摘 要:沉降和位移觀測在公路路基的檢測中占據(jù)一個很重要的角色。通過對路基的沉降和位移觀測的研究和把握,可以更好的控制公路路基的施工速度、準確的估計施工過程中需要的土方量,確保施工質(zhì)量的保質(zhì)保量的進行。 

關(guān)鍵字:公路路基;沉降;位移觀測;研究 
  隨著我國公路交通事業(yè)的發(fā)展,各個單位和學者對高等級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公路工程的質(zhì)量與安全。為了保證施工的安全與進度,并為后期運營服務(wù),必須在公路的地基段設(shè)置觀測斷面,并且實時的觀測沉降與位移,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)實際情況,測斷面分為簡單觀測斷面和復(fù)雜觀測斷面兩種。簡單觀測斷面為地表沉降及位移觀測,復(fù)雜觀測斷面包括:地表沉降及位移、分層沉降、深層土體位移及孔隙水壓力;此外在進行施工的過程中,還需要相關(guān)機構(gòu)的密切合作,質(zhì)量體系的檢測和施工細節(jié)的把握。 
  一、相關(guān)機構(gòu)的配合 
  在項目進行施工時,要計劃好相關(guān)組織機構(gòu)之間的配合,在全局的統(tǒng)籌下開展路基的觀測和研究,有利于項目的順利進行。一般需要設(shè)立一下幾個部門,施工的項目組管理者,下設(shè)相關(guān)的技術(shù)負責人,再下設(shè)路基的觀測人員。 
  二、質(zhì)量體系的檢測 
  觀測路基的進度及安排應(yīng)該嚴格按照設(shè)計說明書要求的觀測頻率及精度進行。觀測及量測值必須經(jīng)過自檢及互檢才允許報送資料整理及分析。經(jīng)資料整理及分析后,若有疑問須及時補測校正。沉降及位移超限要及時報警,保證施工進度及安全。觀測人員必須認真負責,按記錄表格認真填寫原始記錄,觀測期間,由觀測單位保護好所有觀測點和觀測標志。承包商施工過程中不得破壞觀測點。正常情況下。每月向監(jiān)理報送一次觀測資料及分析報告,當超出界限值時應(yīng)立即向監(jiān)理工程師匯報。監(jiān)理工程師應(yīng)經(jīng)常檢查觀測點、水準點的情況。觀測工作結(jié)束后,觀測單位向總監(jiān)辦提供觀測段總體觀測結(jié)果分析報告、各點觀測數(shù)據(jù)整理圖表、原始記錄合訂本、相應(yīng)的曲線分析圖件。觀測及資料整理人員也應(yīng)嚴格按照質(zhì)量管理體系執(zhí)行。整個質(zhì)量管理體系圖示如下: 
  三、施工細節(jié)的把握 
 。1)減少誤差,確保路基的觀測準確進行。沉降觀測伴隨著路堤填筑施工開始的,直到路堤施工及預(yù)壓沉降穩(wěn)定后結(jié)束。預(yù)計觀測期為兩年。分析小角大小對位移量計算的影響如下: 
  如圖所示,設(shè)小角法計算觀測點i點位移量時,視線長取值為L,i點首期觀測位于a,以后沿垂直于視線方向位移至b、c。a點“初始小角a”即為 , 
  位移計算誤差示意圖 
  位移至b點后“第一次小角b”記為 。由于計算觀測點位移量時,認為L為不變量,以L代替A點至b點的長度,視線長度替代差為 ,在垂直于視線方向上產(chǎn)生的距離替代差為 (即觀測點實際偏離視線值 與計算出的偏離視線值 之差), 即為小角法測量的計算誤差,其值為: 
  對于極坐標法, 取值范圍為-1~+1之間,而小角法與極坐標法比較,取 為測距精度2mm, 取測距精度的1/20(計算誤差相對于測量誤差可忽略不計),計算誤差為0.1mm。這時, 
  即當計算誤差取0.1mm時,小角可接近3°,如取計算誤差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。沉降觀測板中央焊接直徑為25mm的鋼管。鋼管外用50arm鍍鋅圓管保護,每300mm節(jié)螺扣相接,不與鋼管相連。沉降板在埋置時要預(yù)鋼管的平行線垂直,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。測點設(shè)置在路基中心,持力層上每一地層設(shè)置一個磁環(huán),軟土層厚度較大地段的軟土層中設(shè)置兩個磁環(huán),磁環(huán)的埋設(shè)深度根據(jù)埋設(shè)點的工程地質(zhì)情況確定。埋設(shè)時,在路基中間用鉆機鉆孑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,用分層沉降儀測量各磁環(huán)的位置,分別計算各地層的沉降量。 
 。3)深層土體位移是將測斜管設(shè)置在土體中,用測斜儀測試土體的水平位移。測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,坡腳處用鉆機打孔,將測斜管下到鉆孔中,管與孔之間用砂充填,F(xiàn)場用測斜儀測定任意深度處管的傾斜度,然后計算土的位移量及其方向 
 。4)確定好水準點的位置 
  水準點首先應(yīng)該設(shè)計在穩(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。水準點樁采用lOcmxlOcmxl00em的鋼筋混凝土樁,樁頂預(yù)埋鋼筋測頭。樁周頂部50cm現(xiàn)澆混凝土固定。并在地面上澆注1.0mx1.0mx0.2m的觀測平臺,樁頂露出平臺l0om。所有水準點需用圖表形式呈送監(jiān)理工程師。水準點樁的混凝土標號不小于25。除以上暫時性水準點,在離路基坡腳100m外設(shè)置半永久性水準點,三個暫時性水準點共用一個半永久性水準點。 
  四、結(jié)語 
  沉降及位移觀測是軟基處理的一個重要部分,直接影響著工程的安全與進度。通過沉降與位移觀測。有助于指導(dǎo)施工進度,控制填筑速率,為施工期間沉降引起的增加土方量作出準確的測算,同時控制預(yù)壓期,推算地基最終沉降量并對沉降穩(wěn)定卸荷時間作出準確的判斷,以最終保證施工的安全與質(zhì)量。 
  參考文獻: 
  [1]尹志政,張家生.灰色模型在大壩變形監(jiān)測與預(yù)報中的應(yīng)用[J],2008(09). 
  [2]張儀萍,張士喬,龔曉南.沉降的灰色預(yù)測[J]工業(yè)建筑,2010(09)