设置沉降观测标，且应在老路中心　设置对比观测沉降标，对新老路基差异沉降进行观测。　二、沉降标和测斜管的埋设位置　（１）所有主线沉降观测断面均设置左、中、右三个沉降　（或南向）中心线处，钉上套有园环的射钉。之后，当圆形　井口建成后，再统一转移到圆形顶部北向或南向中心线处，　编上人孔井桩号。　３．沉降标的制作　沉降标由一根直杆（直径　２０的钢管或自来水管）和　６００　ｘ　６００×９ｍｍ的沉降钢板组成，直杆用三块钢板焊接在　沉降板中心上，并随沉降管接长而接长。　４．沉降标的埋设　标；匝道监测断面，每断面布设两个测点（左中或右中）；　（２）拼宽段沉降点可布设在老路中分带、老路紧急停靠　带标线、拼宽后路肩内侧位置。双侧拼宽段南北对称布设，　共用中分带观测点；对于局部的单侧拼宽路段，按照图１进　行沉降点的布设。　①　③　⑧　沉降标埋设在路基的：①一般地段在原地面以上压实两　层土时埋设；②有砂垫层地段在砂垫层上压实一层土时埋设；　③湿喷桩地段在湿喷桩顶上压实两层土时埋设。埋设在土上　的底板，应先在钢板下铺５ｃｍ左右厚的砂土，安放沉降板时，　注意底板水平，并在砂垫层上适当揉搓，使底板与砂垫层完　全接触，避免局部虚空，再回填土夯实。　为了使沉降杆不受破坏，杆长应随填土升高而逐段接高，　中　央　分　隅　带　图１　单侧拼宽路段断面沉降标埋设位置示意图　收稿１３期：２０１２—０５—０７　并遵循先填土压实再开挖接管的原则。每段接管长度为　作者简介：柴冰，男，南京交通建设项目管理有限公司工程师。　第８期　柴冰：苏南地区高速公路沉降及稳定性监测方案的实施　２Ｏ９　２０±０．５ｃｍ，两端有螺绞接头与空心管紧绞连接。每段接管　的顶应有相邻两期的观测标高。也就是说：第一段接管埋好　后，随即测量管顶标高，作为第一期观测值（初读数），待土　（２）路堤预压期。预压期是指堆载、等载或超载的顶压　土填筑完毕至达到稳定可施工路面结构的期间。　（３）底基层及路面施工期。主要指路槽以下的路基处理　填筑一层后，先在原管顶面上观测标高，作为第二期观测值，　随即接上第二段接管，观测管顶标高。这样，按顺序逐节升　高，计算出每期观测的沉降量。有关人员在接长沉降管时应　将接头拧紧，防止松动造成破坏或产生虚假沉降量。同时应　注意保护沉降板，如发生破坏或丢失应及时ｌ衣复或补埋。　四、水准点的布设　由业主提供以控制公路高程的控制基准点，根据工程的　施测方案和布测原则的要求，在控制基准点加密布设观测水　准点。每３～６个月用路线控制基准点为准，对设置的观测水　准点校核一次，采用二等水准测量，其误差满足　工程测量　规范　（ＧＢ５００２６—２００７）、　国家三、四等水准测量规范＞）　（ＧＢ／Ｔ　１２８９８—２００９）、　国家一、二等水准测量规范　（ＧＢ／Ｔ　１２８９７—２００６）的要求。　水准基点要结合地质、地形情况，根据沉降观测点位置　进行布设。水准基点是控制观测点高程的基准，要求布设在　变形区以外地基稳定的地方，在使用过程中不能有变形。因　路基填筑沉降观测工作频繁，因此，应埋设足够密度的水准　点，确保沉降观测工作能在较短的时间内完成。　１．地面水准点　地面水准点密度应能满足沉降观测断面的要求，一般为　每１００￣２００ｍ一个，以便一个测站视距不超过８０ｍ完成测　点的观测。水准点应选在垂直于路中心线距坡脚线５０ｍ外的　稳定处，土质坚硬便于长期保存和使用的地点，并埋设混凝　土水准标石，统一用规定格式的英文字母编号，标石、标志　应符合有关规定。　２．桥上水准点　路堤填筑到９６层时，为了减少转点传递对观测标高的　影响，适时将地面水准点转移到灌注桩基础的桥上。由于灌　注桩基础也将发生微弱沉降，因此桥上水准点需定期进行复　核。　水准点位置选定并埋好水准点后，由地面水准点和三等　水准往、返观测引测，高差闭合差为±４√　ｍｍ（ｎ为测站数）。　３．永久水准点　路面施工期，待桥梁、通道施工完成后，应设置永久水　准点。永久水准点设置于桥梁的外侧侧护轮坎上设置可采用　打膨胀螺丝，旋紧螺母，使螺杆露出０．５ｃｍ。　基准点之间形成水准路线，定期测量，相互检验基准点　的稳定性。　五、沉降观测阶段的划分及沉降控制标准　１．沉降阶段的划分　高速公路的路基监测分为四个阶段，具体阶段为：　（１）路堤填筑期。路堤填筑期指经原地面处理或软基处　理后，开始填土至填土完成（非预压、堆载预压为填至路槽　面标高、等载超载预压填至设计预压顶面标高）的期问。　工作全部结束，并达到设计要求，进行路面底基层、基层及　路面施工的期间。　（４）缺陷责任期。由于路基的沉降在竣工后并未停止，　因此，在通车后的规定时间内还必须进行监测，竣工通车期　观测时间为两年。　２．沉降控制标准　（１）路堤填筑期：对于一般路堤，为防止失稳和减少附　加沉降量，路基填筑应控制每昼夜实测沉降速率小于　１０ｍｍ；对于桥头路堤，为减少侧向变形对已建桥桩的影响，　路基填筑应控制每昼夜实测沉降速率小于５ｍｍ。路堤填筑　期地基水平位移控制标准为：边桩控制在每昼夜不大于　３ｍｍ。　（２）预压期的稳定标准根据观测的月沉降速率而定，对　于堆载、等超载预压的桥头路基或一般路段，预压期稳定标　准为连续两个月的实测沉降速率每月应小于５ｍｍ。　（３）结构层施工期：基层施工期沉降速率每月小于　５ｍｍ；当路堤施工至基层顶面后，实测沉降速率每月应小于　３ｍｍ，方可进行后继工程的施工，以便确保各结构层的施工　厚度变更量最小和路面一次铺筑成功；面层施工期沉降速率　每月小于３ｍｍ。　六、监测的资料分析方法　在高速公路的建设中，软基处理段的施工，对整条路的　施工质量影响非常大。通过对软基段进行全面细致的稳定性　分析计算和沉降预测工作是必不可少的。这就要求路基沉降　观测要确保数据的正确性、系统性、连续性。数据分析具体　内容如下：　（１）沉降观测成果整理及计算要求所有观测数据及时记　录，随时计算、校核、汇总，并整理分析，各种曲线。　（２）分析全软基段所有实测沉降和加载资料，选择具有　代表性且典型的沉降观测断面进行数据整理，并提出后期实　测沉降要求。　（３）若设计单位提供的最终沉降量与现场沉降量存在较　大的差异，则不能给软基处理施工的组织安排提供参考依据，　因此，根据地质资料和现场观测资料，采用较严密的分析手　段进行最终沉降计算是必要的。根据本项目地区特殊的地理　环境和土层分布特征，对沉降预测程序进行针对性的补充和　完善，力求提供准确预测数据。　（４）作为软基处理质量的评估和后续施工组织安排的依　据之一，对工后沉降的预估是一项必要的工作。根据沉降预　测计算结果，提供预压期历时、反开挖时间、卸载时间和卸　载前各月份的沉降速率、最终沉降及工后沉降等参考数据。　七、总结　所有监测数据以月度报告、最终总结报告等形式呈现。　在报告中提出对施工的指导意见及相应的建议，以供参考。