摘 要:沉降和位移觀測在公路路基的檢測中占據(jù)一個很重要的角色。通過對路基的沉降和位移觀測的研究和把握,可以更好的控制公路路基的施工速度、準確的估計施工過程中需要的土方量,確保施工質(zhì)量的保質(zhì)保量的進行。
關(guān)鍵字:公路路基;沉降;位移觀測;研究
隨著我國公路交通事業(yè)的發(fā)展,各個單位和學(xué)者對高等級公路軟土地基等特殊路基的處理日益受到技術(shù)人員的重視。公路的地基處理的成功與否直接影響著整個公路工程的質(zhì)量與安全。為了保證施工的安全與進度,并為后期運營服務(wù),必須在公路的地基段設(shè)置觀測斷面,并且實時的觀測沉降與位移,掌握區(qū)段路基在荷載作用下產(chǎn)生的影響,以確保工程的質(zhì)量。根據(jù)實際情況,測斷面分為簡單觀測斷面和復(fù)雜觀測斷面兩種。簡單觀測斷面為地表沉降及位移觀測,復(fù)雜觀測斷面包括:地表沉降及位移、分層沉降、深層土體位移及孔隙水壓力;此外在進行施工的過程中,還需要相關(guān)機構(gòu)的密切合作,質(zhì)量體系的檢測和施工細節(jié)的把握。
一、相關(guān)機構(gòu)的配合
在項目進行施工時,要計劃好相關(guān)組織機構(gòu)之間的配合,在全局的統(tǒng)籌下開展路基的觀測和研究,有利于項目的順利進行。一般需要設(shè)立一下幾個部門,施工的項目組管理者,下設(shè)相關(guān)的技術(shù)負責(zé)人,再下設(shè)路基的觀測人員。
二、質(zhì)量體系的檢測
觀測路基的進度及安排應(yīng)該嚴格按照設(shè)計說明書要求的觀測頻率及精度進行。觀測及量測值必須經(jīng)過自檢及互檢才允許報送資料整理及分析。經(jīng)資料整理及分析后,若有疑問須及時補測校正。沉降及位移超限要及時報警,保證施工進度及安全。觀測人員必須認真負責(zé),按記錄表格認真填寫原始記錄,觀測期間,由觀測單位保護好所有觀測點和觀測標志。承包商施工過程中不得破壞觀測點。正常情況下。每月向監(jiān)理報送一次觀測資料及分析報告,當(dāng)超出界限值時應(yīng)立即向監(jiān)理工程師匯報。監(jiān)理工程師應(yīng)經(jīng)常檢查觀測點、水準點的情況。觀測工作結(jié)束后,觀測單位向總監(jiān)辦提供觀測段總體觀測結(jié)果分析報告、各點觀測數(shù)據(jù)整理圖表、原始記錄合訂本、相應(yīng)的曲線分析圖件。觀測及資料整理人員也應(yīng)嚴格按照質(zhì)量管理體系執(zhí)行。整個質(zhì)量管理體系圖示如下:
三、施工細節(jié)的把握
(1)減少誤差,確保路基的觀測準確進行。沉降觀測伴隨著路堤填筑施工開始的,直到路堤施工及預(yù)壓沉降穩(wěn)定后結(jié)束。預(yù)計觀測期為兩年。分析小角大小對位移量計算的影響如下:
如圖所示,設(shè)小角法計算觀測點i點位移量時,視線長取值為L,i點首期觀測位于a,以后沿垂直于視線方向位移至b、c。a點“初始小角a”即為 ,
位移計算誤差示意圖
位移至b點后“第一次小角b”記為 。由于計算觀測點位移量時,認為L為不變量,以L代替A點至b點的長度,視線長度替代差為 ,在垂直于視線方向上產(chǎn)生的距離替代差為 (即觀測點實際偏離視線值 與計算出的偏離視線值 之差), 即為小角法測量的計算誤差,其值為:
對于極坐標法, 取值范圍為-1~+1之間,而小角法與極坐標法比較,取 為測距精度2mm, 取測距精度的1/20(計算誤差相對于測量誤差可忽略不計),計算誤差為0.1mm。這時,
即當(dāng)計算誤差取0.1mm時,小角可接近3°,如取計算誤差0.01mm,小角為 。
。2)沉降板設(shè)置于路基中心,沉降板平時用的規(guī)格是為600mmx600mmx10mm的鋼板,并將沉降板埋入地下lOcm。沉降觀測板中央焊接直徑為25mm的鋼管。鋼管外用50arm鍍鋅圓管保護,每300mm節(jié)螺扣相接,不與鋼管相連。沉降板在埋置時要預(yù)鋼管的平行線垂直,然后用砂找平,確保沉降板放置后水平。分層沉降儀由分層沉降管、磁環(huán)、波紋管等部分組成。測點設(shè)置在路基中心,持力層上每一地層設(shè)置一個磁環(huán),軟土層厚度較大地段的軟土層中設(shè)置兩個磁環(huán),磁環(huán)的埋設(shè)深度根據(jù)埋設(shè)點的工程地質(zhì)情況確定。埋設(shè)時,在路基中間用鉆機鉆孑L至持力層,根據(jù)地質(zhì)情況在相應(yīng)的深度安裝磁環(huán),下好沉降管后,用膨脹土封好,可以使磁環(huán)與地層同步沉降,用分層沉降儀測量各磁環(huán)的位置,分別計算各地層的沉降量。
。3)深層土體位移是將測斜管設(shè)置在土體中,用測斜儀測試土體的水平位移。測斜管埋置于路堤坡腳,埋設(shè)深度視地質(zhì)情況而定,底部穿透持力層5m~8m。埋設(shè)時,坡腳處用鉆機打孔,將測斜管下到鉆孔中,管與孔之間用砂充填,F(xiàn)場用測斜儀測定任意深度處管的傾斜度,然后計算土的位移量及其方向
(4)確定好水準點的位置
水準點首先應(yīng)該設(shè)計在穩(wěn)定性好的路段,這樣不容易被破壞,具體應(yīng)該在路基坡腳外不少于40m且應(yīng)保證其穩(wěn)定性。水準點樁采用lOcmxlOcmxl00em的鋼筋混凝土樁,樁頂預(yù)埋鋼筋測頭。樁周頂部50cm現(xiàn)澆混凝土固定。并在地面上澆注1.0mx1.0mx0.2m的觀測平臺,樁頂露出平臺l0om。所有水準點需用圖表形式呈送監(jiān)理工程師。水準點樁的混凝土標號不小于25。除以上暫時性水準點,在離路基坡腳100m外設(shè)置半永久性水準點,三個暫時性水準點共用一個半永久性水準點。
四、結(jié)語
沉降及位移觀測是軟基處理的一個重要部分,直接影響著工程的安全與進度。通過沉降與位移觀測。有助于指導(dǎo)施工進度,控制填筑速率,為施工期間沉降引起的增加土方量作出準確的測算,同時控制預(yù)壓期,推算地基最終沉降量并對沉降穩(wěn)定卸荷時間作出準確的判斷,以最終保證施工的安全與質(zhì)量。
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