1、1浅谈山区高填方路基监测要点摘要:针对河北省保阜高速公路，海拔由 120m高的平原上升到海拔1260m的山区，由于受地形限制，沿线设计了很多高填方路基。考虑施工质量控制及运营安全，对高填方路基进行监测，实现科学管理，确保工程安全。 关键词: 山区公路高填方路基监测要点 中图分类号： U213.1 文献标识码： A 文章编号： 1 概述 随着公路建设的不断发展，高速公路修建由平原逐步向山区推进，高填方路段越来越多，为了保证高填方路段施工期间的质量，需要对高填方路基进行施工监测，确保工后沉降满足要求。与此同时，考虑运营期间，由于施工对环境和水系的影响，导致运营期间，雨季时，高填方路基存在较大的安全
2、隐患。因此，在运营期间仍然需要对高填方路基进行持续监测。 2 监测意义 施工期间的监测目的主要是控制施工质量，确保工后沉降满足要求。因此，在高填方路基施工期间主要监测项目就是对路基沉降进行观测。施工前需制定科学的沉降观测方案，填住过程中，根据监测数据来调整施工方法，控制施工速度。 2.1 沉降观测的意义 2沉降观测的目的在于了解和认识山区高速公路路基沉降规律。通过对试验段路基沉降量进行实测，并结合理论分析进行对比研究，确定高填方路基的沉降原因及规律，从而采取合理的工程处理措施，防治或减少因路基沉降造成的道路结构破坏，为今后一系列的研究提供必要的参考资料。沉降观测具有安全预报,科学评价及检验施工
3、质量等方面的职能。（1）地表沉降观测 用地表型沉降计(沉降板)观测地表沉降量是用于路基沉降管理和控制。根据测定数据及时调整填土厚度和压实方案，减少高填方路基施工期间的沉降量；根据实测沉降数据预测沉降趋势,确定结构物和路面施工时间；提供施工期间沉降土方量的计算依据。 （2）水平位移观测 用地表水平位移桩(位移桩)观测地表水平位移量及隆起量是用于路基稳定性管理。通过对地表水平位移及隆起量的实时监测，控制路基填筑时的稳定性,确保路堤施工的安全和稳定。 3 沉降板和位移桩的制作及安装 3.1 沉降板安装方法 沉降板由钢板底，金属测管，保护套组成，由实验段所在路段施工单位预制。 钢底板选用 500mm5
4、00mm10mm的钢板，金属测管采用 40mm 镀锌钢管制作，用三根斜钢筋焊接在沉降板中心，测管长 25cm，接头采用丝口连接。 3保护套采用钢管或壁厚不小于 4mm的硬质 PVC管，套管直径以能容下中间的镀锌钢管为宜，长度比中间金属测管短 510cm。 沉降板装配时应整平地基，铺筑第一层填料，压实之后在预埋位置挖去填料至原地面，放入带有第一节金属测管、护管、护帽的底板，并紧贴原地面，回填夯实，当填料将要与金属测管管头齐平时，打开护帽，露出管头，测定管头标高，带好护帽。带好护帽的杆头高度应低于成型的填筑面 35cm。 3.2 边桩安装方法（水平位移桩） 水平位移桩布置在坡脚外侧，每侧布置两根，
5、长度为 1.5m。位移观测边桩采用 C25钢筋砼预制方法桩，在桩头顶预埋不易磨损的测头。位移观测边桩埋置深度在地表下不小于 1.20m为宜，桩顶露出地面不大于0.10m，桩周上部分用素混凝土固定，确保桩的埋置稳定。浅层观测桩埋置深度在路基顶以下不小于 1.20m为宜，桩顶露出路基顶高度不大于0.10m。 4 沉降观测时间和数据收集 4.1 沉降板 在填筑上一层填料时须压实。在预埋位置挖去填料至护帽，打开护帽测定杆头标高，两次标高之差即为观测间的沉降量，然后连接上一节沉降杆、护管，测定杆头标高，带好护帽，回填夯实，以后依次类推。 埋设当天测量其标高，以后每填筑两层进行一次沉降观测，若填筑过程中停
6、工时间较长，应每 7日观测一次。沉降观测采用水准仪按国家二等精密水准测量方法测量沉降板标高变化(条件不足时采用三等水准测4量标准)。测量精度指标如下: 4.2 边桩 位移桩观测与沉降观测同时进行，以控制边坡填土速率，防止边坡失稳。 边桩观测用于稳定管理。检测地表水平位移及隆起情况，以确保路堤施工的安全和稳定。采用全站仪观测。 4.3 观测数据收集 严格健全测量记录，做到书写清晰，签署齐全，原始记录不得涂改，写错应杠改。使用的所有测量设备与器具必须定期进行检定，以保证测量设备长期处于良好状态。及时做好各项观测结果资料的整理保管与归档。 5 施工过程的地表沉降观测 根据地表沉降观测数据及时调整填土
7、厚度和压实方案，减少高填方路基施工期间的沉降量；根据沉降实测数据预测工后沉降趋势，确定路面结构物的施工时间。本方案采用埋设沉降板的方法进行观测。 地表沉降观测共设置 4个观测断面，每个断面 2个点，沉降板 1埋设在距坡脚 1m的原地表上位置，沉降板 2埋设在左线路基正中位置。见下图路基原地表沉降观测实施图： 路基原地表沉降观测实施图 5沉降板制作安装方法： 沉降板由钢底板、金属测管、保护套组成。 钢底板选用 500mm500mm500mm的钢板，金属管采用 40mm 镀锌钢管制作，用三根斜钢管焊接在钢底板中心，测管长 25cm，接头采用丝口连接。 保护套采用钢管，套管直径 50mm，长度比中间
8、金属测管短 510cm。 沉降板安装时应整平地基，铺筑底一层填料，压实之后在预埋位置挖去填料至原地面，放入带第一节金属测管、护管、护帽的底板，并紧贴原地面，回填夯实，当填料将要与金属测管管头齐平时，打开护帽，漏出管头，测定管头标高，带好护帽。带好护帽的杆头标高应比路基填筑面低 35cm。 埋设当天测量沉降管标高，以后每填筑两层进行一次沉降观测，若填筑过程中停工时间较长，则 7天观测一次。 随着路基的填高，根据所有的观测记录，工程技术人员绘下了地表沉降时间关系曲线，见下图： 6 路基顶沉降观测 路基顶沉降观测的主要目的是对路基施工完成后各阶段的沉降量进行实时检测，分析高填方路基工后沉降变化情况，
9、为研究路基沉降原因和规律提供工程依据。 6.1 观测内容 通过在路基顶面预埋沉降板的方法对填方路基施工后各时期的沉降6量进行观测，该沉降量包括填方路基自身沉降量及原地基沉降量。路基顶沉降观测在路基施工完成后进行，路基施工对沉降板埋设的影响较小，观测数据具有较高的可靠性。 6.2 沉降观测位置 路基顶沉降观测试验段选定在 ZK145+610ZK145+910之间进行。由于沉降板埋设方便，观测数据可靠，且工后沉降是研究路基沉降的主要内容，用于观测路基顶沉降量的沉降板埋设密度应适当增大。在试验段上每 75m设置一处观测断面，共设置 5处观测断面，每处观测断面设置3个沉降观测板。布置示意图见图 6所示
10、： 图 6 路基顶沉降板布置图 详细布置图见图 7 图 7 路基顶沉降板位置 6.3 沉降板安装 用于路基顶沉降观测的沉降板由钢板底，金属测管（40mm 厚壁镀锌铁管）及保护套（钢管或壁厚不小于 4mm的硬质 PVC管）组成，钢板底尺寸为 50cm50cm1cm的钢板。路基施工完成后，在预埋位置挖去50cm填料，放入带有金属测管、护管、护帽的底板，底板应紧贴原路基，回填夯实，当填料将要与管头齐平时，打开护帽，露出测管管头，测定7管头标高，带好护帽。带好护帽的管头高度应低于成型的填筑面35cm。 6.4 沉降观测 每 75m布置一处观测断面，每处观测断面设置 3个沉降观测板。从埋设之日起，第 1
11、个月每 7天观测一次，之后的 5个月每 15天观测一次，共持续观测 6个月，观测数据记录表见附录 2。沉降观测采用水准仪按国家二等精密水准测量方法测量沉降板标高变化(条件不足时采用三等水准测量标准)。测量精度指标如下: 观测自埋设之日起，第一个月每 7天观测一次，之后 5个月每 15天观测一次，共持续观测 6个月，部分观测数据见下表。 根据以上的观测记录，工程技术人员绘下了如下关系曲线，见下图 从上图可以看出，位于路基中部位置的沉降板 3在经过 18周之后开始稳定，且总体沉降量只有 10mm。 根据以上的观测记录，工程技术人员绘下了如下关系曲线，见下图 从上图可以看出，位于路基边桩位置的沉降板
12、 2在经过 20周之后开始稳定，且总体沉降量只有 15mm。 8通过我们大量的观测数据表明，经过强夯后的路基，其工后沉降很小，且没有太大的差异性沉降，在这里，差异性沉降只有 5mm，基本可以忽略不计。 7 施工及观测注意事项 1）接高后的测杆顶面应略高于套管上口，套管上口应加盖封住管口，防止填料落人管内影响测杆下沉自由度。为防止测杆被破坏，测杆最高点应低于路基顶面 5cm，观测时将测杆挖出观测。为确定沉降板位置，可于土路肩附近边坡锚入边桩来定位。 2）沉降观测板在观测其间必须采取有效措施加以保护，要在沉降观测板处竖有醒目的警示标志，防止施工车辆、压路机等碰撞和人为损坏。沉降观测板一旦遭受碰损，
13、应立即复位并复测。 3）边桩埋设深度以地表以下不小于 1.2m为宜，桩顶露出地面的高度不应大于 10cm。埋置方法可以采用打入或开挖埋设，要求桩周围回填密实，桩周上部 50cm用混凝土浇筑固定，确保边桩埋设稳固。 4）若施工单位难以提供稳定可靠的观测基准点，可选择一牢固的点作为基准点，为日后检查或引测工作基准点之用，观测用的水准点应及早转移至有灌注桩基础的桥上，在填土初期的水准点一般布设在路堤范围以外，这样在使用和保护上都存在一定的困难。 5）施工过程中，尽量保护已埋沉降板、位移桩，防止人为破坏。沉降观测时，最好有专人负责降数据的观测，确保将人为因素引起的误差降到最低。 6）沉降观测相关措施需满足公路软土地基路堤设计与施工技术规9范(JTJ017-96)。 8 参考文献 1公路工程质量检验评定标准人民交通出版社 2004年第 1版 2公路路基施工技术 。北京：人民交通出版社 2003.9 3河海大学编.交通土建软土地基工程手册 。北京：人民交通出版社 2001.3 4 中华人民共和国行业标准.公路软土路堤设计与施工技术规范（JTJ01796） 。北京：人民交通出版社.2002.12
