公路路基沉降的位移觀測(cè)的研究

關(guān)鍵字：公路路基；沉降；位移觀測(cè)；研究 

　　隨著我國(guó)公路交通事業(yè)的發(fā)展，各個(gè)單位和學(xué)者對(duì)高等級(jí)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(gè)公路工程的質(zhì)量與安全。為了保證施工的安全與進(jìn)度，并為后期運(yùn)營(yíng)服務(wù)，必須在公路的地基段設(shè)置觀測(cè)斷面，并且實(shí)時(shí)的觀測(cè)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(shí)際情況，測(cè)斷面分為簡(jiǎn)單觀測(cè)斷面和復(fù)雜觀測(cè)斷面兩種。簡(jiǎn)單觀測(cè)斷面為地表沉降及位移觀測(cè)，復(fù)雜觀測(cè)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(jìn)行施工的過(guò)程中，還需要相關(guān)機(jī)構(gòu)的密切合作，質(zhì)量體系的檢測(cè)和施工細(xì)節(jié)的把握。 

　　一、相關(guān)機(jī)構(gòu)的配合 

　　在項(xiàng)目進(jìn)行施工時(shí)，要計(jì)劃好相關(guān)組織機(jī)構(gòu)之間的配合，在全局的統(tǒng)籌下開(kāi)展路基的觀測(cè)和研究，有利于項(xiàng)目的順利進(jìn)行。一般需要設(shè)立一下幾個(gè)部門(mén)，施工的項(xiàng)目組管理者，下設(shè)相關(guān)的技術(shù)負(fù)責(zé)人，再下設(shè)路基的觀測(cè)人員。 

　　二、質(zhì)量體系的檢測(cè) 

　　觀測(cè)路基的進(jìn)度及安排應(yīng)該嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)要求的觀測(cè)頻率及精度進(jìn)行。觀測(cè)及量測(cè)值必須經(jīng)過(guò)自檢及互檢才允許報(bào)送資料整理及分析。經(jīng)資料整理及分析后，若有疑問(wèn)須及時(shí)補(bǔ)測(cè)校正。沉降及位移超限要及時(shí)報(bào)警，保證施工進(jìn)度及安全。觀測(cè)人員必須認(rèn)真負(fù)責(zé)，按記錄表格認(rèn)真填寫(xiě)原始記錄，觀測(cè)期間，由觀測(cè)單位保護(hù)好所有觀測(cè)點(diǎn)和觀測(cè)標(biāo)志。承包商施工過(guò)程中不得破壞觀測(cè)點(diǎn)。正常情況下。每月向監(jiān)理報(bào)送一次觀測(cè)資料及分析報(bào)告，當(dāng)超出界限值時(shí)應(yīng)立即向監(jiān)理工程師匯報(bào)。監(jiān)理工程師應(yīng)經(jīng)常檢查觀測(cè)點(diǎn)、水準(zhǔn)點(diǎn)的情況。觀測(cè)工作結(jié)束后，觀測(cè)單位向總監(jiān)辦提供觀測(cè)段總體觀測(cè)結(jié)果分析報(bào)告、各點(diǎn)觀測(cè)數(shù)據(jù)整理圖表、原始記錄合訂本、相應(yīng)的曲線(xiàn)分析圖件。觀測(cè)及資料整理人員也應(yīng)嚴(yán)格按照質(zhì)量管理體系執(zhí)行。整個(gè)質(zhì)量管理體系圖示如下： 

　　三、施工細(xì)節(jié)的把握 

　　（1）減少誤差，確保路基的觀測(cè)準(zhǔn)確進(jìn)行。沉降觀測(cè)伴隨著路堤填筑施工開(kāi)始的，直到路堤施工及預(yù)壓沉降穩(wěn)定后結(jié)束。預(yù)計(jì)觀測(cè)期為兩年。分析小角大小對(duì)位移量計(jì)算的影響如下： 

　　如圖所示，設(shè)小角法計(jì)算觀測(cè)點(diǎn)i點(diǎn)位移量時(shí)，視線(xiàn)長(zhǎng)取值為L(zhǎng)，i點(diǎn)首期觀測(cè)位于a，以后沿垂直于視線(xiàn)方向位移至b、c。a點(diǎn)“初始小角a”即為 ， 

　　位移計(jì)算誤差示意圖 

　　位移至b點(diǎn)后“第一次小角b”記為 。由于計(jì)算觀測(cè)點(diǎn)位移量時(shí)，認(rèn)為L(zhǎng)為不變量，以L(fǎng)代替A點(diǎn)至b點(diǎn)的長(zhǎng)度，視線(xiàn)長(zhǎng)度替代差為 ，在垂直于視線(xiàn)方向上產(chǎn)生的距離替代差為 （即觀測(cè)點(diǎn)實(shí)際偏離視線(xiàn)值 與計(jì)算出的偏離視線(xiàn)值 之差）， 即為小角法測(cè)量的計(jì)算誤差，其值為： 

　　對(duì)于極坐標(biāo)法， 取值范圍為-1～+1之間，而小角法與極坐標(biāo)法比較，取 為測(cè)距精度2mm， 取測(cè)距精度的1/20（計(jì)算誤差相對(duì)于測(cè)量誤差可忽略不計(jì)），計(jì)算誤差為0.1mm。這時(shí)， 

　　即當(dāng)計(jì)算誤差取0.1mm時(shí)，小角可接近3°，如取計(jì)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(shí)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(cè)板中央焊接直徑為25mm的鋼管。鋼管外用50arm鍍鋅圓管保護(hù)，每300mm節(jié)螺扣相接，不與鋼管相連。沉降板在埋置時(shí)要預(yù)鋼管的平行線(xiàn)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(cè)點(diǎn)設(shè)置在路基中心，持力層上每一地層設(shè)置一個(gè)磁環(huán)，軟土層厚度較大地段的軟土層中設(shè)置兩個(gè)磁環(huán)，磁環(huán)的埋設(shè)深度根據(jù)埋設(shè)點(diǎn)的工程地質(zhì)情況確定。埋設(shè)時(shí)，在路基中間用鉆機(jī)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(cè)量各磁環(huán)的位置，分別計(jì)算各地層的沉降量。 

　�。�3）深層土體位移是將測(cè)斜管設(shè)置在土體中，用測(cè)斜儀測(cè)試土體的水平位移。測(cè)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(shí)，坡腳處用鉆機(jī)打孔，將測(cè)斜管下到鉆孔中，管與孔之間用砂充填�，F(xiàn)場(chǎng)用測(cè)斜儀測(cè)定任意深度處管的傾斜度，然后計(jì)算土的位移量及其方向 

　�。�4）確定好水準(zhǔn)點(diǎn)的位置 

　　水準(zhǔn)點(diǎn)首先應(yīng)該設(shè)計(jì)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(zhǔn)點(diǎn)樁采用lOcmxlOcmxl00em的鋼筋混凝土樁，樁頂預(yù)埋鋼筋測(cè)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(cè)平臺(tái)，樁頂露出平臺(tái)l0om。所有水準(zhǔn)點(diǎn)需用圖表形式呈送監(jiān)理工程師。水準(zhǔn)點(diǎn)樁的混凝土標(biāo)號(hào)不小于25。除以上暫時(shí)性水準(zhǔn)點(diǎn)，在離路基坡腳100m外設(shè)置半永久性水準(zhǔn)點(diǎn)，三個(gè)暫時(shí)性水準(zhǔn)點(diǎn)共用一個(gè)半永久性水準(zhǔn)點(diǎn)。 

　　四、結(jié)語(yǔ) 

　　沉降及位移觀測(cè)是軟基處理的一個(gè)重要部分，直接影響著工程的安全與進(jìn)度。通過(guò)沉降與位移觀測(cè)。有助于指導(dǎo)施工進(jìn)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(zhǔn)確的測(cè)算，同時(shí)控制預(yù)壓期，推算地基最終沉降量并對(duì)沉降穩(wěn)定卸荷時(shí)間作出準(zhǔn)確的判斷，以最終保證施工的安全與質(zhì)量。 

　　參考文獻(xiàn)： 

　　[1]尹志政，張家生.灰色模型在大壩變形監(jiān)測(cè)與預(yù)報(bào)中的應(yīng)用[J]，2008（09）. 

　　[2]張儀萍，張士喬，龔曉南.沉降的灰色預(yù)測(cè)[J]工業(yè)建筑，2010（09）