沉降和位移观测在崇启通道软土路基施工中的应用
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沉降和位移观测在崇启通道软土路基施工中的应用
摘要：文章介绍了软土路基填筑施工中，沉降和位移观测的操作过程,提出了软土路基沉降观测的具体方法，总结了利用沉降观测数据控制填筑速率、控制卸载时间,计算沉降土方量的方法,在实际工作中有一定的参考意义。
关键词：软土路基沉降位移观测沉降土方量
一、工程概况
崇启通道工程是国家高速公路网中上海至西安高速公路的重要组成部分。
崇启通道（上海段）IV标位于上海市崇明县境内，本工程主要填筑材料为长江口细砂，路基分为一般路基和软土路基，其中软土路基处理方式为钉型与双向水泥搅拌桩（箱涵及两侧路段）、PTC管桩（桥头路段）、低能量强夯（滩涂段路基），路基填筑结束后进行堆载预压。
二、沉降板位移观测边桩的制作及埋设
2.1沉降板和位移观测桩的制作
图一：沉降板构造图
图二：位移观测桩构造图
底板用D25（厚15mm）钢板加工，测杆20cm一节，两端均有丝扣，以套箍相接，在接管外做刚套管，防止接管碰撞损坏。
2．2沉降观测的目的
(1)控制填土速率；
(2)根据实测沉降曲线预测地基固结情况，根据推定的残余下沉量确定填方预留沉降量和断面余量，同时确定构造物和路面结构的施工期；
(3)实测路堤沉降为施工计量提供依据。
因此，沉降观测在工程施工中显得非常重要。
(4)控制堆载预压卸载时间
2．3降观测点布置原则
一个观测断面为一组沉降板，二组浅层沉降观测桩，四组位移观测桩。
桥头
及独立箱涵
路段沉降观测桩按图设置，每个桥头及独立孔引道至少设置3个观测断面；高填土超载预压
路段每隔50m设一个断面，同时每一路段不少于2个观测断面；一般路段上沿纵向每隔
150m-200m设置一个观测断面。
2．4观测时间
每填筑一层应观测一次，如果两次填筑间隔填筑时间比较长，则3天观测一次，路基
中心沉降速率大于1cm/昼夜，应立即停止路堤填筑，待沉降稳定后再行施工，确保路基稳
定安全。
路堤填筑完成后，堆载预压期间观测应视地基稳定情况而定，一般半月或每月观测
一次，直至预压期结束。
一般来说，观测频率应与沉降速率相适应，沉降越小，观测频率也
可减慢；反之沉降越大，观测频率越要加快。
一般路堤在极限高度以下，沉降越小，观测次
数可少些。
极限高度以上填筑时，路堤极易失稳，因此，要求每填一层均要观测，间歇期要
增加次数；当位移曲线骤然变大时，更要跟踪观测，分析原因，并考虑是否需要采取措施。
2．5路堤填筑期沉降观测方案
2．5．1基准点校核
为了保证沉降观测的可靠性，必须保证基准点稳定可靠，因此要在施工前埋设好基
准点，埋置深度为l米以下，待沉降稳定后用sl型水准仪测量好其高程，基准点最好埋设
沉降点的附近，在观测沉降点时尽可能不要转站。
2．5．2沉降板埋设
①沉降板装配时应整平地基，铺筑第一层填料，压实后在预埋位置挖去填料至原地面放
入带有第一节沉降杆、护管、护帽的底板，并紧贴原地面，回填夯实，当填料将要与杆头齐
平时，打开护帽，露出杆头，测定杆头标高，带好护帽。
②在填筑上一层填料时须压实，在预埋位置挖去填料至护帽，打开护帽测定杆头标高，
两次标高之差即为观测间的沉降量，然后连接上一节沉降杆、护管，测定杆头标高，带好护
帽，回填夯实，以后以此类推。
③带好护帽的杆头高度应低于成型的填筑面3-5cm。
2．5．3浅层沉降观测桩埋设
浅层沉降观测桩的埋置深度在路基顶以下不小于1.20m为宜，桩顶露出路基顶高度不大
于0.10m，位移观测边桩埋置深度地表下不小于1.20m为宜，桩顶露出地面不大于0.10m，
桩周上部分50cm用素混凝土固定，确保桩的埋置稳定。
2．5．4位移观测边桩埋设
位移观测边桩应设置在两侧坡脚一组及坡脚以为红线范围以内一组（或离坡脚处观测桩
3-5m），垂直于路基方向布设，一横断面上四组。
2．5．5工作基点桩设置
设置在两侧边桩的横向延长轴线上，距边桩10m。
桩周上部50cm用现浇混凝土加以固
定，并在地面以上浇筑1m×1m×0.2m的观测平台，桩顶露出平台15cm，在顶部固定好基点
测头。
2．5．6校核基点桩设置
用于定期校核工作基点桩，一般位于变形区以内地基稳定区，可根据现场平面及高程控
制基点布设。
校核基点桩可用预制混凝土桩做桩体，打入深度大于10m，必须采用保护措施
保证校核基点桩。
基点桩设置位置应满足施工观测需要。
2．6仪器设备及人员的要求
采用S1和S3水准仪，S1水准仪作为二等水准测量用，从固定水准点引测标高，主
要用于工作基点桩校核和基点桩标高检测。
S3水准仪作三等水准测量用，主要填筑过程中
观测沉降，精度要求为1mm。
仪器、设备的操作方法与观测程序要熟悉、正确。
在首次观测
前要对所用仪器的各项指标进行检测校正，必要时经计量单位予以鉴定。
连续使用3～6个
月重新对所用仪器、设备进行检校。
在观测过程中，操作人员要相互配合，工作协调一致，
认真仔细，做到步步有校核。
沉降点观测采用s3型水准仪，水准尺也应使用受环境及温差
变化影响小的高精度铟钢水准尺。
在不具备铟钢水准尺的情况下，使用一般塔尺尽量使用第
一段标尺。
定人观测定人立尺，定时观测人员素质的要求，必须接受专业学习及技能培训，
熟练掌握仪器的操作规程，熟悉测量理论能针对不同工程特点、具体情况采用不同的观测方
法及观测程序，对实施过程中出现的问题能够会分析原因并正确的运用误差理论进行平差计
算，做到按时、快速、精确地完成每次观测任务。
2．7观测中的注意事项
(1)严格按测量规范的要求施测
(2)前后视观测最好用同一水平尺
(3)各次观测必须按照固定的观测路线进行，在同一时间段观测
(4)观测时要避免阳光直射，且各观测环境基本一致
(5)成像清晰、稳定时再读数
(6)随时观测，随时检核计算，观测时要一气呵成
(7)在雨季前后要联测，检查水准点的高程是否有变动
三、沉降数据汇总
以软土路基低能量强夯（滩涂段路基）K28+000位置沉降板为例介绍沉降观测数据整理
和汇总
表1：沉降数据汇总表
图三：路基填筑高度与沉降关系示意图
K28+000堆载后沉降曲线图
图四：堆载后沉降曲线图
四、计算沉降土方量
沉降土方量属于路基增填土方量，其计算值的合理、准确可为工程效益提供保障。
观
测表明沉降变形线近似抛物线状：
图五：沉降量示意图
如图五所示，则△V=2／3△S-B·L。
式中：△v：沉降土方量；△S：路堤中心沉降总
量，该值通常取多断面观测的平均值，且断面越多数值越准确，本工程中，采用每200m一
个断面进行测设；B：路基底宽；L：段落长度。
五、结语
软土路基沉降量和位移量观测是一个广阔的研究领域，随着研究的进一步深入，它必
将越来越好地被人们应用于生产实践当中。
