路基沉降觀測(cè)

1、5.1.18.路基沉降觀測(cè)路基沉降觀測(cè)的主要目的是確定軌道工程的施工時(shí)間。對(duì)所有路堤的地基沉降采用在地基表面埋設(shè)沉降板測(cè)試，路基面沉降采用在路基表面埋設(shè)觀測(cè)樁測(cè)試，路堤和地基分層沉降采用鉆孔埋設(shè)沉降磁環(huán)測(cè)試。松軟土地基段路基觀測(cè)斷面按設(shè)計(jì)要求設(shè)置，施工中保護(hù)好埋設(shè)的觀測(cè)器件。選擇代表性斷面采用測(cè)斜管進(jìn)行地基水平位移觀測(cè)、坡腳邊樁水平位移觀測(cè)，采用孔壓計(jì)進(jìn)行孔隙水壓力觀測(cè)。路堤填筑后，應(yīng)對(duì)路基沉降進(jìn)行系統(tǒng)的監(jiān)測(cè)與分析評(píng)估，監(jiān)測(cè)斷面沿線路方向的間距一般不大于50m，過渡段和地形地質(zhì)條件變化較大的地段應(yīng)適當(dāng)加密。在路基完成或施加預(yù)壓荷載后應(yīng)有不少于6個(gè)月的觀測(cè)和調(diào)整期，分析評(píng)估沉降穩(wěn)定滿足設(shè)計(jì)要求后

2、方可鋪設(shè)軌道。路基工程施工期間成立沉降監(jiān)測(cè)小組，配備符合精度要求的監(jiān)測(cè)儀器及設(shè)施，沿線路連續(xù)系統(tǒng)地進(jìn)行地基沉降的動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)，并根據(jù)填筑速率和監(jiān)測(cè)情況及時(shí)進(jìn)行沉降分析，以便控制路堤填筑速度，保證填筑路堤的穩(wěn)定性。并根據(jù)監(jiān)測(cè)情況分析確定路基面填筑標(biāo)高，預(yù)測(cè)工后沉降量，為確定何時(shí)開始軌道工程施工提供依據(jù)。5.1.18.1.沉降監(jiān)測(cè)項(xiàng)目為達(dá)到滿足動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)需要、滿足施工組織需要，以及滿足作為控制工后沉降量的依據(jù)，路基沉降監(jiān)測(cè)的主要項(xiàng)目有：5.1.18.1.1.地基面沉降監(jiān)測(cè)在地基處理結(jié)束或原地面處理后路基填筑前，按照設(shè)計(jì)要求，在規(guī)定的觀測(cè)斷面上設(shè)置沉降板、定點(diǎn)式剖面沉降測(cè)試壓力計(jì)、剖面沉降管等，通過測(cè)量確

3、定地基面的沉降量。并根據(jù)監(jiān)測(cè)結(jié)果繪制“填土高-時(shí)間-沉降量”關(guān)系曲線圖，分析地基變形發(fā)展趨勢(shì)，判定地基的穩(wěn)定，指導(dǎo)設(shè)計(jì)與施工。5.1.18.1.2.路基面沉降監(jiān)測(cè)在路基填筑至設(shè)計(jì)高程后，在設(shè)計(jì)規(guī)定的監(jiān)測(cè)斷面上，按設(shè)計(jì)要求打入鋼釬樁，通過測(cè)量監(jiān)測(cè)樁頂?shù)母叱套兓?，確定路基面的沉降量。5.1.18.1.3.地下水位監(jiān)測(cè)沿線路基段落設(shè)置水位井，以監(jiān)測(cè)路基填土和堆載預(yù)壓過程中，地下水位的變化情況。5.1.18.2.監(jiān)測(cè)方案與方法5.1.18.2.1.路基沉降監(jiān)測(cè)面布置方案路基沉降監(jiān)測(cè)斷面根據(jù)不同的地基條件，不同的結(jié)構(gòu)部位等具體情況設(shè)置。沉降監(jiān)測(cè)斷面的間距一般不大于50m，路堤與不同結(jié)構(gòu)物的連接處應(yīng)設(shè)置沉

4、降監(jiān)測(cè)斷面，每個(gè)路橋過渡段在距離橋頭5m處設(shè)置型監(jiān)測(cè)斷面，在距離橋頭15m處設(shè)置型監(jiān)測(cè)斷面，在距離橋頭35m處設(shè)置型監(jiān)測(cè)斷面，每個(gè)橫向結(jié)構(gòu)物每側(cè)各設(shè)置一個(gè)監(jiān)測(cè)斷面。路堤均采用堆載預(yù)壓路堤地段采用、型監(jiān)測(cè)斷面，型斷面僅在橋頭布置，區(qū)間地段一般每間隔3個(gè)型斷面設(shè)置一個(gè)型監(jiān)測(cè)斷面。型觀測(cè)斷面包括沉降監(jiān)測(cè)樁和沉降板。沉降監(jiān)測(cè)樁每斷面設(shè)置5個(gè)，施工完基床底層后，預(yù)壓土填筑前，距左、右線中心4.7m處于基床底層頂面埋設(shè)2個(gè)沉降監(jiān)測(cè)樁，其余3個(gè)于基床表層施工完成后布置于雙線路基中心及距兩側(cè)路肩1m處的基床表層頂面上；沉降板位于路堤中心，基底鋪設(shè)碎石墊層的地段埋設(shè)于墊層頂面，基底設(shè)混凝土板地段置于板頂面，隨填

5、土增高而逐漸接高測(cè)桿及保護(hù)套管。型監(jiān)測(cè)斷面見圖5-1-22。圖5-1-22型監(jiān)測(cè)斷面示意圖型監(jiān)測(cè)斷面包括沉降監(jiān)測(cè)樁和定點(diǎn)式剖面沉降測(cè)試壓力計(jì)。沉降監(jiān)測(cè)樁每斷面設(shè)置5個(gè)，埋設(shè)方法同I型監(jiān)測(cè)斷面；定點(diǎn)式剖面沉降測(cè)試壓力計(jì)位于路堤中心，基底鋪設(shè)碎石墊層的地段埋設(shè)于墊層頂面，基底設(shè)混凝土板地段置于板頂面。型監(jiān)測(cè)斷面見圖5-1-23。圖5-1-23 型監(jiān)測(cè)斷面示意圖型監(jiān)測(cè)斷面包括沉降監(jiān)測(cè)樁、沉降板和剖面管。沉降監(jiān)測(cè)樁每斷面設(shè)置3個(gè)，布于線路中心及距兩側(cè)路肩1m處的基床表層頂面；沉降板位于路堤中心，底板埋設(shè)于基床底層頂面上，隨填土增高而逐漸接高測(cè)桿及保護(hù)套管，橫剖面管埋設(shè)于路堤基底碎石墊層頂面處。型監(jiān)測(cè)斷

6、面見圖5-1-24。路堤與橫向結(jié)構(gòu)物過渡段，于橫向結(jié)構(gòu)物頂部沿橫向結(jié)構(gòu)物的對(duì)角線方向鋪設(shè)剖面沉降管，以觀測(cè)過渡段及涵洞本身的總沉降及差異沉降。橫向結(jié)構(gòu)物兩側(cè)外邊緣各2m處設(shè)置一個(gè)I型監(jiān)測(cè)斷面，該沉降斷面設(shè)計(jì)中是按照涵洞與線路正交考慮的，施工過程中應(yīng)按照?qǐng)D示要求調(diào)整。圖5-1-24 型監(jiān)測(cè)斷面示意圖型監(jiān)測(cè)斷面見圖5-1-25。路塹地段采用堆載預(yù)壓，采用型監(jiān)測(cè)斷面，分別于路基中心，距兩側(cè)路肩1m處各設(shè)1根沉降監(jiān)測(cè)樁，路基中心設(shè)沉降板，底板至于基床底層頂面，觀測(cè)路基面的沉降。圖5-1-25 型監(jiān)測(cè)斷面示意圖型監(jiān)測(cè)斷面見圖5-1-26。圖5-1-26 型監(jiān)測(cè)斷面示意圖沿線路基段落需設(shè)置水位井，觀測(cè)路基

7、填土和堆載預(yù)壓過程中，地下水位的變化情況。水位井一般每公里設(shè)置一處（每工點(diǎn)至少設(shè)一處），布設(shè)在距路基坡腳20m外。水位壓力計(jì)直接采用便攜式工程測(cè)試儀讀取數(shù)據(jù)。PVC管地下水位以下部分打孔制成花管。水位井需設(shè)置保護(hù)盒保護(hù)。水位井布置見圖5-1-27。圖5-1-27 水位井布置示意圖5.1.18.2.2.監(jiān)測(cè)元件埋設(shè)沉降監(jiān)測(cè)樁樁體選擇20mm不銹鋼棒，頂部磨圓并刻畫十字線，底部焊接彎鉤，待基床表層級(jí)配碎石施工完成后，通過測(cè)量埋設(shè)在監(jiān)測(cè)斷面設(shè)計(jì)位置，埋設(shè)深度0.3m，樁周0.15m用C20混凝土澆筑固定，完成埋設(shè)后按二等水準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)測(cè)量樁頂標(biāo)高作為初始讀數(shù)。沉降板由金屬測(cè)桿（40mm鍍鋅鐵管）、保護(hù)套管

8、（75mmPVC管）及底板組成。底板尺寸為50cm×50cm，厚5cm。按二等水準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)測(cè)量沉降板標(biāo)高變化。沉降板埋設(shè)位置應(yīng)按設(shè)計(jì)測(cè)量確定，埋設(shè)位置處可墊10cm砂漿層找平，埋設(shè)時(shí)確保測(cè)桿與地面垂直。放好沉降板后，回填一定厚度的墊層，再套上保護(hù)套管，保護(hù)套管略低于沉降板測(cè)桿，上口加蓋封住管口，并在其周圍填筑相應(yīng)填料穩(wěn)定套管，完成沉降板的埋設(shè)工作。按二等水準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)測(cè)量埋設(shè)就位的沉降板測(cè)桿，桿頂標(biāo)高讀數(shù)作為初始讀數(shù)，隨著路基填筑施工逐漸接高沉降板測(cè)桿和保護(hù)套管，每次接長(zhǎng)高度以0.5m為宜，接長(zhǎng)前后測(cè)量桿頂標(biāo)高變化量確定接高量。金屬測(cè)桿用螺絲套口連接，保護(hù)套管用PVC管外接頭連接。定點(diǎn)式剖面沉

9、降測(cè)試壓力計(jì)定點(diǎn)式剖面沉降測(cè)試壓力計(jì)底板采用沉降板底板，埋設(shè)位置應(yīng)按設(shè)計(jì)測(cè)量確定；埋設(shè)位置處可墊10cm砂墊層找平，埋設(shè)時(shí)確保底板水平，填土至0.6m高度碾壓密實(shí)后開一小凹坑將壓力計(jì)放入坑內(nèi)，用細(xì)粒土將坑填平后，繼續(xù)施工路基填土。埋設(shè)完成后，將壓力計(jì)監(jiān)測(cè)線沿水平方向甩到坡腳后，在坡腳處設(shè)C20素混凝土保護(hù)墩（0.5m×0.5m×0.95m）,墩內(nèi)預(yù)埋剖面管管材，監(jiān)測(cè)線從管內(nèi)穿出；墩旁設(shè)監(jiān)測(cè)樁，監(jiān)測(cè)樁采用C20素混凝土灌注，斷面采用0.5m×0.5m×1.6m，并在樁頂預(yù)埋半圓形不銹鋼耐磨測(cè)頭，監(jiān)測(cè)樁用鋼筋混凝土保護(hù)盒保護(hù)。待上部一層填料壓實(shí)穩(wěn)定后，連續(xù)監(jiān)

10、測(cè)數(shù)日，取穩(wěn)定讀數(shù)作為初始讀數(shù)。剖面沉降管路基基底剖面沉降管在地基加固及墊層施工完畢后，填土至0.6m高度碾壓密實(shí)后開槽埋設(shè)，開槽寬度2030cm，開槽深度至地基加固墊層頂面，槽底回填0.2m厚的中粗砂，在槽內(nèi)敷設(shè)沉降管（沉降管內(nèi)穿入用于拉動(dòng)測(cè)頭的鍍鋅鋼絲繩），其上夯填中粗砂與碾壓面平齊。IV型斷面中剖面管在涵頂填土0.6m厚開槽施工埋設(shè)，原則同基底剖面管埋設(shè)方法。沉降管埋設(shè)位置擋土墻處應(yīng)預(yù)留孔洞。沉降管敷設(shè)完成后，在兩頭設(shè)置0.5m×0.5m×0.95mC20素混凝土保護(hù)墩。并于一側(cè)管口處設(shè)置監(jiān)測(cè)樁，監(jiān)測(cè)樁采用C20素混凝土灌注，斷面采用0.5m×0.5m

11、15;1.6m，并在樁頂預(yù)埋半圓形不銹鋼耐磨測(cè)頭，監(jiān)測(cè)樁用鋼筋混凝土保護(hù)盒保護(hù)。待上部一層填料壓實(shí)穩(wěn)定后，連續(xù)監(jiān)測(cè)數(shù)日，取穩(wěn)定讀數(shù)作為初始讀數(shù)。5.1.18.3.測(cè)量頻度變形監(jiān)測(cè)分四階段進(jìn)行，第一階段：路基填筑施工期間的監(jiān)測(cè)，主要監(jiān)測(cè)路基填土施工期間地基沉降以及路堤坡腳邊樁位移；第二階段：路基填土施工完成后，自然沉降期及放置期的變形監(jiān)測(cè)，該階段對(duì)路基面沉降、路基填筑部分沉降以及路基基底沉降進(jìn)行系統(tǒng)的監(jiān)測(cè)，直到工后沉降評(píng)估可滿足要求鋪設(shè)軌道為止；第三階段：鋪設(shè)軌道施工期的監(jiān)測(cè)。第四階段：鋪設(shè)軌道后及試運(yùn)營(yíng)期的監(jiān)測(cè)。在路基填筑期間，每天監(jiān)測(cè)一次，在沉降量突變的情況下，每天應(yīng)觀測(cè)23次，當(dāng)填筑間隔時(shí)

12、間較長(zhǎng)時(shí)應(yīng)保證不少于3天觀測(cè)一次。填土結(jié)束后1個(gè)月內(nèi)至少每周觀測(cè)一次，第2、3個(gè)月后每2周監(jiān)測(cè)一次，雨后加密監(jiān)測(cè)，3個(gè)月后每月觀測(cè)一次，一直觀測(cè)到鋪軌驗(yàn)交結(jié)束。軌道鋪設(shè)后至試運(yùn)營(yíng)期間每月監(jiān)測(cè)一次。同時(shí)根據(jù)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的變化情況，調(diào)整監(jiān)測(cè)頻度。5.1.18.4.工后沉降的分析與評(píng)估路基施工至設(shè)計(jì)標(biāo)高后，根據(jù)設(shè)計(jì)及相關(guān)規(guī)定持續(xù)監(jiān)測(cè)一段時(shí)間，根據(jù)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，繪制“填土高-時(shí)間-沉降”關(guān)系曲線圖，按實(shí)測(cè)沉降推算法或沉降的反演分析法，分析并推算總沉降量、工后沉降值及后期沉降速率，并初步推測(cè)最終沉降完成時(shí)間，確定鋪軌時(shí)間。根據(jù)分析結(jié)果，結(jié)合工期要求，驗(yàn)證、調(diào)整設(shè)計(jì)措施使地基處理達(dá)到預(yù)定的變形控制要求。當(dāng)評(píng)估結(jié)果

13、表明沉降還不能滿足軌道的要求時(shí)，則研究確定是延長(zhǎng)路基放置時(shí)間繼續(xù)監(jiān)測(cè)，還是采取（或調(diào)整）地基加固措施，即進(jìn)行“監(jiān)測(cè)-評(píng)估-調(diào)整”循環(huán)，直至工期要求的時(shí)間止、并滿足軌道鋪設(shè)要求。5.1.18.5.過渡段差異沉降及低矮路堤不均勻沉降的監(jiān)測(cè)與監(jiān)控5.1.18.5.1.過渡段工后沉降控制措施由于過渡段采用了特殊的填料，如路橋過渡段工后沉降的主要來源是地基的工后沉降。在路橋過渡段工后沉降控制方面，可通過采用從橋臺(tái)逐漸過渡到路堤段的地基處理方式變化來調(diào)節(jié)，這種變化包括， CFG樁加固處理、樁板結(jié)構(gòu)加固處理，以及過渡段填筑碾壓遍數(shù)從大到小等，這些措施的詳細(xì)方案要在施工中經(jīng)過工后沉降和不均勻沉降分析來確定。在

14、全部過渡段施工準(zhǔn)備階段，要做好所有過渡段差異沉降的估算工作，為過渡段后期的沉降觀測(cè)提供可靠的依據(jù)。涵路過渡段工后沉降與橋路過渡段工后沉降控制措施相同。5.1.18.5.2.低矮路堤不均勻沉降對(duì)高度小于30m的低矮路堤，由于其地基土承受較大的動(dòng)荷載，自身?xiàng)l件的復(fù)雜性和不均勻性，當(dāng)產(chǎn)生沉降特別是產(chǎn)生不均勻沉降時(shí)，對(duì)路基面、軌道的影響程度將遠(yuǎn)大于高路堤對(duì)地基的影響，必須引起高度重視，相應(yīng)部位確保滿足地基強(qiáng)度K30或壓實(shí)系數(shù)K的要求。施工中，需要對(duì)低矮路堤地段進(jìn)行沉降觀測(cè)，根據(jù)沉降觀測(cè)資料及沉降發(fā)展趨勢(shì)、工期要求等，及時(shí)修改設(shè)計(jì)，變更地基補(bǔ)強(qiáng)或施工工藝。5.1.19.確保路基填料標(biāo)準(zhǔn)、壓實(shí)標(biāo)準(zhǔn)、工后沉

15、降標(biāo)準(zhǔn)措施5.1.19.1.確保路基填料標(biāo)準(zhǔn)措施填料的挖、裝、運(yùn)、鋪及壓實(shí)連續(xù)進(jìn)行。對(duì)填料的各項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行土工試驗(yàn)，確保填料符合設(shè)計(jì)和規(guī)范要求，保證施工質(zhì)量。按設(shè)計(jì)要求選擇路堤本體填料。使用不同填料填筑路基時(shí)，各種填料不得混雜填筑，每一水平層的全寬采用同一種填料。滲水土填在非滲水土上時(shí)，非滲水土層頂面做成向兩側(cè)4的橫向排水坡。為了使A、B、C組填料級(jí)配盡可能良好，在填料裝運(yùn)過程中要控制粗料及細(xì)料的搭配。級(jí)配碎石采取“廠拌法”，同時(shí)配備足夠的級(jí)配碎石運(yùn)輸、攤鋪、整型、碾壓和檢測(cè)設(shè)備，保證級(jí)配碎石施工質(zhì)量。5.1.19.2.確保壓實(shí)標(biāo)準(zhǔn)措施5.1.19.2.1.試驗(yàn)段路基在正式填筑前，先進(jìn)行試驗(yàn)段壓

16、實(shí)工藝試驗(yàn)。根據(jù)選定的土源、攤鋪和碾壓機(jī)械，選擇一段有代表性路基（長(zhǎng)度不小于200m）做攤鋪壓實(shí)工藝性試驗(yàn)。通過試驗(yàn)確定填層的攤鋪厚度、壓實(shí)遍數(shù)和機(jī)械走行速度等經(jīng)濟(jì)合理的工藝參數(shù)。每種碾壓方案、每種主要填料均進(jìn)行填筑工藝試驗(yàn)。同時(shí)根據(jù)填料的性質(zhì)、要求的壓實(shí)度及強(qiáng)度、機(jī)械壓實(shí)能力綜合測(cè)定填料的含水量控制范圍。5.1.19.2.2.施工過程路堤填筑采取橫斷面全寬、縱向分層填筑方法。當(dāng)原地面高低不平時(shí)，先從低處分層填筑，兩邊向中心填筑。壓路機(jī)壓實(shí)順序遵循從兩邊往中間，先靜壓后弱振再?gòu)?qiáng)振的操作程序進(jìn)行碾壓，壓路機(jī)行使速度控制在每小時(shí)4km以內(nèi)，強(qiáng)振時(shí)控制在每小時(shí)2.5km左右。橫向輪跡重疊控制在40c

17、m以上，各區(qū)段交接處搭接長(zhǎng)度大于2m，上下層接頭處要錯(cuò)開3m。當(dāng)遇到有開挖的臺(tái)階時(shí)，順臺(tái)階進(jìn)行碾壓，確保結(jié)合部位的密實(shí)。壓實(shí)完畢后，根據(jù)恢復(fù)的樁位檢查該層土的壓實(shí)厚度和填筑高程，檢查填土邊線，人工清理邊上多出的松土。5.1.19.2.3.檢測(cè)試驗(yàn)按有關(guān)規(guī)定的檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)及檢測(cè)頻率進(jìn)行壓實(shí)度的檢測(cè)。5.1.19.3.確保工后沉降標(biāo)準(zhǔn)措施5.1.19.3.1.加強(qiáng)地質(zhì)勘測(cè)，全面系統(tǒng)了解地基條件在開工前對(duì)線路的地質(zhì)情況進(jìn)行詳細(xì)的補(bǔ)勘，確保不因地質(zhì)情況而造成路基大的變形。5.1.19.3.2.開展全方位研究，優(yōu)化和細(xì)化設(shè)計(jì)在施工前期，聯(lián)合設(shè)計(jì)單位和大專院校及有關(guān)科研單位，對(duì)所施工的路基工后沉降展開研究，全

18、面系統(tǒng)地進(jìn)行評(píng)估，并根據(jù)研究成果，對(duì)施工方案進(jìn)行優(yōu)化。地基沉降控制技術(shù)措施除最基本的地基重型碾壓外，根據(jù)地基加固的設(shè)計(jì)及現(xiàn)場(chǎng)地質(zhì)補(bǔ)勘情況，采用樁板結(jié)構(gòu)、挖除換填、堆載預(yù)壓等方式來減少地基總沉降、加快地基的沉降速度，以滿足路基工后沉降的要求。地基加固處理本標(biāo)段中，軟土和松軟土地基是工后沉降最難控制的地段，設(shè)計(jì)的地基加固處理方法為挖除換填、樁板結(jié)構(gòu)、CFG樁、鋼筋（預(yù)應(yīng)力）混凝土管樁、堆載預(yù)壓等處理方法。試樁和現(xiàn)場(chǎng)荷載試驗(yàn)在全面施工開始前，選擇合適的場(chǎng)地進(jìn)行試樁，主要研究不同設(shè)計(jì)方案(如樁強(qiáng)度、樁徑、間距、墊層厚度等)和施工工藝對(duì)地基效果的影響，通過現(xiàn)場(chǎng)荷載試驗(yàn)及沉降觀測(cè)，驗(yàn)證地基處理方案的可靠性，評(píng)價(jià)處理后地基工后沉降，并總結(jié)出系統(tǒng)的施工工藝指南。沉降分析松軟土地基按設(shè)計(jì)要求及地層或加固明顯變化處設(shè)置觀測(cè)斷面，對(duì)每一個(gè)斷面進(jìn)行沉降分析。根據(jù)相鄰兩斷面沉降差判定工后沉降的均勻性是否滿足要求。選擇典型斷面和特殊斷面進(jìn)行數(shù)值分析和離心模型試驗(yàn)在總沉降分析中，不能得出地基沉降隨時(shí)間的變化規(guī)律，較難推導(dǎo)出工后沉降量。因此，運(yùn)用數(shù)值分析和離心模型試驗(yàn)對(duì)典型的斷面和特殊斷面作進(jìn)一步研究，得出沉降與時(shí)間關(guān)系曲線，不同