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淺談高速馬路軟基監(jiān)控實用技術(shù)

淺談高速馬路軟基監(jiān)控實用技術(shù)文主要闡述了高速馬路軟土地基的監(jiān)控技術(shù),對軟基監(jiān)控目的和軟基監(jiān)控的方法舉行了較細致的介紹。

摘要:

軟土地基;

軟基監(jiān)控在我國沿海、濱湖和江河三角洲地帶修建道路,經(jīng)常遇到近代沉積的高含水率和大空隙的黏土、粉質(zhì)土、有機質(zhì)土或泥炭等軟土層。軟土地基上的路基設計首先要對軟土舉行處理,使其能正常承受路基、路面及車輛荷載的重量而不發(fā)生不允許的沉降與橫向滑移。軟土地基處理方法主要有砂墊層法、排水固結(jié)法、強夯法、振沖置換法、砂墊層、袋裝砂井、水泥攪拌樁(粉噴樁)打入預應力管樁及鋪設土工格柵等方法。本文在此不再做過多表達,而將重點放在介紹高速公路軟基監(jiān)控技術(shù)上。

軟基監(jiān)控工作的主要內(nèi)容和目的是通過確定的測試手段了解軟土地基的應力變形,從而主動操縱路堤施工期的變形與穩(wěn)定,以及預料并操縱運營期軟基的工后沉降。軟基監(jiān)控的理論和實踐進展很快,已經(jīng)從早先的監(jiān)控若干個典型斷面的路段擴展到全體軟土路段;

監(jiān)測目的從以操縱軟基施工期的穩(wěn)定為主進展到建立信息化施工操縱系統(tǒng)全面掌管施工、運營期的應力應變處境;

參與監(jiān)測工作的單位從僅僅是監(jiān)測單位進展到業(yè)主、監(jiān)理、監(jiān)測、施工、科研等多單位共同參與;

已進展成為軟基監(jiān)控系統(tǒng),并成為宏大技術(shù)和管理人員解決軟土地基技術(shù)問題的最有效手段,同時也是軟基處理理論研究的根基。

高速馬路對線路縱斷面的線形有嚴格的要求,同時,由于受到橋梁、涵洞、通道等布局物凈空要求的限制,軟基路堤設計高度不成能過低。更加是對于人口密集地區(qū),平均每100~200m就有一個布局物。因此路堤的設計高度一般都在4~6m之間,個別橋頭位置達成7~8m。軟土的含水量高,抗剪強度低,自然地基一次性填筑路堤的極限高度一般在1.5~2.5m之間。超過自然地基極限填土高度以上的填土需要限制路堤填筑速度,逐步提高地基土的強度來完成。假設填筑的速度快于地基上強度的增長,就可能造成地基失穩(wěn)。受理論分析和技術(shù)條件的限制,目前要切實計算和測量地基土的強度增長在著確定的困難,而且工作量大、本金高,所以需要通過測試地基土的應力變形處境舉行間接分析,來達成操縱地基穩(wěn)定保證路基安好的目的。

高速馬路目前較為常用的軟基處理方法好多,在選擇和使用軟基處理方法時,各地經(jīng)常根據(jù)工程實際對施工工藝、材料、設備舉行一些提升,或者將幾種方法聯(lián)合起來使用。

面對日漸豐富的軟基處理方法,更需要行之有效的效果評價。

一般的評價方法是通過原位測試手段(靜力觸探、動力觸探、載荷試驗等)對比處理前后地基土性質(zhì)的變化;

或鉆取處理前后地基土樣舉行室內(nèi)物理學試驗,然后舉行對比評價。這些評價方法有其優(yōu)點,但也存在著局限性。對于高速馬路創(chuàng)辦,人們更為關(guān)切的問題是施工期地基的穩(wěn)定與變形、運營期地基的長期變形處境,以及工后沉降的大小。因此,通過獲取大量的軟基監(jiān)控資料,對軟基處理結(jié)果舉行全面的分析和評價,總結(jié)閱歷為類似工程供給借鑒,以實現(xiàn)地基穩(wěn)定與變形的早期預料。

軟基監(jiān)控所得數(shù)據(jù),除實時監(jiān)控軟基穩(wěn)定外,對路堤和路面的施工籌劃、路面形式的選擇、運營期路面的維護方案等也都有著重要的指導意義。軟基監(jiān)控的觀測資料及分析成果也是第一手的工程資料,對軟基變形特性的理論研究、軟基處理的效果評價等都具有重要的參考和檢驗作用,對今后類似工程創(chuàng)辦有較強的指導意義。

軟基監(jiān)控就是通過儀器來觀測和預料土體的這些變化,達成操縱軟基穩(wěn)定、裁減工后沉降及差異沉降的目的。軟基監(jiān)控的效果除了受監(jiān)控方案影響外,還受到儀器的測試精度的影響,也受到儀器埋設、測試頻率、數(shù)據(jù)處理等人為因素的影響。事實上由于土體的應力應變變化都是通過儀器間接測出的,因此觀測儀器的優(yōu)劣和精度對監(jiān)控的質(zhì)量有著抉擇性的影響。軟基監(jiān)控的儀器按照工作內(nèi)容劃分,可以分為應力觀測儀器、變形觀測儀器及與之配套的數(shù)據(jù)顯示和采集系統(tǒng)。

軟基監(jiān)控時應用的應力觀測儀器主要有孔隙水壓力計、土壓力盒兩種??紫端畨毫τ嬍菧y量土體中孔隙水壓力變化的儀器。在路堤填筑中施工荷載隨時間變化的過程是已知的,因此同步觀測地基中孔隙水壓力變化,可以得到地基中有效應力的增長處境,從而可以推求地基土的強度增長和固結(jié)情況,據(jù)此判斷地基穩(wěn)定性。在路堤填筑期間,孔壓計的觀測頻率應不低于4次/天,有條件的處境下應連續(xù)觀測,直到測得該級荷載下的峰值。

土壓力盒一般直接埋設于待測量位置,埋設時務必處理好儀器基底面和儀器外觀,確保平整接觸,以盡量裁減埋設因素對觀測精度的影響。由于土介質(zhì)的各向異性、土層的拱效應及土壓力盒的應力集中等因素對測試結(jié)果都有很大的影響,因此,土壓力盒觀測結(jié)果有確定的誤差,常作為定性分析之用。

變形觀測儀器種類較多,總體上可分為豎向變形觀測儀和水平向變形觀測儀。豎向變形觀測儀主要有外觀沉降板、分層沉降儀、深層沉降標;

水平向變形觀測儀器主要有測斜管儀、位移邊樁。

除以上主要監(jiān)測手段外,還有一些監(jiān)測手段屬于輔佐監(jiān)測手段,如地下水位觀測,可得到地基不同深度的靜孔隙水壓力值。該值主要用來校驗孔隙水壓力觀測值,從而得到地基不同位置超靜孔隙水壓力值,同時校驗孔壓初測值。

軟基監(jiān)控方案應依據(jù)地基特征、地形地貌、施工方案等制定。監(jiān)控方案應明確監(jiān)控斷面的設置、監(jiān)控工程的選取、監(jiān)控頻率、監(jiān)控操縱標準、監(jiān)控資料的整理方法等內(nèi)容。具體有以下三步:第一,制定監(jiān)控方案前應充分收集與本工程相關(guān)的各項根基資料,通過對這些資料的整理分析,總結(jié)本工程軟基施工和路堤填筑的特點及重點、難點,然后,才能有針對性地制定出監(jiān)控方案;

其次,在制定監(jiān)控方案前,應對軟土路段舉行專項的軟土地質(zhì)補充勘探,以細致探明軟土路段的地層分布及其物理力學性質(zhì)指標,并作為優(yōu)化設計、施工、監(jiān)控的指導;

第三,在保證獲得足夠必要數(shù)據(jù)的前提下,根據(jù)工程特點合理選取監(jiān)測斷面、監(jiān)測工程及儀器數(shù)量,以盡可能降低監(jiān)測費用,裁減不必要的工作。

只有建立在充分了解工程特點、沿線地質(zhì)處境的根基之上,才能完成一個好的監(jiān)控方案。

[1]《馬路軟土地基路堤設計與施工技術(shù)模范.》.人民交通出版社,1997.[2]何良德,洪波,許永明,徐澤中.高速馬路軟土路基沉降觀測的精度操縱[J]馬路,2022.[3]羅新文,徐學軍,施戈亮.高速馬路軟土地基施工期沉降觀測問題的探討[J]長江大學學報(自然科學版)理工卷,2022.[4]尹新春.高速馬路軟基處理檢測方法

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