高速公路路基沉降观测方案设计

淑浦至怀化高速公路

（1-20协议段）

路基沉降与稳定观测方案

湖南省海威猗公路检恻技术征询哧限企业

二。一。耳九月

目录

1目的和意义..............................................1

2沉降与稳定观测的根据...................................2

3观测内容................................................3

4沉降与稳定观测点时布设..................................3

4.1布置原则........................................................3

4.2沉降与稳定观测点布设环节......................................5

4.3沉降与稳定观测点布设措施.......................................6

5淑怀路重点观测断面的选择................................9

6沉降与稳定观测控制指标和精度...........................10

6.1沉降观测.......................................................10

6.2稳定性观测.....................................................11

7沉降与稳定观测的周期....................................11

8提交成果................................................11

8.1提交的成果汇报.................................................11

8.2成果汇报口勺应用.................................................11

9项目的组织和管理........................................12

9.1项目的组织构造及重要参与人员.................................12

9.2拟投入的仪器设备和计算软件...................................13

9.3有关部门的协调配合............................................13

10项目经费预算..........................................14

附表（淑怀高速公路路基沉降与稳定测点分布一览表）

意义及理论价值不言而喻。

本次沉降及稳定观测分为一般沉降观测和重点断面沉降观测两个方面，其中一般沉降及

稳定观测目日勺如下：

(1)以观测成果指导现场施工，对的控制路堤施工填筑速率，合理确定预压卸载时间和

构造物及路面施工时间，并提供施工期间H勺沉降土方计量根据，进行信息化施工；

(2)根据监测成果及时发现危险的先兆，分析原因，判断工程的安全性，采用必要向工

程措施，防止发生工程破坏事故和环境事故，保证路堤施工中的安全和稳定，控制和保证高

速公路工程质量；

(3)通过观测，评价工程的技术状况，预测沉降量，验证设计参数和设计理论的对的性，

使工后沉降控制在设计的容许范围内；

(4)通过观测，检查地基工程处理效果和施工方案内对口勺性。

重点断面沉降及稳定观测日的如下：

(I)用于沉降管理，根据测定数据调整填土速率：

(2)根据监测数据，判断路基的稳定性，确定地基内也许出现的破坏面，保证路堤施工

口勺安全和稳定；

(3)确定预压卸载时间和构造物及路面施工时间；

(4)监测运行期路基纵向、横向不均匀沉降，以理解不均匀沉降的大小及其发生、发展

口勺规律；

(5)监测运行期路基、基层、面层内的动、静应力和应变，理解不同样施工工艺、路堤

高度、不同样路面构造下路甚、基层及面层的静、动应力的分布规律，为交通荷载作用下路

面构造稳定性分析提供基础资料;

(6)评价地基处理措施、施工工艺的工程效果；验证设计理论日勺对时性；制定施工控制

原则，指导设计与施工。

基于以上目的，拟在淑怀路选择一批关键观测点及若干个重点断面进行路基沉降及稳定

观测，其中原地面或路堤部分沉降观测点234个，路堤总沉降点234个，横向水平位移点108

个，重点观测断面2个。测点分布位置见附表“淑怀高速公路路基沉降与稳定测点分布一览

表”。

2沉降与稳定观测的根据

(1)《工程测量规范》(GB50026-2023)；

(2)交通部《公路路基设计规范》(JTGD30-2023)；

(3)《公路勘测规范》(TGC10-2023)；

(4)河海大学和沪宁高速公路股份有限企业主编的《交通土建软土地基工程手册》2023.4；

(5)交通部《公路路基施」一技术规范》(JTGF10-2023)；

(6)交通部《公路水泥混凝土路面设计规范》(JTGD40-2023)；

(7)交通部公路规划设计院《公路沥青路面设计规范》(JTGD50-2023)；

(8)淑怀高速公路日勺地质勘测资料、施工设计图及有关技术文献；

(9)淑怀高速公路路基沉降与稳定观测协议书.

3观测内容

一般测点及重点观测断面所有观测项目如表1所示：

表1观测项目及观测目的

观测项目仪标名称观测目的

沿纵向设置等间距基层沉降观测点，以理解路基基层纵向不均匀沉降

不均匀纵向沉降板

的大小及发生、发展规律。

沉降

横向剖面沉降管理解路基基层横向穴均匀沉降的大小及发生、发展规律。

地表（或原地面）

沉降板地表（或原地面）如下土体总沉降量，控制路堤填筑施工。

沉降沉降

地基分层沉降分层沉降管地面下不同样深度处地基沉降量，分析各层地基压缩状况。

地面水平位移测定路堤侧向地面水平位移量并兼测地面沉降或隆起量，用以判断路

边桩

水平（路堤施工期）基的稳定性。

位移观测地基各层位上体侧向位移量，用于稳定监测，并理解土体各层侧

地基土体水平位移测斜仪

向变位以及附加应刀增长过程中H勺变位发展状况。

地基孔隙水压力观测软土地基孔隙7K压力变化，分析地基土的冏结状况，评价加固效

孔压孔隙水压力计

（针对软土）果及地基稳定性。

4沉降与稳定观测点的布设

4.1布置原则

变形观测点应设置在需要观测H勺位置处，它直接反应出测点处变形状况，因此，测点的

设置位置不仅要根据设计规定，同步还应针对施工掌握的地质、地形状况调整或增设。

沉降和稳定等观测点最佳设在同一断面上，这样有助于测点看护，便于集中观测，统一

观测频率，更重要的是便于各观测项目数据的综合分析。

（1）对于软土路基路段，按规范规定，每隔200m左右应设置一种地面沉降观测点，

桥头引道路段至少设置3个观测断面；一般路堤沉降元件埋设在路中心，

高路堤（填土高于10m）、桥头引道增设路肩及坡脚测点。（见图1）

一

图1原地面沉降观测点设置

(2)对于地基条件很好H勺路段，路堤填筑后自身压缩量受压实原则和施工质量控制，路

堤高度不不大于10m的一般路堤按点距250m布鼠填土高度不不大于5m的桥头(涵洞)路堤

50m范围内按点距25m布置观测点。(参见图2)

图2路堤沉降观测点设置

(3)桥头纵向坡脚、填挖交界的填方段、沿河等特殊路段均酌情设置路堤水平位移观测

点,

图3填挖交界路堤水平位移观测点设置

（4）在软土路基路堤边坡、路堤高度不不大于10m的路堤边坡和桥头路堤边坡及边沟以

外10m的地方应设置地面横向位移标，观测地表水平位移和隆起，判断路基稳定性，设置个

数以控制路基稳定为目确实定（见图4）。地面水平位移观测元件一般路段纵向每隔100〜200m

设置一种观测断面；桥头路段设置2~3个观测断面。

（5）在土方路堤填土高度不不大于10m口勺软土路段，且软土层厚度较大，应选择代表性

位置进行综合观测。除观测地面沉降和水平位移外，还包括路堤填筑体分层沉降全断面观测

（见图4、5）、深层土体水平位移、分层沉降、孔隙水压力、地基竖向静、动应力和基层竖

向静、动应力等。为运用综合观测资料研究分析路基稳定和沉降规律，尚需在已经有地质资

料的基础上，进行原状土取样及原位测试，试验按《公路软土地基路堤设计与施工技术规范》

（JTJ017-96）规定进行。

4.2沉降与稳定观测点布设环节

布设前应当考虑地质、地基处理及路堤设计方式、荷载、构造物特性、施工作业方式和

经济等原因。根据不同样规定，观测点时布设分为沉降观测元件、水平位移观测元件、分层

沉降标、全断面剖面沉降仪、测斜管、压力盒和孔隙水压计日勺布设等内容。目日勺是可以精确

而完整地反应出软土地基路堤沉降和路堤自身压缩变形沉降的规律性。

根据工地施工进度，依次按如下环节进行布设：（1）在软土地基或原地面处理完毕后,

首先布设综合观测断面口勺测点，即：分层沉降标、全断面剖面沉降仪、测斜管、压力盒、地

表沉降元件、地表水平位移元件和孔隙水压计•；另首先，布设一般软基路段的地表沉降板和

边桩；（2）当填土高度抵达所规定的位置时，则按计划在该断面埋设路堤剖面沉降管或水平

测斜管等。（3）在路基填土完毕后，根据状况布置基层沉降管、路肩测斜管、静态及动态土

压力元件、应变传感器等。

根据上述原则和措施，各标段的沉降与稳定观测的测点布置详见附表：淑怀高速公路路

基沉降与稳定测点分布一览表。

水

平

移

观

元

件

图4重点观测断面测点布置

读数仪

图5路堤填筑沉降全断面观测示意

4.3沉降与稳定观测点布设措施

4.3.1沉降观测点的布设

路基沉降观测系统由观测地表沉降口勺沉降板、观测上体内不同样层次沉降量向分层沉降

标、观测全断面整体沉降日勺剖面沉降仪构成。

⑴沉降板的布设

在考虑以上地质、地基处理及路堤设计方式、荷载、构造物特性、施工作业方式和经济

等原因的I状况下，埋设在变化分界线日勺两侧，这重要在室外完毕。在地质状况相似地段上，

要参照地形原因进行埋设；地形原因也相似的状况下，以合适距离布设，这重要到现场踏勘

进行。对于构造物（桥梁、箱涵、通道等）的两端要埋设2组以上日勺沉降板，以保证沉降观测

数据日勺可靠性。

沉降板由钢管和底面钢板构成。底部钢管用互成120。时撑脚三角板焊接在沉降板中心处,

节管用管箍连接。节管顶部用护管帽盅住。施工人员按设计口勺桩号断面将沉降板埋入铺好的

砂垫层上。实际操作时，在第一层压实面上挖土坑（深2（）〜30cm）,管顶应低于原压实面

5〜8cm,随即测量管顶至底板高差，填土扎实至管顶，并测量管顶标高（初读数），当第二层土

施工完毕后，在管顶位置接上第二节钢管，如此往上接长测量管直至路基顶面。

⑵分层沉降观测点时布设

分层沉降标一般埋设于路中心，一种观测断面埋设1〜2根，分层沉降点沿铅垂线方向上

和各层土内布设。点数与深度，应根据分层分布状况确定，原则上每一土层设一点，最浅的

点位应在基础底面下50cm处，最深H勺点位应在超过压缩层理论厚度处，或设在压缩性低的

砾石或岩石层上。

埋设环节为：①在测点处钻孔，钻孔直径一般为108〜125mm,最佳用全断面取土器成

孔，不可水冲，钻孔倾角不不不大于1/100：②下沉降管，注意接头连接与密封；③下沉降环,

按设计规定每间隔一定距离放置沉降环（土体中一般2.0m一种），从下往上，用送环器沿管

壁下放，到规定深度后放开叉簧片，使其固定于土中；④每埋一种沉降环，及时进行回填,

直至到下一种沉降环的位置；⑤整个钻孔沉降环埋设结束，进行第一次测量，记录下环日勺初

始位置，并及时测量孔口高程；⑥作好埋设记录，内容包括：工程名称、观测孔编号、孔深、

孔口坐标、高程、沉降环数量、初始位置、重要埋设人员、日期等。

⑶路堤填筑全断面观测点日勺布设

全断面观测仪有不同样的类型：水压式、振弦式和水平测斜仪等。

测试地基沉降时，在地基处理完之后，按如下环节进行：①测线定位，规定精确、平直;

②开沟，沟宽4()〜60cm,深度5()〜7()cm,若上部有大型机械施工时深度应更大。沟底部平

整、扎实，铺一层5〜10cm的细砂；③预先在沉降管中放好一根拉弦(测绳或红钢丝)，连

接铺设沉降管。使用水平测斜仪时，铺设的沉降管上应在每个管两头槽口上作好标志，不得

扭曲；④沉降管放好后回填砂土并压实，埋设好后将探头在管中试行滑动，检查与否顺利，

若不顺利，则挖开堵塞处，重新处理；⑤使用振弦式观测仪时，应在距沉降管出口不远日勺地

方选择一处不受沉降影响的基准点，砌制水泥基准台，表面水平，其高度略低于沉降管也许

抵达H勺最低点，并测量其坐标、高程。为了防止沉降管被压扁而影响使用，沉降管应诜择具

有较大的径向刚度的高压水管，一般选择使用钢丝绕口勺高压管。

测试路堤沉降时，在估计埋设沉降管的位置上，经压实后再挖槽，槽的尺寸化沉降管尺

寸略大，埋设措施与测试地基相似。沉降管埋设之后，为了防止土粒进入，应及时在沉降管

两端设计保护设置，保护设置为有盖板的碎池，池的尺寸根据实际状况确定，其原则是：一

是可以让水管、导线、探头顺利通过，二是可以防盗。

4.3.2稳定性观测点的布设

路基水平位移观测断面应与沉降观测断面相吻合，观测断面设于与路线垂直的轴线上，

观测系统由观测地表变形口勺边桩和观测土体内部水平位移的测斜管构成。

（1）边桩日勺布设

在路基日勺填筑过程中，曰于路堤荷载日勺作用下，使路堤坡脚处也许产生水平位移和垂直

位移，因此要在路堤坡脚处设置若干边桩（位移桩）。位移桩的布设根据地基及路堤场地条件

确定，一般从路堤坡脚起，在垂直于路中心线方向每隔2〜3m布设3〜4个边桩，并用经纬

仪定线措施使这些边桩在一条直线上，最终用小钉在木桩上标定桩位。边桩日勺布设重要在填

土比较高日勺路基地段，一般布设在构造物的I两端（重要是在多种桥梁的I两端）。边桩采用钢筋

混凝土预制，碎标号不不不不大于25号，长度1.5m,方形断面，边长15cm,桩顶预埋特制

测头。边桩日勺埋置深度以地表如下不不不不大于1.2m为宜，桩顶露出地而日勺高度不应不不大

于10cm。埋置的措施可采用打入或开挖埋设，规定桩周回填密实，桩周上部50cm用混凝土

浇筑固定，保证边桩埋置稳固。

实践表明，砂垫层上铺设土工布可以限制侧向位移值，坡脚处侧向位移最大值发生在地

面下6〜8m,且位移量仅仅占路堤中心的沉降量的J1/8左右，而边桩所测H勺最大侧向位移量

仅仅约占路堤中心沉降量日勺1/4（）。因此，要确实掌握路堤H勺侧向位移，最佳将布设边桩改为

埋设测斜仪。假如仅仅把地面边桩所测得H勺位移值作为控制值则是十分危险的。

（2）土体水平位移观测点的布设

目前测量土体内水平位移及其方向大多使用测斜仪。

测斜仪埋设于地基土体△平位移最大的平面位置，一般埋设于路堤边坡坡趾或边沟上口

外缘1.0m左右口勺位置。测斜管埋设时采用钻机导孔,导孔规定垂直，偏差率不不不大于1.5%o

测斜管底部埋置于深度方向水平位移为零口勺硬土层中至少50cm,或基岩上，管内内十字导槽

必须对准路基的纵横方向。当测斜孔较深或埋管与观测时间间隔较短时采用注浆的措施回填

孔壁；而当测斜孔较浅或埋管与观测时间间隔较长时（不不大于两个月），可采用细砂回填和

自然塌落消除孔壁空隙。

4.3.3孔隙水压力测点的布设

通过在地基土体内部埋设孔隙水压力计观测土体孔隙水压力变化，以便掌握地基日勺固结

状态，理解并据此分析地基土固结程度及地基处理日勺效果。

孔隙水压力计日勺平面布点宜集中于路中心，并与沉降、水平位移观测点位于同一种断面

上。孔隙水压力测点沿深度布设根据试验分析需要而确定，一般每种土层均设测点，土层较

厚时一般每隔3〜5m设一种测点，埋置深度应及至压缩层底。孔隙水压力计有钢弦式、测压

式、水关式、电阻应变片式等，其中钢弦式稳定性好，敏捷度高，使用最多。详细的埋设规

定按《公路软土地基路堤设计与施工技术规范》(J1JU17-96)进行。

根据上述措施，结合淑怀高速公路欧I详细状况，淑怀路路基沉降与稳定观测点布置将包

括原地面变形点的布置、土体自身压缩变形点的布置、重点观测断面的I布置。路基原地面变

形观测点重要埋设在软土路段、采空区、超高路堤、高填方桥头、岩溶区，基本控制了重点

变形部位。土体自身压缩或侧向位移日勺观测点则重要布置在高填方、高填方桥头、填校交界

处。在超高路堤、原地面沉降较大部位应重点观测，重点观测断面H勺设置是为了全面掌握路

基土体应力和变形的动态变化过程，综合分析路基稳定性(重点断面测试仪器的埋设措施及

原则略)。

路基沉降与稳定观测点位一般通过业主提供的设计文献和现场详细调查在埋设时最终确

定，测点的数量也需要根据现场实际路基条件和施工中出现口勺问题进行增减。本次，根据我

们掌握的某些基本资料和以往口勺工程实践经验，初步编制了“淑怀高速公路路基沉降与稳定测

点分布一览表”作为木观测方案的重要构成部分，见方案背面的附表。

5淑怀路重点观测断面的选择

根据上述措施，结合淑怀高速公路的J详细状况，通过现场调研及踏勘，拟在淑怀路选择

2个经典断面进行全断面观测，断面位置及基本状况如下。

（1）第15协议段R152+420

第15协议段kl52+420为高填方路段，路基中心最大填土高度约为23.36m,地基为淤泥

质软土，拟将该处经典高填方路段设为重点观测断面。

（2）第17协议段kl65+400

第17协议段kl65+400为高填方路段，路基中心最大填土高度约为18.48m,地基为淤泥

质软土，拟将该处经典高填方路段设为重点观测断面。

6沉降与稳定观测控制指标和精度

高速公路软土地基沉降量的变化相称复杂，它与设计总沉降量H勺大小、观测频率、地质

条件（软基厚度）、地基处理方式、填土速率、填土高度、沉降控制措施以及沉降趋于稳定状

态等原因有关。因此，需要对施工全过程（路堤填筑、预压期及路面施工期）分阶段确定水准

测量等级。

在路堤堆筑期，填土速率控制在日沉降速率不不不大于l.Ocm/d；在预压期（堆载或等、

超载），持续2个月实测沉降速率小小小大于5mm/月为路基稳定；在底基层、基层和油面层

施工时，持续2个月实测沉降速率不不不大于3mm/月为路面层稳定。

6.1沉降观测

根据施工全过程的沉降观测的不同样规定，路堤施工全过程沉降观测水准测量等级、精

度指标和对仪器日勺规定如表2所示，水准测量日勺重要技术指标如表3所示。

表2路堤施工全过程沉降观测水准测量等级、精度指标和对仪器的规定

施工阶段水准测量等级精度指标使用仪器备注

路段修筑期四等3-2mmDS3/DS2红黑面木质水准尺

堆载或等、超载期三等/二等3-2/2-1mmDS2/DS1红黑面木质或因瓦水准尺

路面施工期二等2-1mmDS1因瓦水准尺

表3水准测量重要技术指标

K准仪型见线长度前后视距前后视累积红、黑面(基、辅面)红、黑面(基、辅面)来回测较差，附和容

等级

号/m差/m差/m读数较差/mm高程较差/mm许闭合差/mm

二DS150130.50.7±0.6VN

DS11001.01.5

三36±1.4VN

DS2752.03.0

四DS31005103.05.0±2.0VN

注：N为测站数，路线容许闭合差取自《工程测量规范》(GB50026-2023)。

6.2稳定性观测

路基水平位移的观测精度规定与观测的措施和观测H勺仪器有关：当采用单三角前方交会

法观测时，观测仪器采用J1或J2经纬仪，方向观测水平角误差为±2.5〃；当采用视准线观测

措施时，观测仪器采用光电测距仪，测距仪误差为土(5mm+5PPm.D)。

7沉降与稳定观测周期

由于观测对象及其多种条件不同样，有关观测周期确实定，目前还不能得出确切的计算

公式.一般根据既有的I规范和经验而定c对于公路施T阶段日勺沉降观测，一般按加载阶段和

变形与否稳定确定观测周期。公路施工一般分为填筑期、预压期和路面施工期三个阶段。对

软土地基段、采空区和岩溶区：第一阶段，荷载逐渐加大，沉降速度较快，正常状况下7天

左右观测一次；第二阶段，预压初期每半月观测一次，后来可每月观测1〜2次；第三阶段，

路面每填筑一层观测一次，或每月观测一次。对其他一般高填路段可每月观测1〜2次，但在

超高填路堤的填筑后期应合适加大观测频率，每半月观则一次。对于重点断面，通车1~2年,

每月观测一次，通车3~5年，每3个月观测一次。但既定周期并不是一成不变日勺，当有特殊

规定或发既有异常状况时，合适缩短观测周期。

8提交成果

8.1提交的成果汇报

通过观测资料的及时整顿分析，在全线沉降观测过程中将提交下述成果汇报：

⑴现场观测简报（按月提交）；

⑵沉降和稳定发生异常专题汇报（及时提交）；

⑶路基沉降与稳定观测总汇报（项目完毕后）。

8.2成果汇报的应用

为保证路堤沉降与稳定观测的成果能确实及时地指导路堤的填筑施工，真正实现信息化

施工口勺目的。特提议施工管理口勺有关部门在制定施工控制程序时，应考虑将沉降与稳定观测

口勺成果作为监理工程师签发施工指令口勺前提，也就是说对于存在软土地基、路堤高度不不大

于10m或沉降变形速率偏大的路段，各个阶段的施工时间安排应征求观测单位的意见。

9项目的组织及管理

9.1项目的组织构造及重要参与人员

为了全面对的地贯彻本沉降与稳定观测方案，需要一种管理科学、运行有效、技术过硬

口勺项目组织作保证。因此，首先为该项目配置了一批具有中富口勺对应技术知识和工程经验、

责任性强的专业人员，并根据项目的详细需要，同步结合个人的知识、能力和经验特点实行

定岗定责任，分工明确，重视发挥每个技术人员口勺专长将其放在最恰当的岗位上；另首先，

制定一整套完善的观测项目管理制度，以规范项目实行口勺每一种环节，保证测试的技术措施

对的实现，观测人员操作合符规程，仪器设备运转正常可靠，观测口勺数据成果全面、真实、

精确，处理和分析观测数据迅速科学，提供日勺汇报及时、全面、对日勺。项目H勺重要构成人员

如表4：

表4项目组重要人员构成

姓名性别年龄专业职称备注

负责

人曾鹏飞男37公路高级工程师

技术

负责高福春男37公路高级工程师

人

隋志宏男49测量工程师现场负责人

黄文勇男31路桥工程师

更要

参与李东阳男23交通土建本科

人员熊逸帆男22测量中级测量员

肖杰男34测量