邯大高速公路试验路沉降观测计划.doc

邯大高速公路试验路效果观测计划邯郸市交通运输局公路项目办公室长 安 大 学2011年8月邯大高速公路试验路效果观测计划长安大学课题组根据邯大高速公路全线72.5km的设计资料，计算分析了199处水泥搅拌桩处治软弱土地基方案中的合理桩间距，提出了桩间距调整建议。综合考虑工程方案的经济性和可行性，建议取消原设计中6处水泥搅拌桩方案和2处冲击碾压方案，提出了23处水泥搅拌桩处治软弱土地基方案中的合理桩长改进建议。对改进方案的工程数量及工程费用进行了估算，完成了邯大高速公路特殊路基设计方案优化报告，为设计方案的改进提供参考依据。根据邯大高速公路特殊路基设计方案优化报告中提出的方案优化建议，选择48处典型路基断面埋设沉降板，对路基沉降进行实时跟踪观测，为邯大高速公路特殊路基处治方案效果的分析评价及沉降预估模型优化提供参考依据。邯大高速公路试验路效果观测计划如下：一、试验路观测断面1、桩间距优化路段沉降观测断面1.1路基观测断面（填高小于6m）普通路基段采用水泥搅拌桩加固地基，路基填土高度小于6m，路基宽度34.5m范围内桩间距采用1.8m，路肩到坡脚范围内桩间距采用1.8m，采用四边形布置。每个沉降观测断面选5个观测点，具体位置见第三节。沉降观测断面：（1）K0+050，K0+100，K0+150（1合同段）桩长：6m地质：本路段地层主要为粉土和粉质粘土，局部夹有粉细砂和黏土透镜体，在埋深为0.803.0m普遍分布一层软土，厚度一般为0.41.4m；静力触探锥头阻力一般为1.22.0MPa.（2）K0+500，K0+550,K0+600（1合同段）桩长：5m地质：本路段地层主要为粉土和粉质粘土，局部夹有粉细砂和黏土透镜体，在埋深为0.803.0m普遍分布一层软土，厚度一般为0.41.4m。1.2路基观测断面（填高大于6m）普通路基段采用水泥搅拌桩加固地基，路基填土高度大于6m，路基宽度34.5m范围内桩间距采用1.5m，路肩到坡脚范围内桩间距采用1.8m，采用四边形布置。每个沉降观测断面选7个观测点，具体位置见第三节。沉降观测断面：（1）K61+700，K61+750，K61+900（8合同段）K61+700，K61+750 桩长：10mK61+900 桩长：5m地质：非自重I湿陷性黄土，第一层由冲洪积成因的粉土、粉质粘土构成，层底埋深3.04.0m，承载力容许值120140kPa，第二层由冲洪积成因的粉土、粉质粘土构成，层底埋深16.018.6m，承载力容许值140180kPa。（2）K70+850 K70+900，K70+950（10合同段）桩长：13m地质：第一层由冲洪积成因的粉土、粉质粘土构成，层底埋深4.85.2m，承载力容许值120140kPa，第二层由冲洪积成因的粉土、粉质粘土构成，局部为粉砂夹层，层底埋深10.319.1m，承载力容许值140180kPa。1.3桥头观测断面桥头路段采用水泥搅拌桩加固地基，路基宽度34.5m范围内桩间距采用1.3m，路肩到坡脚范围内桩间距采用1.5m，采用三角形布置。每个沉降观测断面选7个观测点，具体位置见第三节。沉降观测断面：（1）K18+530，K18+540 ，K18+650， K18+660（2合同段 中桥）桩长：5m地质：地层主要是粉质黏土和粉土层，粉质黏土为褐黄色，稍密中密。粉土为黄色褐黄色，可塑硬塑；软土连续分布，厚度较大，锥头阻力0.541MPa，压缩模量3.0MPa,总体性质较差。（2）K25+970，K25+980，K26+110，K26+130（3合同段 大桥）桩长：14m地质：地层主要为粉土、粉质黏土层，粉土一般为褐黄色，稍密中密；粉质黏土一般为褐黄色黄褐色，软弱土空隙比一般为0.901.15，含水量一般3041.3%，压缩模量3.06.14Mpa。（3）K57+890 ,K57+910, K57+980, K57+990（10合同段 中桥） 桩长：8m地质：由冲洪积成因的粉土、粉质粘土构成，局部为粉砂夹层，分布多层软弱土透镜体，层底埋深4.26.1m，承载力容许值100180kPa。1.4桥头过渡段观测断面桥头过渡段采用水泥搅拌桩加固地基，路基宽度34.5m范围内桩间距采用1.5m，路肩到坡脚范围内桩间距采用1.8m，采用三角形布置。每个沉降观测断面选7个观测点，具体位置见第三节。沉降观测断面：（1）K18+510,K18+700（2合同段 中桥）桩长：5m地质：地层主要是粉质黏土和粉土层，粉质黏土为褐黄色，稍密中密。粉土为黄色褐黄色，可塑硬塑；软土连续分布，厚度较大，锥头阻力0.541MPa，压缩模量3.0MPa,总体性质较差。（2）K25+945 ,K26+155（3合同段 大桥）桩长：11m地质：地层主要为粉土、粉质黏土层，粉土一般为褐黄色，稍密中密；软弱土空隙比一般为0.901.15，含水量一般3041.3%，压缩模量3.06.14MPa。（3）K57+865， K58+020（10合同段 中桥）桩长：8m地质：非自重I湿陷性黄土，由冲洪积成因的粉土、粉质粘土构成，局部为粉砂、粉土夹层，分布多层软弱土透镜体，承载力容许值100140kPa。2、桩长优化路段沉降观测断面邯大高速公路设计采用水泥搅拌桩处治软弱地基的方案中，桩底均穿透软土层，部分路段桩底穿透软土层深度较大，经过计算，缩短桩长后，路基沉降变形能够满足要求，对于部分桩底穿透软土层深度较大的路段，建议缩短桩长，增强设计方案的经济性。每个沉降观测断面选5个观测点，具体位置见第三节。沉降观测断面：（1）K18+300，K18+350,K19+620（2合同段）桩长：K18+300为9m, K18+350为9m ，K19+620为12m地质：地层主要是粉质黏土和粉土层，粉质黏土为褐黄色，稍密中密。粉土为黄色褐黄色，可塑硬塑；软土连续分布，厚度较大，锥头阻力0.541MPa，压缩模量3.0MPa,总体性质较差。（2）K26+200,K26+300（3合同段）桩长： 10m地质：地层主要为粉土、粉质黏土层，粉土一般为褐黄色，稍密中密；软弱土空隙比一般为0.901.15，含水量一般3041.3%，压缩模量3.06.14Mpa.3、取消水泥搅拌桩路段沉降观测断面部分软弱土地基路段软弱夹层埋深较深，厚度较薄，且路基填土高度较小，路基完工后不会产生较大差异沉降，为了增强工程经济性，将该部分水泥搅拌桩处治方案取消。每个沉降观测断面选5个观测点，具体位置见第三节。沉降观测断面：（1）K12+900,K12+950 ,K13+000（2合同段）地质：一般路段主要为粉土和粉质黏土呈互层状分布，粉土为褐黄色，稍密中密；粉质黏土一般为黄褐色，可塑硬塑，下部夹有薄层软弱土，厚度小（2）K27+400，K27+450,K27+500（3合同段）地质：主要是粉质黏土和粉土层，粉质黏土为褐黄色，可塑硬塑。粉土为褐黄色稍密密实，含有一软土，软土埋深1013.3m，厚2.83.4m，埋深较大，厚度也较大，呈透镜体分布。4、强夯路段沉降观测断面K47+330，K47+340,K47+350（5合同段）每个沉降观测断面选5个观测点，具体位置见第三节。地质：二级湿陷性黄土；第一层由冲洪积成因的粉土、粉质粘土构成，层底埋深78m，承载力容许值120140kPa，第二层由冲洪积成因的粉土、粉砂构成，层底埋深10.319.1m，局部夹有软弱土夹层，承载力容许值140180kPa。5、涵洞处沉降观测断面 每个沉降观测断面选5个观测点，具体位置见第三节。K2+790 K2+800 K2+820 K2+830 （1合同段）地质：本路段地层主要为粉土和粉质粘土，局部夹有粉细砂和黏土透镜体，在埋深为0.803.0m普遍分布一层软土，厚度一般为0.41.4m；下层软土分布不连续。软土静力触探锥头阻力一般为25.0MPa。6、试验路观测断面汇总1合同段：（10处）K0+050,K0+100,K0+150,K0+500,K0+550,K0+600，K2+790，K2+800， K2+820, K2+8302合同段：（12处）K12+900,K12+950,K13+000,K18+300,K18+350,K18+510,K18+530, K18+540,K18+650,K18+660,K18+700 ,K19+6203合同段：（11处）K25+945,K25+970,K25+980,K26+110,K26+130,K26+155,K26+200,K26+300,K27+400,K27+450,K27+5005合同段：（3处）K47+330，K47+340,K47+3508合同段：（3处）K61+700，K61+750，K61+90010合同段：（9处）K57+865,K57+890,K57+910,K57+980,K57+990,K58+020,K70+850,K70+900,K70+950二、沉降观测内容沉降观测内容主要包括：坡脚处沉降量，边坡沉降量，路肩处沉降量，路基中心沉降量。三、沉降观测位置1、每断面5个沉降板每处观测断面设置5个沉降观测板。布置示意图见图1所示：图1 路基顶沉降板布置图沉降板1、5埋放位置：距坡角70cm，埋于地基顶面，用于坡脚处沉降观测；沉降板2、4埋放位置：横断面位置在土路肩范围内，距土路肩边缘50cm处，埋于地基顶面，用于观测路肩沉降量；沉降板3埋放位置：横断面位置在路基中央，埋于地基顶面，用于观测地基沉降量；2、每断面7个沉降板每处观测断面设置7个沉降观测板。布置示意图见图2所示：图2 路基顶沉降板布置图沉降板1、7埋放位置：距坡角70cm，埋于地基顶面上，用于坡脚处沉降观测；沉降板2、6埋放位置：横断面位置在边坡范围内， 位于边坡中心处，埋于地基顶面，用于观测边坡沉降量；沉降板3、5埋放位置：横断面位置在土路肩范围内，距土路肩边缘50cm处，埋于地基顶面，用于观测路肩沉降量；沉降板4埋放位置：横断面位置在路基中央，埋于地基顶面，用于观测地基沉降量。四、沉降观测时间和数据收集从埋设之日起，每填筑两层观测一次，若停工时间过长，每15天观测一次；沉降观测频率至少为每15天一次。沉降观测持续到路基交工验收。沉降板观测数据为高程。若施工单位难以提供稳定可靠的观测基准点，可选择一牢固点作为基准点，为日后检查或引测工作基准点之用。五、方案具体实施（1）试验段沉降观测方案的制定由长安大学、邯郸市交通局公路项目办公室共同完成。现场实施工作主要由施工单位、监理单位完成，主要包括沉降观测和数据的收集，以及现场照片的采集；（2）若观测过程中出现沉降板损坏或数据异常，由施工单位通知长安大学、邯郸市交通局公路项目办公室，共同确定处理方案；（3）施工单位在每次测量观测时，经现场监理旁站签字后，及时上报总监办电子版（),总监办审核后发送至项目办总工办邮箱（），总工办将观测资料以电子邮件或其他方式传送给长安大学课题组，以便对数据做出及时的分析，判断试验路段的差异沉降控制效果；（4）观测数据的汇总、分析处理及沉降规律确定由长安大学课题组负责完成。六、施工及观测注意事项（1）沉降板在观测其间必须采取有效措施加以保护，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，应立即复位并复测。（2）施工完成后尽量保护已埋沉降板，防止人为破坏。沉降观测时，最好有专人负责沉降数据的观测，确保将人为因素引起的误差降到最低。（3）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范(JTJ017-96)。18附录 路基沉降观测数据记录表路基沉降观测数据记录表1-1沉降观测断面K 沉降观测记录观测日期路基填筑高度（m）位置（坡脚处）（左幅）第 页 共 页观测点标高本期沉降（mm）累计沉降（mm）备注观测人复核人驻地监理总监办 路基沉降观测数据记录表1-2沉降观测断面K 沉降观测记录观测日期路基填筑高度（m）位置（坡脚处）（右幅）第 页 共 页观测点标高本期沉降（mm）累计沉降（mm）备注观测人复核人驻地监理总监办路基沉降观测数据记录表2-1沉降观测断面K 沉降观测记录观测日期路基填筑高度（m）位置（边坡处）（左幅）第 页 共 页观测点标高本期沉降（mm）累计沉降（mm）备注观测人复核人驻地监理总监办路基沉降观测数据记录表2-2沉降观测断面K 沉降观测记录观测日期路基填筑高度（m）位置（边坡处）（右幅）第 页 共 页观测点标高本期沉降（mm）累计沉降（mm）备注观测人复核人驻地监理总监办路基沉降观测数据记