浅谈高速公路软基监控实用技术

-精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 1 浅谈高速公路软基监控实用技术 摘要：本文主要阐述了高速公路 软土地基的监控技术，对软基监控目的 和软基监控的方法进行了较详细的介绍。 中国论文网 /2/view-12910976.htm 关键词：软土地基；软基监控 1 引言 在我国沿海、滨湖和江河三角洲 地带修建道路，经常遇到近代沉积的高 含水率和大空隙的黏土、粉质土、有机 质土或泥炭等软土层。软土地基上的路 基设计首先要对软土进行处理,使其能正 常承受路基、路面及车辆荷载的重量而 不发生不允许的沉降与横向滑移。软土 地基处理方法主要有砂垫层法、排水固 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 2 结法、强夯法、振冲置换法、砂垫层、 袋装砂井、水泥搅拌桩(粉喷桩)打入预 应力管桩及铺设土工格栅等方法。本文 在此不再做过多叙述，而将重点放在介 绍高速公路软基监控技术上。 2 软基监控技术概述 软基监控工作的主要内容和目的 是通过一定的测试手段了解软土地基的 应力变形，从而主动控制路堤施工期的 变形与稳定，以及预测并控制运营期软 基的工后沉降。软基监控的理论和实践 发展很快，已经从早先的监控若干个典 型断面的路段扩展到所有软土路段；监 测目的从以控制软基施工期的稳定为主 发展到建立信息化施工控制系统全面掌 握施工、运营期的应力应变情况；参与 监测工作的单位从仅仅是监测单位发展 到业主、监理、监测、施工、科研等多 单位共同参与；已发展成为软基监控系 统，并成为广大技术和管理人员解决软 土地基技术问题的最有效手段，同时也 是软基处理理论研究的基础。 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 3 3 高速公路软基监控的目的 3.1 路基安全填筑的需要 高速公路对线路纵断面的线形有 严格的要求，同时，由于受到桥梁、涵 洞、通道等结构物净空要求的限制，软 基路堤设计高度不可能过低。特别是对 于人口密集地区，平均每 100200m 就 有一个结构物。因此路堤的设计高度一 般都在 46m 之间，个别桥头位置达到 78m。软土的含水量高，抗剪强度低， 天然地基一次性填筑路堤的极限高度一 般在 1.52.5m 之间。超过天然地基极 限填土高度以上的填土需要限制路堤填 筑速度，逐步提高地基土的强度来完成。 如果填筑的速度快于地基上强度的增长， 就可能造成地基失稳。受理论分析和技 术条件的限制，目前要准确计算和测量 地基土的强度增长在着一定的困难，而 且工作量大、成本高，所以需要通过测 试地基土的应力变形情况进行间接分析， 来达到控制地基稳定保证路基安全的目 的。 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 4 3.2 检验地基处理效果 高速公路目前较为常用的软基处 理方法很多，在选择和使用软基处理方 法时，各地经常根据工程实际对施工工 艺、材料、设备进行一些改进，或者将 几种方法联合起来使用。面对日渐丰富 的软基处理方法，更需要行之有效的效 果评价。一般的评价方法是通过原位测 试手段（静力触探、动力触探、载荷试 验等）比较处理前后地基土性质的变化； 或钻取处理前后地基土样进行室内物理 学试验，然后进行比较评价。这些评价 方法有其优点，但也存在着局限性。对 于高速公路建设，人们更为关心的问题 是施工期地基的稳定与变形、运营期地 基的长期变形情况，以及工后沉降的大 小。因此，通过获取大量的软基监控资 料，对软基处理结果进行全面的分析和 评价，总结经验为类似工程提供借鉴， 以实现地基稳定与变形的早期预测。 3.3 提供科学数据指导施工与运 营 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 5 软基监控所得数据，除及时监控 软基稳定外，对路堤和路面的施工计划、 路面形式的选择、运营期路面的维护方 案等也都有着重要的指导意义。软基监 控的观测资料及分析成果也是第一手的 工程资料，对软基变形特性的理论研究、 软基处理的效果评价等都具有重要的参 考和检验作用，对今后类似工程建设有 较强的指导意义。 4 软基监控的方法 软基监控就是通过仪器来观测和 预测土体的这些变化，达到控制软基稳 定、减少工后沉降及差异沉降的目的。 软基监控的效果除了受监控方案影响外， 还受到仪器的测试精度的影响，也受到 仪器埋设、测试频率、数据处理等人为 因素的影响。事实上由于土体的应力应 变变化都是通过仪器间接测出的，因此 观测仪器的优劣和精度对监控的质量有 着决定性的影响。软基监控的仪器按照 工作内容划分，可以分为应力观测仪器、 变形观测仪器及与之配套的数据显示和 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 6 采集系统。 4.1 应力观测仪器 软基监控时应用的应力观测仪器 主要有孔隙水压力计、土压力盒两种。 孔隙水压力计是测量土体中孔隙水压力 变化的仪器。在路堤填筑中施工荷载随 时间变化的过程是已知的，因此同步观 测地基中孔隙水压力变化，可以得到地 基中有效应力的增长情况，从而可以推 求地基土的强度增长和固结情况，据此 判断地基稳定性。在路堤填筑期间，孔 压计的观测频率应不低于 4 次/天，有条 件的情况下应连续观测，直到测得该级 荷载下的峰值。 土压力盒一般直接埋设于待测量 位置，埋设时必须处理好仪器基底面和 仪器表面，确保平整接触，以尽量减少 埋设因素对观测精度的影响。由于土介 质的各向异性、土层的拱效应及土压力 盒的应力集中等因素对测试结果都有很 大的影响，因此，土压力盒观测结果有 一定的误差，常作为定性分析之用。 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 7 4.2 变形观测仪器 变形观测仪器种类较多，总体上 可分为竖向变形观测仪和水平向变形观 测仪。竖向变形观测仪主要有表面沉降 板、分层沉降仪、深层沉降标；水平向 变形观测仪器主要有测斜管仪、位移边 桩。 4.3 地下水位监测 除以上主要监测手段外，还有一 些监测手段属于辅助监测手段，如地下 水位观测，可得到地基不同深度的静孔 隙水压力值。该值主要用来校验孔隙水 压力观测值，从而得到地基不同位置超 静孔隙水压力值，同时校验孔压初测值。 5 软基监控方案的制定 软基监控方案应依据地基特征、 地形地貌、施工方案等制定。监控方案 应明确监控断面的设置、监控项目的选 取、监控频率、监控控制标准、监控资 料的整理方法等内容。具体有以下三步： -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 8 第一，制定监控方案前应充分收 集与本工程相关的各项基础资料，通过 对这些资料的整理分析，总结本工程软 基施工和路堤填筑的特点及重点、难点， 然后，才能有针对性地制定出监控方案； 第二，在制定监控方案前，应对 软土路段进行专项的软土地质补充勘探， 以详细探明软土路段的地层分布及其物 理力学性质指标，并作为优化设计、施