监理工程师考试备考辅导监理工程师：填石路基工程量计量方法的探讨

监理工程师：填石路基工程量计量方法的探讨摘 要：填石路基方案在软土地基道路施工中的应用，由于填石路基沉降量大，石料与土壤界面难以确定的因素，影响填石路基工程量计量的准确性。本文采用了三种不同确定工程量的方法，验证能准确、及时、高效地反映填石路基工程量的方案。关健词：填石路基 沉降值理论计算 沉降标 探地雷达江苏苏南太湖流域湖泊、河流星罗密布，平原地带为河湖相、海相及沼泽相等沉积而成，造就了以淤泥质亚粘土为主的软土地基，该土层特征反映为压缩性大，强度低，透水性差，而且赋存于上部粘性土中的地下水，埋深0.5-1m,并因季节变化水位升降变幅在1.0m左右。因此，技术可靠、经济合理、施工快捷的块石挤淤、填石路基的施工方案在该地区公路建设中得到了广泛采用。填石路基在不同的路段、不同的土质、不同的填筑高度、软土层埋藏深浅不一的情况下，其固结过程的快慢不同，对地基的总沉降也不同。另路基范围内的块石挤淤方案在挤淤深度和块石与淤泥的界面很难确定，造成填石路基的工作量很难确定。经过多年填石路基工程施工的工程量计量方案分析、总结，逐步探讨出较为完善的计量方法如下：1、沉降量预测 根据历年来在软土路基道路项目工程施工建设中总结出符合填石路基沉降量计算的经验公式：Sd=1.5（2-m）h/E式中：E土的弹性模量（KPa）2各分层中心处的附加压力（KPa）m荷重增加后平均应力增量（KPa）h软土层的厚度根据上述公式计算出填石路基的工后沉降值，加上清淤后填石路基测量的工程量即为填石路基总工程量。由于该方案受到了地质变化的限制&考试大&，软土层的厚度和相关参数只有从工程地质勘探报告中查得，而道路工程占线长，勘探报告不能反映整个沿线的地质情况，大部分地段的工后沉降值依据相邻的地质报告中的地质情况推算而成，有部分偏差。2、观测沉降标确定填石路基沉降量用沉降标的沉降观察确定填石路基在整个工程建设中的沉降量。沉降标由底座、管节及保护帽三部分组成。2.1.沉降板制作底板由20mm厚1m1m的方形铁板制作而成，上面安装管节（可相互衔接的螺纹管节，每节50cm），保护帽由醒目标记塑料套制成，用于保护管节上端螺纹，并且提醒工程施工中注意保护，避免人为或机械破坏。2.2.沉降板的埋设在施工路段沿线按一定的间距埋设沉降标，一般在原地面回填20cm砂垫层后，安放沉降标，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，避免局部空虚。再回填夯实，为了使沉降板的管顶不受施工碾压破坏和观测方便，压实后的管顶应低于压实面20cm。2.3.沉降测量沉降标埋设时，随即用四等水准测量首节管顶和底板的标高。第二次观测测量接管上下二个管顶的标高，下一节管顶标高用于计算第一次沉降量，上一节管顶标高作为下一次计算沉降量的初值，循序逐节升高，并做好资料填写整理工作。在施工过程中，每填筑一层路基要观测一次，若相邻两层填筑间隔时间超过天，中间应加测一次，以便观测时间的间隔不大于-天，最后阶段连续二个月沉降不大于0.5m，就可认为沉降趋于稳定，可进行下一道结构层施工，计算出填石路基施工时段内的累计沉降量，并结合填石路基顶面标高，就可以计算出填石路基的工程量。该方案优点为操作简单，观测部位数据准确，观察费用低，但由于沉降标的个数过密，影响工程施工，而且大部分沉降标埋设在鱼塘、桥头、沟槽及软土地带，这些地带最终沉降量比其它路段的沉降值偏大，相邻沉降标区域路段的沉降值以相邻沉降标沉降量推算而成，故最终计算出的路基填石工程量偏高。3、探地雷达检测填石路基工程量3.1.工作原理探地雷达检测填石路基工程量是一种反射波检测方法。由发送天线向地下不断发送电磁脉冲，该脉冲在向地下传播过程中若遇电性分界面即能产生反射脉冲返回地面，被接收天线接收，并由雷达主机记录。根据地面以及目的层的层面两次反射脉冲的时间差，结合电磁脉冲在该介质中的传播速度，即可求得目的层的深度。3.2 检测的方法首先，在标准路段上选点，用探地雷达检测代表点的厚度及其它参数，并用开挖探坑验证检测的数据，确定电磁脉冲在介质中的传播速度。检测时沿路基总宽布置五条等长于路基的纵向测线，将安装在拖车后面的探地雷达仪分别沿五条纵向测线第间隔0.5米扫描一组数据，雷达扫描系统的数据采集，测点位置及波形记录等均由系统自动完成，最后打印出各测点处的填石方厚度与测线桩号的对应关系曲线图。根据五条纵向测线上各点数厚度的数据计算出填石路基的工程量。探地雷达检测方案，操作便捷，检测速度快，检测数据准确，适用于占线长，工程量大的路段检测，是一种高精度的检测方法，值得广泛推广。4、工程实例4.1.工程概况吴江市经济开发区江兴东路，路基工程位于鱼塘、小河及农田之上，根据地质报告反映土层情况如下： 序号 土 层 名 称 特 征 层厚（m） PS（MPa） 0 （KPa） P0（g/cm3） 1 素填土（粘性土） 松软 1.0-1.2 0.37 55 1.70 2 淤泥质亚粘土 流塑 3.5-6.7 0.28 30 1.65 3 亚粘土 软塑 3.0-4.1 1.1 0 1.90 4 亚粘土 硬塑 2.7-3.4 2.61 200 1.98 5 亚粘土 中密 未揭穿 4.89 0 1.95 该路段路基采用苏州地区砂岩和花岗岩进行填筑，鱼塘及小河采用块石挤淤的方法。该路段总长3.2Km，从中选择了220m试验段进行填石路基施工，用以上三种方案验证哪一种方案的合理性。为了最终确定填石工程量的方案准确性，业主、监理、工程队对石料进场进行严格收方计量，试验段完工累计收方量为957M3。4.2.理论测算填石工程量根据地质报告中反映，E=（0.7-.1）PS PS=0.28-0.37Mpa 鱼塘回填深度3.7-0.8m，回填石料的容重按22kg/m3计取，淤泥厚度h按4.5-7.9m计取。各部分预测厚度见填石路基各计量方案曲线对照图，计算出累计填石工程量为8 M3。4.3.采用沉降标观测计算填石工程量根据220m的路基施工长度每m布设一处沉降标段面，每处沉降标段面3只沉降标，左、中、右分别布设一个沉降标。经过4个半月的路基施工，共进行了次观测，通过观测结果确定各处观察断面的平均厚度（见填石路基各计量方案曲线对照图），计算出的累计填石工程量为493 M3。4.4.采用探地雷达检测填石路基工程量测试采用SIR-型美国生产的探地雷达系统，SIP-型探地雷达系统是一种高精度全自动雷达扫描系统，包括数据采集，测点位置扫描及波形记录等均由系统自动完成，检测时沿路宽方向布置五条东西向的纵向测线，每条测线为220m，每间距0.5m采集一组数据，累计采集2200组数据。根据数据分析各部分的厚度，计算出的累计填石工程量为785M3 吨。基本接近完工收方计量957M3吨，达到了预期的目的，完全信赖SIR型探地雷达检测数据的正确性。5、结论5.1.填石路基在范围小且正常路段施工时，理论计算沉降值基本反映了填石路基完工后实际路基底面标高，并计算出填石路基工程量。但占线长由于地质条件的变化影响理论计算沉降的准确性，故不宜在占线长、复杂路段工程中使用。5.2.采用对沉降标各阶段沉降观测，最终计算填石路基工程量。可在范围小复杂的施工地段使用，如渔塘、沟槽，桥头等，能准确反映复杂地段各阶段填石路基的沉降