高速公路改扩建加宽路基沉降观测技术方案

2012年第23期129(12月上)《交通世界》的废水修建防渗蒸发池，施工结束后，填平掩埋处理。

禁止在水体中清洗储存油类或其它有毒物质的车辆、容器以及器具，在专门的清洗容器中清洗，清洗后的废弃清洗液体，在蒸发池中蒸发处理。

文明安全施工，加强环境管理，避免对河道堤坝等防护设施产生破坏影响，施工生活区域远离河道设置，生活区设置专用的化粪池处理废水，使其自然蒸发，施工结束掩埋化粪池。

施工生产的污水禁止直接排放进入河流，施工中的废油、废沥青和其它固体废弃物远离河道、水体、水源堆放，同时及时清运至专门的仓库或堆放场地堆放，并设篷布遮盖，防止雨水冲刷入水体。

施工期环境空气污染防治措施运输便道定时洒水，在经过村庄密集地区加强洒水密度和强度，以减少道路扬尘对居民区空气造成污染。

运送沙石料的车辆严禁超载，不得沿途洒漏，并用篷布覆盖。

施工生活取暖的设施设立在远离人群的地方，并尽可能使用清洁燃料。

施工期噪声污染防治措施施工营地、料场、材料制备场地尽量远离环境保护目标。

合理安排施工活动，减少施工噪声影响时间，避免使用高噪声施工机械在同一区域同时使用，路线近距离内有居民区等敏感点的路段，高噪声机械应尽量避免安排在居民休息时施工，晚22：00至次日凌晨6：00停止作业。

施工中尽可能选用效率高噪声低的机械设备，并注意维修保养和正确使用，使之处于最佳工作状态和最低噪声水平，可视实际情况给强噪声设备加装隔声罩。

高速公路路基施工线路长，工程量大，耗费的人力、物力巨大，必须因地制宜，就地取材。

邯郸至大名（冀鲁界）高速公路部分路段卵石土路基填筑贯彻了主动控制为主的质量控制原则，同时紧紧依靠试验分析实施过程控制、过程检验，保证了路基填筑的质量，符合高速公路现代化施工的基本原则要求，经验值得推广。

作者单位：河北省高速公路廊涿管理处工程概况京港澳高速公路涿州（京冀界）至石家庄段（京石高速公路）于1987年3月开始动工修建，1993年11月半幅高速公路全线建成通车，1994年12月全幅通车运营，全长221.254公里，双向4车道，路基宽度27米（局部路段为26米路基宽）。

高速公路采用了先单幅修建，单幅通车，再扩建半幅，全幅通车的建设方式，解决了短期建设资金不足的难题，开创了在经济较落后条件下，阶段性地修建高速公路的一种新观念与新实践，实现了河北省较早地拥有高速公路的目标，同时有力地促进了沿线地区的经济发展，展现了高速公路对社会发展的巨大贡献。

目前，京石高速公路交通量增长迅速，大型车比例不断递增，道路病害逐渐增加，导致高速公路服务水平逐渐下降，资料统计，年平均交通量已达到49855 pcu/日，高峰时段道路服务水平已明显下降。

为提高道路通行能力适应交通量迅速增长的需要，满足社会经济发展、适应地方规划、发挥通道资源优势和恢复道路使用性能的需要，京石高速公路改扩建迫在眉睫。

改扩建方案将采取“两侧拼宽为主、局部分离”的方式将原双向4车道高速公路扩建为双向8车道高速公路。

沉降观测的目的京港澳高速公路涿州（京冀界）至石家庄段沿线路基高度差异较大，软（弱）土地质条件差，土性变化复杂。

老路基经过近20年的运营地基沉降基本完成，而对其进行加宽拼接扩建的过程中，新路基的沉降刚刚开始发生，新老路基如何协同变形等，如何避免在施工过程和通车运营后路面开裂和路基塌陷，进行路基施工及运营期间路基变形和稳定性的监测非常重要。

通过监视路基的动态变化，检验设计地基的加固及拼接效果，分析新拼接路堤荷载对老路基产生的附加沉降和横断面方向横坡改变规律，为路基填筑计划的制定和执行提供定量的参考数据，保证填筑过程中路堤的安全，保证公路运营过程中的工后沉降及差异沉降满足行车要求。

加宽路基沉降观测技术方案京港澳高速公路涿州（京冀界）至石家庄段改扩建工程路基变形观测主要以垂直沉降观测为主，水平位移观测根据具体要求确定。

变形测量按国家二高速公路改扩建加宽路基沉降观测技术方案研究文/张仲帆TRANSPOWORLD 2012No.23(Dec)130HIGHWAY现代公路等水准测量规定执行。

加宽路基沉降控制标准加宽路基工后沉降小于10cm。

扩建工程路基施工期间：加宽路堤地表沉降速率应小于5mm/d。

路基填筑完成后，应对完成的路基进行沉降变形观测。

根据沉降观测资料推算剩余沉降，如果剩余沉降小于规定的允许工后沉降值或满足连续3个月沉降小于2mm/月时，才能进行路面施工。

对于沉降速率达不到要求的路段，不得进行路面施工，应采取必要的措施进行处理。

处理后的路基沉降速率小于2mm/月后，再进行路面施工。

扩建工程路面施工期间，实测路面沉降速率应小于1mm/月。

扩建工程路面施工期间，实测路面横坡变化应小于0.5%。

扩建工程通车运行期间，实测路面沉降速率应小于1mm/月。

加宽路基沉降观测断面布置布置原则加宽路基沉降观测断面布置在考虑工程地质条件、地基处理及路堤设计方式、荷载因素、结构物特征、路堤高度、周边环境、经济因素等几个因素的情况下，原则上按照以下要求布置观测断面和观测点：地基条件均匀良好且路基高度大于6m 、软土地基地段沉降观测断面的间距一般为150～200 m；对于地势平坦、地基条件均匀良好、高度大于4 m 且小于6 m 的路堤可放宽到500 m；对于地形、地质条件变化较大地段应适当加密；路堤与不同结构物（大中桥、分离式立交）的连接处应设置沉降观测断面，每个路桥过渡段在搭板尾部和距离桥头35m 处分别设置一个沉降观测断面。

观测断面组成加宽路基沉降观测采用Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ型观测断面。

Ⅰ型观测断面主要用于一般地段加宽路基（软土地段高度大于4.0m 或非软土地基地段高度大于5.0m ）沉降观测如（图1）。

Ⅱ型断面仅在桥头搭板尾部布置如（图2）。

Ⅲ型观测断面用于软土地基路基高度大于6m 以上的地段和非软土地基路基高度大于8m 的地段如（图3）。

Ⅰ型观测断面包括沉降观测标和沉降板。

每个断面设置2个沉降观测标，埋设于两侧防撞护栏内1.0m 位置。

沉降板分别位于新路肩内侧1.0m 、加宽路面中部、老路肩外侧2.0m 垂线位置对应的地基或开挖后的边坡上，每断面共设置6个，随填土增高应逐渐接高测杆及保护套管。

观测元件埋设要求老路肩沉降观测标：观测标可选择Φ20mm 不锈钢棒，顶部磨圆并刻画十字线，底部焊接弯钩，通过测量埋置在距离老路护栏内侧1.0m 观测断面设计位置，埋置深度0.3m ，桩周0.15m 用C20混凝土浇筑固定，完成埋设后按二等水准标准测量桩顶标高作为初始读数。

沉降板：由底板、金属测杆（φ40m m 镀锌铁管）及保护套管（φ75mmPVC 管）组成。

底板尺寸为60cm ×60cm,厚9cm 。

按二等水准标准测量沉降板标高变化。

①沉降板埋设位置应按设计测量确定，埋设位置处可垫10cm 砂垫层找平，埋设时确保测杆与水平面垂直。

②放好沉降板后，回填一定厚度的垫层，再套上保护套管，保护套管略低于沉降板测杆，上口加盖封住管口，并在其周围填筑相应填料稳定套管，完成沉降板的埋设工作。

③按二等水准标准测量埋设就位的沉降板测杆杆顶标高读数作为初始读数，随着路基填筑施工逐渐接高沉降板测杆和保护套管，每次接长高度以0.3m 为宜，接长前后测量杆顶标高变化量确定接高量。

金属测杆用螺丝套扣连接，保护套管用PVC管外接头连接。

剖面沉降管：路基基底剖面沉降管在地基加固及垫层施工完毕后，填土至0.6m 高度碾压密实后开槽埋设，开槽宽度20～30cm ，开槽深度至地基加固垫层顶面，槽底回填0.2m 厚的中粗砂。

在加宽路基和既有路基交接处水平埋设U 形管，在U 形管两端分别密封连接回线钢管和内壁均布有四条轴向凹槽的PVC 测管，并在回线钢管、U 形管和P V C 测管内穿设通长的测绳；回线管和测管平行设置、且两者轴线与线路延伸方向垂直；测管在埋设时，其中两条相对的凹槽呈上下设置，另外两条呈左右设置。

其上夯填中粗砂至与碾压面平齐。

沉降管敷设完成后，在外侧设置0.5 m ×0.5 m ×0.95m C20素混凝土保护墩，并设置观测桩，观测桩采用C20素混凝土灌注，断面采用0.5 m ×0.5 m ×1.6m ，并在桩顶预埋半圆形不锈钢耐磨测头,观测桩用钢筋混凝土保护盒保护。

待上部一层填料压实稳定后，连续观测数日，取稳定读数作为初始读数。

观测方法与要求观测方法①横剖面沉降观测方法采用横剖仪和水准仪进行横剖面沉降观测。

每次观测时，首先用水准仪按二等水准精度测出横剖面管一侧的观测桩顶高程，再把横剖仪放置于观测桩顶测量初值，然后将横剖仪放入横剖管内测量各测点。

②沉降板观测方法采用水准测量方法，按测量精度要求和频次定期观测沉降板测杆顶面测点高程。

沉降板观测时应在测杆头上套一个专用的测量帽。

测量帽下部以刚好套入测杆为宜，测量帽上部以中心为一2012年第23期131(12月上)《交通世界》半球型的测点。

在沉降板测杆接高时应同时测量接高前后的测杆高程。

③路肩沉降观测标观测方法采用水准测量方法，按测量精度要求和频次定期观测路肩观测标顶面测点高程。

观测测量精度及频度①观测精度路基沉降观测水准测量的精度为±1.0mm ，读数取位至0.1mm ；剖面沉降观测的精度应不低于8mm/30m ，横剖面沉降测试仪最小读数不得大于0.1mm 。

②观测频度路基沉降观测的频次不低于表1的规定。

作者单位：河北省高速公路衡大管理处观测阶段观测频次路基施工一般1次/（1-2）层或1次/（5-10）d 沉降量突变1次/天路基搁置期1次/15d 路面施工6个月1次/（10-15）d 通车运行期12个月0～3个月1次/月4～12个月1次/2月。