高速公路软基路堤施工监测

1、高速公路软基路堤施工监测在高速大路施工中，难免遇到在脆弱地基路段施工。因为，软土具有压缩性高和含水量大、强度低、透水性差、固结变形持续时光长等特点，要求在施工过程中，要严格控制路堤的填筑速率，严密监控填筑段的路基变化状况。边施工，边监控，监控所得结果又用于指导施工，否则盲目地施工，一味地追求工程进度，不顾地基变化的实际状况，有时将造成严峻工程事故及重大经济损失。因此，较为精确准时的施工监控在施工中起着极为重要的作用。目前常用的方法是通过观测路堤的沉降状况和侧向位移状况来推断当前路堤的稳定性，控制填筑速率。1软基路段监测的方法及过程1.1观测仪器及作用（1）沉降板：测量地表沉降。填筑期利用沉降速

2、率分析路基施工期稳定状况，控制填土周期，利用观测资料推算软土的终于沉降量，估算预留超高，决定卸载时光，决定结构物施工的反开挖时光，预报工后沉降，计算填筑期沉降引起的土方工作量。（2）测斜管：测量地表及其以下深层的水平位移，用于分析路基的稳定情况，分析侧向变形对沉降的影响。（3）边桩：用于分析路基的稳定情况，每个断面4根，左右各布设2根，并设置观测基点，按线路地质条件最不利因素分析计算，滑动面最大影响范围约15米，基点设置在距路基坡角20米以外，用J2型经纬仪测量水平位移（或测量钢尺加测力计），用S2型水准仪测量高程的变化。（4）分层沉降：把握地基土不同深度、层位的沉降状况，用于沉降计算对照，设

3、置在路基中部。（5）孔隙水压力计：为了观测埋设点处的渗透水位。1.2软基监测工作程序编制监控规划软基处理结束埋设监控仪器测初始读数路堤填筑第一层土跟踪观测数据分析稳定时填筑下一层土如此观测、填筑循环，至路堤施工结束。1.3观测资料收拾分析（1）当天资料收拾将当天观测的沉降、土压力、侧斜等原始数据记录表、原始记录汇总表和各种关系曲线准时收拾，发觉问题准时复测。绘制荷载时光沉降关系曲线、荷载时光水平位移关系曲线、荷载时光孔压关系曲线。（2）按照观测得到的关系曲线，推断路基稳定情况。按照实践阅历及现行规范要求，路基填筑施工期变形指标按如下标准控制：地表沉降速率：1020mm/d；侧向位移速率：5.0

4、mm/d；孔隙水压力系数：0.5。超过控制指标时，可以暂时要求施工单位暂停施工并应调节路堤的施工进度。2沉降监测为了研究路基的垂直变形，我们采用了沉降板观测地表沉降。以此来控制填土施工过程中的填土速度，使填土荷载的增强和软土抗剪强度的增长相适应，从而使路堤不产生滑移破坏。第二，按照堆载（超载）预压完成后实测沉降曲线推算得到终于沉降量和工后沉降量来推断是否满意卸载要求，并以此来决定卸载时光。2.1沉降监测设备及使用采用的观测设备有：沉降板和观测仪器设备。沉降板是用钢板制成，尺寸为50050010mm，沉降管选用20镀锌钢管，其构造如图1所示。在实际观测中，沉降管大衣有一根PVC套管，管顶盖有一块

5、钢板，以此来庇护沉降管。在观测时，将管箍旋在管顶可以接管以实现持续观测。沉降观测仪器采用带测微装置的自动安平水准仪，测量精度满意二等水准测量要求。（1）地基沉降观测观测地基沉降，通过这部分数据的测量可以分析地基的稳定性状况。观测时将沉降板直接放置在清表后的地基表面，沉降管顶高程的变化即地基沉降量。（2）分层沉降观测观测路堤自身各层在自重及上部荷载作用下的压缩量，这部分数据可以用于分析路堤的自身压缩。观测时将两块沉降板放置在填土层的上下表面，两根沉降管顶的沉降之差即为中间土层的自身压缩量。沉降观测之前应决定沉降观测的精度指标，到现场按照水准点的位置与囫囵观测点的布设状况，具体拟定观测路线、仪器架

6、设位置、转点位置、要按既考虑观测距离又顾及后视、中间视、前视的距离不等差较小的原则下，合理地观测到所有观测点。每个观测断面，沉降板埋设在路肩、路中心、路堤坡脚处，倘若要观测断面横向沉降盆曲线时，可增设沉降板。埋设时，深冲沟地段抉择同一里程断面，或沿冲沟流向做观测面，分左右幅各设一沉降观测点。软土路基一般每隔200m埋设一个沉降点；非软土路基每1km埋设一个沉降点。3测斜观测当地基抗剪强度不足时，路堤与地基易发生整体侧向滑动，表现为地基发生较大的侧向变形，故施工中常采用地基的侧向位移作为稳定控制的指标2。路基的侧向变形主要是由软土层的压缩和剪切变形以及流变引起的。路堤填筑期间，路基中的应力随着沉

7、降的进展发生重分布并消失拱作用，在坡趾处地基内部的水平应力和竖向应力都显然增大，随着应力的增强和塑性区的开展，地基土产生侧向变形，并带来附加沉降3。因为常规的沉降计算方法中没有考虑侧向变形所引起的附加沉降，致使设计预估沉降显然小于实际沉降4，对于高填方路堤下的浓厚软基，差别尤为突出。3.1测斜管的埋设每个观测断面，在路堤坡脚和路堤中心处埋设测斜孔，采用测斜仪测量不同深度的侧向位移量，测斜管采用PVC高精度测斜管。以0.5m为测点标距，水平位移观测精度为0.1mm。测斜管采用钻孔埋设法，管底应进入硬土层至少1.0m，终止于无水平位移处。成孔偏差不大于1%，然后将分段接长的测斜管逐段接长沉入钻孔中

8、，下沉过程中应留意导向槽的对正，使管内导槽对准路基的纵横方向，用标准砂沿管周边均衡回填捣实，等管外填砂密实、紧贴测斜管后，可读测初读数。3.2测斜的数据及图表收拾结果按照地质层状构造状况，可将该区别为3种典型层，即浅层型、夹层型、浓厚型5。由上图可知，最大侧向位移都发育在软土层中。软土是沉降变形和侧向变形的关键土层，其厚度对侧向位移的大小和速率及最大侧向位移发生部位均有较大影响67。路堤填筑越高，对应的地基变形也越大。对于浅层型地基，随着荷载的增强，土体的压缩程度更大，但因为软土层是地基变形的主要土层，则当荷载变化时，压缩层厚度变化较小，故地基变形有限；对于夹层型和浓厚型地基，软土层较厚，当路

9、堤荷载增大时，荷载的径向和竖向影响范围都将增强，故荷载的增强不仅加强了地基土体的压缩程度，也加大了地基压缩层厚度。由此可见，路堤填高增大时，夹层型和浓厚型地基的变形相对于浅层型地基变形要大的多，因此侧向位移的大小和最大侧向位移发生的深度也会受到影响。4孔隙水压力的监测4.1孔隙水压力概述孔隙水压力是多孔多相松散介质一个主要的应力特征，可分为两部分：静水压力，在荷载施加之前就存在于地基中；超孔隙水压力，是外荷载引起的孔隙水压力的增量。土介质力学特性的研究务必以孔隙水压力物理力学效应的真切揭示为基础8。4.2孔隙水压力监测现状埋设孔隙水压力计是为了观测埋设点处的渗透水位。目前关于孔隙水压力计的使用不成熟，还没有正式规范。如何利用有限的实验方案数，达到预期的实验目的，这是实验胜利的