邵懷高速公路路基沉降與穩(wěn)定沉降觀測總報告.doc

1、湖南省邵陽至懷化高速公路路基沉降與穩(wěn)定觀測總 報 告邵懷高速公路路基沉降與穩(wěn)定觀測組2007年05月18日湖南省邵陽至懷化高速公路路基沉降與穩(wěn)定觀測總報告邵懷高速公路路基沉降與穩(wěn)定觀測總報告目 錄1 概述11.1 路基沉降與穩(wěn)定觀測的目的及意義11.2 邵懷高速公路路基沉降與穩(wěn)定觀測工作基本情況32 路基沉降與穩(wěn)定觀測方案52.1 路基沉降與穩(wěn)定觀測的依據(jù)62.2 沉降觀測點的布設(shè)62.3 路基沉降與穩(wěn)定觀測113 路基沉降與穩(wěn)定觀測結(jié)果及分析153.1 典型斷面觀測結(jié)果153.2 一般斷面觀測結(jié)果243.3 典型斷面觀測成果分析與評價863.4 一般斷面觀測成果分析與評價874 結(jié)論及進一步

2、工作984.1 結(jié)論984.2 進一步工作995 致謝100附圖1101附圖2102附圖3103 1 概述1.1 路基沉降與穩(wěn)定觀測的目的及意義為了滿足國民經(jīng)濟持續(xù)發(fā)展的需要以及國家西部大開發(fā)重大政策的實施，國家宏觀產(chǎn)業(yè)政策的重要內(nèi)容之一就是要加大基礎(chǔ)設(shè)施的投入力度，修建更多的機場、高速鐵路和高速公路。這些大型的土木工程項目要占用大量的土地資源，出于技術(shù)和經(jīng)濟的要求，工程建設(shè)所面臨的地形、地質(zhì)條件也日趨復(fù)雜，必然會出現(xiàn)許多高填方和軟弱地基。例如，滬寧高速公路沿線軟土層厚薄不均，一般為615m，最厚處達30m；貴州龍洞堡機場填方達43m；攀枝花機場一般填方高度為20 40m，最大填方高度達77m

3、以上。又如，九十年代后期以來，我省的高速公路建設(shè)方興未艾，如耒宜高速公路、潭邵高速公路、衡棗高速公路、常張高速公路、懷新高速公路等，由于沿線多為丘陵山區(qū)，地形與地質(zhì)條件復(fù)雜，高填深挖及半填半挖及其普遍，軟土地基也不乏其有。填切交界高差610m較多，填方高度在10m以上者較常見，最大填方高度在20m甚至30m以上也有。而由于受自然條件的限制，使得路基的填筑采用不同的土質(zhì)，局部還采用了紅砂巖、紫砂巖、高液限粘性土等不良土質(zhì)的填料；軟土地基的處理也大多采用換填砂礫或片石的低成本的傳統(tǒng)方法。由于以上不利因素的存在，使得路基在填筑期或工程完工后沉降量或沉降速率偏大，給路面結(jié)構(gòu)層的鋪筑留下了質(zhì)量隱患，容易

4、引起路基變形過大、路面的早期破壞、橋頭跳車等一系列病害。國內(nèi)外的大型土木工程的實踐表明，工程建筑物的沉降與穩(wěn)定問題無論在工程修建期間還是在建成運營期間對工程技術(shù)和管理人員來說都是不容忽視的。要解決好沉降與穩(wěn)定的問題應(yīng)從兩方面著手，即：一方面，解決在設(shè)計階段如何準確的計算、預(yù)測沉降量和穩(wěn)定安全度；另一方面，由于計算理論存在諸多假設(shè)，且計算參數(shù)的精度問題，理論計算結(jié)果往往與工程實際情況并不符合，所以必須做好現(xiàn)場的觀測工作，通過觀測數(shù)據(jù)來分析判斷工程的沉降是否正常與穩(wěn)定性是否滿足要求，從而為現(xiàn)場施工和工后的運營的安全性提供決策依據(jù)，同時也反過來驗證計算理論的科學(xué)性和準確性，不斷改進理論計算模型和提高

5、其計算精度。從工程的角度出發(fā)，現(xiàn)場觀測工作的實際意義似乎更大。譬如在軟土地基上修筑高速公路，對地基的工后沉降有嚴格的要求，根據(jù)公路軟土地基設(shè)計與施工技術(shù)規(guī)范（jtj017-96）的規(guī)定，高等級公路路面設(shè)計使用年限（15年）內(nèi)殘余沉降要求如表1所示。為了減小工后沉降，通常在建造前一般會進行較長時間的堆載預(yù)壓，以消除大部分的固結(jié)沉降和次固結(jié)沉降，盡管如此，公路路堤在使用期間本身自重荷載和車輛交通荷載作用下也會由于地基軟土的變形而在很長時間內(nèi)繼續(xù)沉降。因此，在實際工程中，一般會采取適當?shù)姆桨笇浲恋鼗M行加固處理，以減小變形。在確定加固方案時，應(yīng)根據(jù)路堤建造、地基處理、路面鋪裝和使用期的養(yǎng)護維修等綜

6、合考慮工后沉降的處理措施，采用“優(yōu)化技術(shù)經(jīng)濟”對策，以工程總投資最省為原則選用路堤軟基處理方案，允許部分工后沉降由日后養(yǎng)護維修中解決。由此，就需要估算工后沉降量，也就是要較為準確的預(yù)測工程的工后沉降，使得預(yù)測結(jié)果與實際控制的沉降結(jié)果更為接近，這是選擇軟土地基加固處理方案的基礎(chǔ)。工后沉降量的估算預(yù)測方法有很多，早在20世紀初，k.terzghi等人（1925）年就曾建立了經(jīng)典的地基沉降計算分析方法，此后又有許多人為該方法的改進和完善做出了重要貢獻。70年代以來，隨著計算機技術(shù)的進步，大型的數(shù)值計算變得越來越容易，采用有限元分析計算地基沉降以成為可能。再后來隨著統(tǒng)計、系統(tǒng)理論學(xué)科的發(fā)展出現(xiàn)了時間序

7、列分析方法、灰色系統(tǒng)理論預(yù)測方法、模糊綜合評判法、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測法以及現(xiàn)在較常用的曲線擬合法等一系列的工后沉降量預(yù)測方法。在這些工后沉降量的估算預(yù)測方法中，除經(jīng)典的地基沉降計算分析方法和有限元分析方法不需要對工程現(xiàn)場進行沉降觀測外，其它方法大多都需要現(xiàn)場沉降觀測的數(shù)據(jù)作為其分析的基礎(chǔ)，而且現(xiàn)場觀測數(shù)據(jù)的準確性很大程度地影響了預(yù)測的結(jié)果。此外，需要特別強調(diào)的是，事實上目前采用的這些沉降預(yù)測方法還不能滿足工程應(yīng)用的需要，預(yù)測的最終沉降量和歷程與實測的數(shù)據(jù)相差較大，所以凡是較大的軟基工程都必須設(shè)置試驗工程進行試驗和監(jiān)測，以修改和完善設(shè)計。如香港新機場擬建前在非常軟的海相軟粘土上進行了一段近海試驗填方，

8、用大量的儀器監(jiān)測填方和地基土在工程期間和完工后的工程性能，監(jiān)測內(nèi)容包括了沉降量和沉降速率的大小。 容許工后沉降 表1 道路等級橋臺與路堤相鄰處涵洞或箱型通道處一般路堤高速公路、一級公路0.10m0.20m0.30m二級公路（采用高級路面）0.20m0.30m0.50m邵陽懷化高速公路是國家重點建設(shè)的“五縱七橫”國道主干線上海至瑞麗高速公路中的一段，主線全長約155.84km，懷化聯(lián)絡(luò)線13km，沿線地形切割強烈，起伏巨大，河谷深切，山體陡峻，是典型的山嶺重丘區(qū)高速公路。山區(qū)公路具有多種多樣的路堤斷面形式，主要有半填半挖、陡坡路堤、高路堤、構(gòu)造物的臺背回填高路堤，而且填切交界頻繁。此外邵懷高速公

9、路沿線部分地區(qū)分布有巖溶、采空區(qū)和軟土地基等，根據(jù)資料分析顯示，其中高路堤（h20m）40多段、軟基（h3m）10多段、陡坡路堤160多段、深切邊坡（h30m）110多處、巖溶和采空區(qū)路堤有4段左右、橋梁臺背和隧道口路堤300多處。路基質(zhì)量好壞直接影響公路的整體質(zhì)量，然而，高填路堤、軟基、陡坡路堤、深切邊坡、巖溶、采空區(qū)、填切交界頻繁和不良土質(zhì)的不利因素將給路基的修筑帶來很大的困難。為優(yōu)質(zhì)、高效建好邵懷高速公路，必須在施工期對全線路基實施沉降與變形觀測，及時為指導(dǎo)設(shè)計與施工提供可靠的數(shù)據(jù)。(1) 通過路基沉降和變形觀測，檢驗高速公路工程建設(shè)質(zhì)量，確保路基施工中的安全和穩(wěn)定；(2) 通過原位觀測

10、，預(yù)測沉降量，驗證設(shè)計的合理性，并把信息反饋給路面設(shè)計，及時指導(dǎo)和優(yōu)化設(shè)計，使工后沉降控制在設(shè)計的允許范圍內(nèi)；(3) 及時發(fā)現(xiàn)地基的不良地質(zhì)現(xiàn)象，為工程決策提供依據(jù)，并通過觀測，檢驗路基工程處理效果；(4) 指導(dǎo)施工，正確控制路堤施工填筑速率，合理確定路面施工時間，提供施工期間的沉降土方計量依據(jù)；(5) 掌握山區(qū)高速公路路基沉降與變形規(guī)律，分析路基路面的穩(wěn)定性，為今后山區(qū)高速公路建設(shè)提供指導(dǎo)。因此，路基沉降與穩(wěn)定觀測對保證路基填筑的質(zhì)量具有重大的意義，無論從計算預(yù)測路基工后沉降量，到應(yīng)證軟基處理方案的效果，還是指導(dǎo)路基填筑的現(xiàn)場施工，路基沉降與穩(wěn)定觀測都具有重要的實際意義。而路基沉降觀測成敗的

11、關(guān)鍵則在沉降觀測方法與技術(shù)的科學(xué)性和正確性，因此采用先進合理的路基沉降觀測的方法與技術(shù)也就成為十分關(guān)鍵的問題。1.2 邵懷高速公路路基沉降與穩(wěn)定觀測工作基本情況受湖南省邵懷高速公路建設(shè)開發(fā)有限公司委托，湖南省交通科學(xué)研究院承擔了邵懷高速公路路基沉降與穩(wěn)定觀測任務(wù)。在業(yè)主和監(jiān)理單位的指導(dǎo)和配合下，特別是業(yè)主工程部的直接領(lǐng)導(dǎo)下，順利完成邵懷高速公路路基沉降與穩(wěn)定觀測任務(wù)，工作基本情況如下：（1） 項目組織購置了一批新的設(shè)備，包括全站儀、水準儀、測斜儀、滑動沉降儀、計算機、越野車等，確保了項目的順利進行。項目組根據(jù)工程實際情況，在安江鎮(zhèn)、洞口縣和隆回縣設(shè)立三個駐地，進行了辦公和生活設(shè)施的購置，為現(xiàn)場

12、工作人員提供了一個和諧的環(huán)境。（2）觀測點埋設(shè)和觀測2004年3月，對邵懷高速公路全線進行了了解，結(jié)合施工圖，初步編制了埋設(shè)計劃表，隆回段由于當時還沒有開工，觀測點埋設(shè)計劃是根據(jù)施工圖編制的。觀測組于2004年4月份開始進行現(xiàn)場踏勘、選點。對洞口段和安江段的陡坡路堤、高填方路堤、臺背、高切方邊坡進行統(tǒng)計，現(xiàn)場確認，最后根據(jù)業(yè)主要求形成了觀測點匯總表。 全斷面沉降管埋設(shè) 全斷面沉降管觀測 水準測量 測斜管觀測觀測組于2004年7月份開始進行埋點及觀測工作，按照計劃要求對陡坡、高填、軟基等典型斷面和陡坡路堤、高填方路堤、臺背、高切方邊坡等一般斷面進行埋點和觀測。觀測組于2004年12月份對隆回段的

13、陡坡路堤、高填方路堤、臺背、高切方邊坡進行統(tǒng)計，現(xiàn)場確認，最后根據(jù)業(yè)主要求形成了隆回段觀測點匯總表。觀測組于2005年5月份開始進行隆回埋點及觀測工作，按照計劃要求對陡坡、高填、軟基等典型斷面和陡坡路堤、高填方路堤、臺背、高切方邊坡等一般斷面進行埋點和觀測。觀測組于2006年8月份對隆回段沉降較大地段重點觀測，加大觀測頻率。2007年1月30日，路基底基層全部完成，安江和洞口段路面的中面層施工完畢，現(xiàn)場觀測工作結(jié)束。 測斜管鉆孔和埋設(shè) 全站儀放樣和觀測（3）觀測報告編寫和提交自2004年8月份以來，每個月編寫觀測報告，上報公司、總監(jiān)辦、工作組及監(jiān)理，并于2005年7月提交階段性報告，為路基精加

14、工和路面施工決策提供依據(jù)，2005年12月提交年度報告，做到測量數(shù)據(jù)真實、準確，報告制作精美。觀測組共提交成果： 月度觀測報告29期 階段性觀測結(jié)果分析報告 2005年度報告 sk69+500軟基超載預(yù)壓計算書 sk69+500軟基超載預(yù)壓段沉降預(yù)測計算報告 隆回段臺背布設(shè)方案 隆回段特殊斷面觀測報告12期（10天/期）現(xiàn)提交路基沉降與穩(wěn)定觀測研究總報告，報告中匯編了陡坡、高填、軟基等典型斷面和陡坡路堤、高填方路堤、臺背、高切方邊實測資料，分析路基沉降和變形規(guī)律及邊坡的穩(wěn)定性，提出了運行期應(yīng)關(guān)注的部位和巡視檢查的重點，可供工程驗收和質(zhì)量評價參考。2 路基沉降與穩(wěn)定觀測方案2.1 路基沉降與穩(wěn)定

15、觀測的依據(jù)(1) 交通部公路軟土地基路堤設(shè)計與施工技術(shù)規(guī)范（jtj 017-96）；(2) 國家技術(shù)監(jiān)督局和建設(shè)部工程測量規(guī)范（gb 50026-93）；(3) 河海大學(xué)和滬寧高速公路股份有限公司主編的交通土建軟土地基工程手冊 2001.4；(4) 邵懷高速公路的施工設(shè)計圖及有關(guān)技術(shù)文件。2.2 沉降觀測點的布設(shè)2.2.1 布置原則沉降觀測點布設(shè)在變形體上能反映變形特征的位置，并設(shè)在觀測數(shù)據(jù)容易反饋的部位。在地質(zhì)條件差、地形變化大、設(shè)計問題多的部位多設(shè)置觀測點。從整體到局部，先設(shè)計后施工，即先縱觀施工的整個路段，能夠從總體上控制高速公路的沉降特性，后根據(jù)局部特征調(diào)節(jié)、加密；先在圖紙上規(guī)劃設(shè)計，

16、然后進行實地踏勘、對照、修改、確定和埋設(shè)。（1）典型斷面觀測點布置1）高填方路堤（附圖一）觀測內(nèi)容：路基分層沉降、路基豎直沉降、地表沉降（全斷面沉降管）、土壓力、坡腳處地表水平位移和隆起；觀測目的：了解填土在不同壓實度、不同填方高度、不同氣候條件下變化等情況下的路堤分層沉降、總沉降和地表水平位移和隆起的變化規(guī)律，以及不同高度情況下的土壓力分布狀況。2）軟土路基（附圖二）觀測內(nèi)容：路基及地下土體分層沉降、路基豎直沉降、地表沉降（全斷面沉降管）、坡腳處地表水平位移和隆起；觀測目的：了解填土在不同壓實度、不同填方高度、不同氣候條件下變化等情況下對軟基的固結(jié)、路堤分層沉降、總沉降、路堤邊緣地表的水平、

17、垂直位移的變化規(guī)律。3）陡坡路堤（附圖三）觀測內(nèi)容：總豎直沉降（根據(jù)需要采用單點沉降計）、邊坡坡頂、平臺、坡腳處水平和垂直位移；觀測目的：了解在不同坡比的陡坡上，不同填方高度的路堤總沉降、邊坡坡頂、平臺、坡腳處水平和垂直位移的變化規(guī)律。（2）一般斷面沉降觀測1）地表沉降量采用地表型沉降計（沉降板），用于沉降管理。觀測目的是根據(jù)觀測數(shù)據(jù)調(diào)整填土速率；預(yù)測沉降趨勢，確定預(yù)壓卸載時間和結(jié)構(gòu)物及路面施工時間；提供施工期間沉降土方量的計算依據(jù)。根據(jù)現(xiàn)場實際需要，分別在不良地基（軟基、巖溶、采空區(qū)）地段和高路堤。在地質(zhì)情況相似地段上，參考地形因素進行埋設(shè)；地形因素也相似的情況下，以適當距離布設(shè)，這主要到現(xiàn)

18、場踏勘進行。2）總沉降量采用地表型沉降計（沉降板），用于沉降管理。其觀測目的同地表沉降量。對于地基條件較好的路段，路堤填筑后自身壓縮量受壓實標準和施工質(zhì)量控制，這種路段沉降觀測從路床底面開始埋板。在全線填方高度大于10m的一般路段的按點距500m布置，或填方高度大于8m構(gòu)造物臺背、隧道口路段50m范圍內(nèi)按點距25m布置觀測點。3）地表水平位移量和隆起量地表水平位移量和隆起量觀測儀器是地表水平位移樁（邊樁），用于穩(wěn)定管理。其目的是監(jiān)測地表位移及隆起情況，以確保路堤施工的安全和穩(wěn)定。在路堤高度大于10m的路堤、軟土路基路堤、陡坡路堤、巖溶和采空區(qū)路堤、構(gòu)造物臺背邊坡的邊溝以外l0m的地方設(shè)置邊樁觀

19、測地表水平位移量和隆起量，構(gòu)造物臺背縱向坡腳、填切交界的填方段、沿河等特殊路段增設(shè)觀測點。4）邊坡變形量邊坡變形觀測包括邊坡外部變形觀測和深部變形觀測。邊坡外部變形觀測類似于大地測量，在邊坡上布置一定數(shù)量的觀測網(wǎng)點（水平、垂直），并根據(jù)邊坡的穩(wěn)定情況及其發(fā)展的趨勢，通過三角測量及精密水準測量，定期觀測各測點上的位移變化。深部變形觀測主要通過鉆孔傾斜儀等對邊坡內(nèi)部的水平位移和垂直位移進行觀測（必要時觀測）。一般斷面沉降與變形觀測原則 表2 檢測項目地表沉降量總沉降量地表位移量和隆起量邊坡變形量高路堤基底承載力較差h10m基底承載力較差或填土h20m/軟基（非清淤方案）必須觀測必須觀測必須觀測/陡

20、坡路堤基底承載力較差h10mh10mh10m構(gòu)造物臺背基底承載力較差h8m基底承載力較差、填土h20m和錐坡附近地表/隧道口基底承載力較差h8m基底承載力較差或填土h20m/深切方/h30mh30m2.2.2 沉降觀測點的布設(shè)步驟布設(shè)步驟為：（1）選取觀測基準點(水準點和位置控制點)。水準路線是沿公路路線布設(shè)，水準點宜設(shè)于公路中心線兩側(cè)50300m范圍之內(nèi)；大橋、隧道口及其他大型構(gòu)造物兩端，增設(shè)水準點。由于一些施工單位難以提供穩(wěn)定可靠的觀測基準點，可以在施工之初，從施工控制點上轉(zhuǎn)測到牢固點，作基準點，為日后檢查或引測工作基準點之用；（2）確定工作基準點(作業(yè)場地)；（3）布設(shè)整體網(wǎng)觀測點；（4

21、）布設(shè)局部特征點。布設(shè)前綜合考慮地質(zhì)、地基處理及路堤設(shè)計方式、荷載、結(jié)構(gòu)物特征、施工作業(yè)方式和經(jīng)濟等因素。根據(jù)不同要求，觀測點的布設(shè)分為全斷面沉降管、沉降板、單點變位計、測斜管、邊樁、土壓力盒的布設(shè)等內(nèi)容。目的是能夠準確而完整地反映出路堤的沉降和變形規(guī)律。2.2.3 沉降觀測點的布設(shè)和觀測方法1）沉降板沉降板埋設(shè)分為地表和路床底埋設(shè)兩種，前者觀測地表沉降，后者觀測路堤總沉降。沉降板由鋼板或鋼筋混凝土底板、金屬測桿和保護套管組成。地表沉降板的底座一般埋設(shè)在砂墊層中。管頂?shù)陀谠瓑簩嵜?8cm，隨即測量管頂至底板高差，填土夯實至管頂，并測量管頂標高(初讀數(shù))，當?shù)诙油潦┕ね戤吅螅诠茼斘恢媒由系囟?/p>

22、節(jié)鋼管。觀測時，每節(jié)管的頂面有上、下管定標高，下節(jié)管頂面標高用于計算第一次沉降量，上節(jié)管頂標高作為下次計算沉降量的數(shù)據(jù)。隨著填土的增高，測桿和套管也相應(yīng)接高，接高后的測桿頂面略高于套管上口，套管上口應(yīng)加蓋封住管口，避免填料落入管內(nèi)而影響測桿下沉自由度，循序逐節(jié)升高，重復(fù)上述工作。路堤總沉降觀測是在路床底當路堤填土至路床底時及時埋設(shè)觀測總沉降的沉降板。面埋設(shè)沉降板，其形式與地表沉降相同，只是觀測接管較少。一般路堤的沉降板設(shè)置在路中心，高路堤、構(gòu)造物臺背、隧道口、根據(jù)實際情況增設(shè)路肩及坡趾測點。（見圖1、2）圖1 地表沉降觀測點設(shè)置圖2 路堤總沉降觀測點設(shè)置2）全斷面沉降管測試地基沉降時，在地基處

23、理完之后，在地基表面挖一水平槽，槽的尺寸比與沉降管尺寸直徑略大，將沉降管埋入，用土覆蓋并壓實。為了防止沉降管被壓扁而影響使用，沉降管應(yīng)選擇具有較大的徑向剛度的高壓水管，一般選擇使用剛絲繞的高壓管。測試路堤沉降時，在預(yù)計埋設(shè)沉降管的位置上，經(jīng)壓實后再挖槽，槽的尺寸比沉降管尺寸略大，埋設(shè)方法與測試地基相同。沉降管埋設(shè)之后，為了防止土粒進入，應(yīng)及時在沉降管兩端設(shè)計保護設(shè)置，保護設(shè)置為有蓋板的砼池，池的尺寸根據(jù)實際情況確定，其原則是：一是能夠讓水管、導(dǎo)線、探頭順利通過，二是能夠防盜。（見圖3）圖3 路堤填筑分層沉降全斷面觀測設(shè)置3）單點變位計單點位移計采用jmdl46xx智能數(shù)碼變位計，它是一種埋入式

24、電感調(diào)頻類智能型位移計，由變位計、錨釘、波紋管等組成。埋設(shè)時將變位計的兩端固定在要量測的土體區(qū)域內(nèi)，套上波紋管以便其自由伸縮，并將導(dǎo)線引出路堤。4） 分層沉降管分層沉降觀測點沿鉛垂線方向上和各層土內(nèi)布設(shè)。點數(shù)與深度，根據(jù)分層分布情況確定，原則上每一土層設(shè)一點，最淺的點位在基礎(chǔ)底面下50cm處，最深的點位在超過壓縮層理論厚度處，或設(shè)在壓縮性低的礫石或巖石層上。分層沉降儀由分層沉降管、磁環(huán)、波紋管或pvc管組成，采用鉆孔導(dǎo)孔埋設(shè)，在路基中間鉆機打孔至持力層，根據(jù)地質(zhì)情況在相應(yīng)深度處安裝磁環(huán)，送入磁環(huán)后分層填土壓實，下好沉降管后用膨脹土封孔，以便磁環(huán)和地層同步沉降，用分層沉降管測量各磁環(huán)的位置，分別

25、計算各地層的沉降量。分層沉降觀測采用ct1型沉降儀和水準儀聯(lián)合測量。邵懷高速公路的分層沉降儀主要埋設(shè)在典型斷面上。5）邊樁在路基的填筑過程中，由于路堤荷載的作用下，使路堤附近的地表可能產(chǎn)生水平位移和垂直位移，所以需要觀測路堤附近的地表的水平位移和垂直位移。地表水平位移和垂直位移采用邊樁觀測，邊樁的布設(shè)根據(jù)地基及路堤場地條件確定，一般從路堤坡腳起至邊溝外緣10m的地方，在垂直于路中心線方向每隔23m布設(shè)5個邊樁，并用經(jīng)緯儀定線方法使5個樁在一條直線上，最后用小釘在木樁上標定樁位。邊樁設(shè)置個數(shù)以控制路基穩(wěn)定為目的確定，一般沿縱向每隔100200m設(shè)置一個觀測斷面，構(gòu)造物臺背路段設(shè)置23個觀測斷面。

26、一般路堤趾部以外設(shè)置34個位移邊樁，同一觀測斷面的邊樁在同一橫軸線上。邊樁采用打入或開挖埋設(shè)，樁周上部用現(xiàn)澆混凝土固定。水平位移采用銦鋼尺位移計量測或單三角前方交會法觀測，地表垂直位移采用高程觀測法。2.2.4 邵懷高速公路沉降觀測點埋設(shè)情況根據(jù)上述方法，結(jié)合具體情況，邵懷路路基沉降與變形觀測點布置將包括典型觀測斷面的布置（三種斷面形式）和一般路堤斷面的布置（地表沉降量、總沉降量、地表水平位移量及隆起量、地下土體分層水平位移量）。以上這些觀測點主要埋設(shè)在高路堤、軟基、陡坡路堤、構(gòu)造物臺背、隧道口路堤、采空區(qū)、巖溶區(qū)，基本控制了重點變形部位。通過一般斷面的觀測可以掌握特殊地段地表的沉降規(guī)律和路堤

27、本身的壓縮變形規(guī)律，而且可以通過邊樁的觀測等可以判斷路堤的穩(wěn)定性，特別是重點觀測超高路堤、地表沉降較大的部位。典型觀測斷面的設(shè)置是為了全面掌握路基土體應(yīng)力和變形的動態(tài)變化過程，綜合分析路基穩(wěn)定性。路基沉降與變形觀測點位將通過業(yè)主提供的設(shè)計文件和現(xiàn)場詳細調(diào)查在埋設(shè)時最終確定，測點的數(shù)量也需要根據(jù)現(xiàn)場實際路基條件和施工中出現(xiàn)的問題進行增減。具體檢測點數(shù)量如下表所示，具體布置見附表3。檢測點數(shù)量統(tǒng)計表 表3 序號項目名稱觀測數(shù)量備 注1典型斷面(8)高填方路段3因破壞增1處2軟基路段2因需要增1處3陡坡路堤3因需要增1處4一般斷面(440)高填（h20）515高填（h20）1076高填原地面觀測35

28、7軟基68陡坡路堤1209橋背6310隧道口811深切邊坡5012合 計4482.3 路基沉降與穩(wěn)定觀測2.3.1 沉降觀測基準的確定沉降觀測的測量點分為水準基點、工作基點和沉降觀測點，水準基點和工作基點構(gòu)成沉降觀測控制網(wǎng)，用于對沉降觀測點的長期觀測。沉降觀測點沉降量的計算和比較與選擇的基準有關(guān)，不同的基準對應(yīng)完全不同的位移場。沉降觀測可以選擇固定基準、擬穩(wěn)基準和自由重心基準，而僅當基準點穩(wěn)定時，即采用固定基準時，變形體上測點的位移才是真實的位移，因此從實用出發(fā)，施工期沉降觀測基準首選固定基準。工作基點采用預(yù)制混凝土標石作為標志，根據(jù)觀測斷面的布設(shè)情況，埋設(shè)在道路一側(cè)堅固的地基上，或設(shè)立在永久

29、建筑物上，工作基點也需要定期復(fù)測檢查并進行穩(wěn)定性分析，當工作基點的變化對沉降點的觀測影響甚微時，可以認為是穩(wěn)定的。2.3.2 沉降觀測周期由于觀測對象及其各種條件不同，關(guān)于觀測周期的確定，目前還不能得出確切的計算公式，一般根據(jù)現(xiàn)有的公路軟土地基路堤設(shè)計與施工技術(shù)規(guī)范和以往經(jīng)驗而定。對于公路施工階段的沉降觀測，通常按加載階段和變形是否穩(wěn)定確定觀測周期。公路施工一般分為填筑期、預(yù)壓期和路面施工期三個階段。第一階段，荷載逐漸加大，沉降速度較快，正常情況下每填筑1層或3天左右觀測一次；第二階段預(yù)壓初期是根據(jù)地基穩(wěn)定情況而定，一般半月或每月觀測一次，直至預(yù)壓期結(jié)束；第三階段，路面每填筑一層觀測一次，若兩

30、層施工間隔超過30天，增加一次觀測。但既定周期并不是一成不變的，當有特殊要求或發(fā)現(xiàn)有異常情況時，適當縮短觀測周期。2.3.3 沉降觀測控制指標和精度高速公路軟土地基沉降量的變化相當復(fù)雜，它與設(shè)計總沉降量的大小、觀測頻率、地質(zhì)條件(軟基厚度)、地基處理方式、填土速率、填土高度、沉降控制方法以及沉降趨于穩(wěn)定狀態(tài)等因素有關(guān)。因此，需要對施工全過程(路堤填筑、預(yù)壓期及路面施工期)分階段確定水準測量等級。在路堤堆筑期，填土速率控制在日沉降速率不大于1.0cm/d；在預(yù)壓期(堆載或等、超載)，連續(xù)2個月實測沉降速率小于5mm/月為路基穩(wěn)定；在底基層、基層和面層施工時，連續(xù)2個月實測沉降速率小于3mm/月為

31、路面層穩(wěn)定。根據(jù)施工全過程的沉降觀測的不同要求，路堤施工全過程沉降觀測水準測量等級、精度指標和對儀器的要求如表4所示，水準測量的主要技術(shù)指標如表5所示。表4 路堤施工全過程沉降觀測水準測量等級、精度指標和對儀器的要求施工階段水準測量等級精度指標使用儀器備 注路段修筑期四等3-2mmds3 / ds2預(yù)壓期三等 / 二等3-2 / 2-1mmds2 / ds1路面施工期二等2-1mmds1表5 水準測量主要技術(shù)指標等 級水準儀型號視線長度/m前后視距差/m前后視累積差/m紅、黑面（基、輔面）讀數(shù)較差/mm紅、黑面（基、輔面）高程較差/mm往返測較差，附和允許閉合差/mm二ds150130.50.

32、70.6 n三ds1100361.01.51.4 nds2752.03.0四ds31005103.05.02.0 n注：n為測站數(shù)，路線允許閉合差取自工程測量規(guī)范（gb50026-93）。為了提高沉降觀測精度，消除觀測中的系統(tǒng)誤差，每次觀測做到5個固定(即觀測條件相同)：(1) 后視尺固定(例如用4.687尺專門放在水準點上)；(2) 測站位置固定；(3) 儀器固定；(4) 觀測人員(司儀器及持尺人員)固定；(5) 轉(zhuǎn)點固定。2.3.4 公路修筑不同階段觀測方案的實施（1） 路堤填筑期的沉降觀測1）沉降觀測方法及技術(shù)要求水準測量的測站視距長，前、后視距差和黑、紅(基、輔面)面讀數(shù)較差以及高差較

33、差等要求符合相關(guān)水準測量的技術(shù)指標。轉(zhuǎn)點必須使用尺墊。水準點至沉降測點間轉(zhuǎn)點次數(shù)一般為1次，最多不大于2次。路堤填筑期按四等水準測量要求進行觀測。2）初始數(shù)據(jù)讀數(shù)觀測及接管操作沉降板埋設(shè)時，隨即用四等水準觀測首節(jié)管頂和底板的標高，作為初始觀測數(shù)據(jù)，繪制好一張水準點與沉降點觀測位置圖，作為每次觀測固定儀器位置的依據(jù)。接管觀測時，觀測接管上、下2個管頂?shù)臉烁撸鹿?jié)管頂標高用于計算第一次沉降量，上節(jié)接管頂面標高作為下一次計算沉降量的初值，循序漸進，逐節(jié)升高，重復(fù)上述工作。3）觀測頻率及填土速率控制施工單位每填筑1層觀測1次，若相鄰2層的填筑間隔時間超過7d，中間加測，以便于觀測時間的間隔不大于35d

34、，如果發(fā)現(xiàn)有異常沉降，則每2d觀測1次或每天1次，以密切注意沉降異常的動態(tài)。在日沉降速率不大于1.0cm/d時，方可填筑上一層土方?！俺两邓俾省钡挠嬎?，精確到0.1mm。具體計算公式：日沉降速率=時段沉降量(mm)/時段天數(shù)(d)月沉降速率=30d(本期累計沉降量上期累計沉降量)/時段天數(shù)(25d以上)4）構(gòu)筑物的沉降觀測觀測點布置表中規(guī)定的構(gòu)筑物觀測點，在其建成后設(shè)置觀測點。若為明通道、明涵，沉降點可設(shè)在中央分隔帶的采光孔頂面或涵頂上，路側(cè)點可設(shè)在端墻頂部。（2） 路堤預(yù)壓期的沉降觀測1）預(yù)壓期觀測頻率及沉降控制標準預(yù)壓期一般為36個月，其觀測頻率視沉降量變化情況而定，一般預(yù)壓期內(nèi)在第1個月

35、的沉降量較大，之后逐漸衰減為幾個mm的沉降量，故在預(yù)壓期間第1個月每510d觀測1次，第2個月每半個月觀測1次，以后每月觀測1次。直到連續(xù)2個月的月沉降速率小于5mm/月時，方可進行底基層和護坡施工，等、超載段可考慮卸載。2）沉降觀測要求預(yù)壓期沉降速率逐漸減小，當減小至月沉降量小于10mm時，按三等水準測量進行。預(yù)壓到中、后期，觀測用的水準點大部分轉(zhuǎn)移到橋背墻角上，水準點向兩側(cè)各控制500m范圍內(nèi)的沉降觀測點，組成支水準路線(一般為1個轉(zhuǎn)點組成2個測站)，若超過2個測站，進行往返觀測。當無橋背墻角水準點時，則與路堤填筑期一樣，用原地表水準點觀測。預(yù)壓期結(jié)束時，橋梁工程也漸近尾聲，適時地將地表水

36、準點轉(zhuǎn)換到橋上。3）等、超載卸載前、后沉降觀測等、超載填土路段，當確認沉降達到穩(wěn)定標準后，方可考慮卸載。在卸載前觀測1次沉降量，觀測后挖出沉降板的管桿，按卸載厚度拆除相應(yīng)的桿長。卸載完成后，對保留的管頂再觀測1次標高。4）沉降觀測工作的交接在整個施工過程中，可能有部分施工單位會撤走。因此，施工單位在撤走前，必須履行交接手續(xù)，同時明確接收單位及負責(zé)人員，進行現(xiàn)場交接，繪好點位圖，所有觀測資料逐一交清，這項工作在監(jiān)理組協(xié)助監(jiān)督、組織下完成。（3） 底基層及基層施工期的沉降觀測1）沉降點的轉(zhuǎn)換底基層施工開始后，根據(jù)通訊電纜布設(shè)形式，適時地將沉降觀測點進行轉(zhuǎn)換，方式有2種。(1) 建立人孔觀測點：在底

37、基層和基層施工期間，通訊人孔井開始施工，當通訊電纜溝中布有足夠數(shù)量人孔井時，可及時將原沉降點轉(zhuǎn)換到人孔井面上。(2) 建立獨立水泥觀測墩：當通訊電纜溝中布設(shè)的人孔井較少時，可在原觀測點處埋設(shè)或現(xiàn)澆獨立水泥觀測墩。2）觀測頻率、精度及方法底基層和基層厚度大于或等于30cm時，一般分2次碾壓，每碾壓半層或1層觀測1次。若1個層次2次碾壓時間相距較短，則可合并1次進行觀測。底基層和基層施工期間沉降觀測按二等水準測量要求進行。（4） 面層施工期的沉降觀測1）沉降觀測頻率、精度及方法面層一般由表面層、中間層、底面層結(jié)構(gòu)組成。每填筑1層觀測1次。路面施工期的沉降量一般為幾個mm，觀測精度要求很高，采用二等

38、水準測量進行。2）繪制測線觀測段面層施工期間，路橋基本貫通，橋背墻角水準點及人孔觀測點基本建立，沉降觀測前，繪制觀測點與水準點測線觀測段注記圖，在圖上設(shè)計測站固定點位置及到觀測點的前、后視距。一般1個橋背水準點向兩側(cè)控制500m內(nèi)的人孔觀測點。3 路基沉降與穩(wěn)定觀測結(jié)果及分析3.1 典型斷面觀測結(jié)果3.1.1 軟基典型斷面觀測結(jié)果軟基典型斷面計劃埋設(shè)一處，后來因為實需要增設(shè)了一處，實際埋設(shè)2處。1）sk69510sk69500為軟基路段，軟基深度46m，采用碎石樁進行了地基處理，樁徑50cm，間距為1.5m，并鋪設(shè)了50cm的砂礫。在2004年8月就埋設(shè)了全斷面觀測管（典型斷面）、位移樁，并做

39、了跟蹤觀測，但由于路線左側(cè)改設(shè)為棄土場，導(dǎo)致覆蓋，無法繼續(xù)觀測，雖然經(jīng)過多方商討，也提出了一些解決方案，但均不理想，最后不得不放棄。后來，觀測組又在此斷面的中線和路基左右邊線埋設(shè)了沉降板，但施工中有破壞，雖然觀測組進行了恢復(fù)，但導(dǎo)致觀測不是很連續(xù)。其全斷面觀測管的長度沉降變化曲線如下圖所示：總體沉降板觀測結(jié)果見下表和曲線圖所示：樁號觀測時段累計沉降（mm）累計填土厚(m)備注sk69+510左05.7.206.7.105712.6總體沉降板sk69+510中05.7.206.7.1011812.6總體沉降板sk69+510右05.7.206.7.108912.6總體沉降板 2）k28820k2

40、8820為軟基路段，淤泥層約4米，采用清於方式處理。由于路基填筑到上路堤時才要求加強觀測，埋設(shè)了位移樁和測斜管，觀測其位移情況，并在路床埋設(shè)了總體沉降板。其測斜管觀測結(jié)果如下圖所示：其位移樁觀測結(jié)果如下圖所示：其總體沉降板觀測結(jié)果如下圖所示：3.1.2 高填典型斷面觀測結(jié)果高填路段計劃埋設(shè)2處，但k65900處因為增加一道涵洞，開挖是觀測管被挖斷，導(dǎo)致破壞，重新增設(shè)一處，實際埋設(shè)了3個典型斷面，分別為k50+570，k65+530，k65+900。 1） k50570其全斷面沉降管觀測結(jié)果如下：2） k65530該路段埋設(shè)了全斷面沉降管，在坡腳處埋設(shè)了測斜管和位移樁，并在路基中線埋設(shè)了分層沉降

41、管，跟蹤觀測18個月。其全斷面沉降管觀測結(jié)果如下涂所示：其坡腳測斜管觀測結(jié)果如下：其分層沉降管觀測結(jié)果如下：3.1.3 陡陡坡路段陡坡路堤按照計劃埋設(shè)了兩處典型斷面：k73+480和zk88+000，后來因為需要在k29+100路段增設(shè)了1處，實際埋設(shè)3處。1）zk88+000zk88+000處為試驗路段，邊坡坡比為1：0.75。這相處埋設(shè)了測斜管和位移樁，其測斜位移如下圖所示。其位移樁沉降量和位移量觀測結(jié)果如下圖所示：2）k73+480此路段為一般陡坡路段，原地面坡度較大，但填高不高（10m），進行了臺階處理。采用測斜管和位移樁聯(lián)合觀測。其測斜管觀測結(jié)果如下：其位移樁觀測結(jié)果如下：3）k29

42、+100此路段原地面坡度較大，且地質(zhì)情況不太好，而且填高局部達到22米，進行了臺階處理。采用測斜管和位移樁聯(lián)合觀測。其測斜管觀測結(jié)果如下：其位移樁觀測結(jié)果如下：3.2 一般斷面觀測結(jié)果3.2.1 高填路堤觀測結(jié)果高填路堤共埋設(shè)199處，其中地表35處，總體164處，因為施工等原因，有10處觀測沒有連續(xù)，故沒有匯總統(tǒng)計。高填路堤沉降與穩(wěn)定觀測成果匯總表（1）序號合同段樁號觀測時段累計沉降（mm）累計填土厚(m)備注11k0+400邊05.7.606.12.149214.2地表沉降板2k0+400中05.7.606.12.1411514.2地表沉降板3k0+400 總05.12.806.12.14

43、4214.2總體沉降板4k1+730中06.9.406.12.142110.0總體沉降板5k1+780中06.9.706.12.141410.0總體沉降板6k4+960總體05.12.806.6.202322.0總體沉降板7k5+020總體05.12.806.6.203121.0總體沉降板8k5+610總體05.12.1706.6.209332.0總體沉降板9k5+650總邊06.7.2306.12.1412.832.0總體沉降板10k5+670總邊06.8.806.12.144532.0總體沉降板11k6+690總體06.9.2007.1.202032.0總體沉降板12k6+980總體06.

44、9.2007.1.201718.0總體沉降板13k7500總體06.7.2307.1.203020.0總體沉降板14k7550總體06.7.2307.1.203520.0總體沉降板15k8800總邊06.7.2306.12.143422.0總體沉降板16k8840總邊06.7.2306.12.145622.0總體沉降板17k8840總中06.5.1506.12.145916.0總體沉降板18k9+680總體06.9.2007.1.20212.0總體沉降板19k9+940中05.7.606.12.2015425.5地表沉降板20k9+940邊05.7.606.12.2015025.5地表沉降板高

45、填路堤沉降與穩(wěn)定觀測成果匯總表(2)序號合同段樁號觀測時段累計沉降（mm）累計填土厚(m)備注211k9+900總中06.5.1506.12.146025.5總體沉降板22k9+950總體06.3.306.12.149125.8總體沉降板23k11+400總中06.3.306.12.148417.5總體沉降板24k11+400中05.7.605.12.2012217.5地表沉降板25k11+400邊05.7.605.11.208517.5地表沉降板262k14+600總06.10.1307.1.201815.0總體沉降板27k14+660總06.10.1307.1.201015.0總體沉降板2

46、8k16+100總體06.4.1606.12.143414.0總體沉降板29k16+140總體06.7.2407.1.244814.3總體沉降板30k17+460總體06.4.1606.12.144116.0總體沉降板31k18+500總體06.4.1606.12.144616.5總體沉降板32k19+360總體06.5.1606.12.143415.0總體沉降板33k19+420總左06.8.906.12.141513.2總體沉降板34k19+420右06.8.906.12.142213.2總體沉降板35k21000總體06.7.2406.12.151716.0總體沉降板36k21+600總

47、體06.4.1606.12.142417.0總體沉降板37k21+660總體06.4.1606.12.144017.0總體沉降板38k22+000總06.9.806.12.141910.0總體沉降板39k22+360總體06.10.2207.1.201612.0總體沉降板40k22+950總體06.7.2306.12.141118.0總體沉降板41k22+95005.8.806.12.1910418.0地表沉降板423k24+100總體05.12.1806.12.156914.0總體沉降板43k24+160邊05.8.806.12.209014.0地表沉降板44k24+160中05.8.806

48、.12.159814.0地表沉降板高填路堤沉降與穩(wěn)定觀測成果匯總表(3)序號合同段樁號觀測時段累計沉降（mm）累計填土厚(m)備注453k24+160中總05.12.1806.12.158014.0總體沉降板46k26+050總體05.12.1806.12.203613.0總體沉降板47k26+800總體05.12.1806.12.183116.0總體沉降板48k28+780總體06.4.707.1.2014620.0總體沉降板49k28+810總體06.4.707.1.2017420.0總體沉降板50k28+820總左06.7.2706.12.145120.0總體沉降板51k28+820總中

49、06.7.2707.1.205520.0總體沉降板52k28+820總右06.7.2407.1.206020.0總體沉降板53k29+180總體06.9.2007.1.202422.0總體沉降板54k29+200總體06.4.707.1.203522.0總體沉降板55k29+240總06.9.507.1.203022.0總體沉降板56k32+800總06.9.507.1.202212.0總體沉降板57k32+840總06.9.507.1.201812.0總體沉降板58k34+700總體05.12.1807.12.141716.5總體沉降板59k34+800總體05.12.1807.12.141

50、016.5總體沉降板60k35+400總體05.12.1806.12.193713.0總體沉降板61k35+450總體05.12.1806.12.192113.0總體沉降板624k36+180邊05.8.706.12.15499.3地表沉降板63k36+180中05.8.706.12.15769.3地表沉降板64k38+020總體06.9.1207.1.202112.0總體沉降板65k38+100總體06.9.1206.12.161312.0總體沉降板66k38+820總體06.7.2106.12.143612.3總體沉降板67k38+860總體06.7.2106.12.143012.0總體沉

51、降板68k46+000總體06.4.806.12.141811.0總體沉降板69k46+100總體06.4.806.12.142911.0總體沉降板70k44+100總體06.4.806.12.184912.0總體沉降板高填路堤沉降與穩(wěn)定觀測成果匯總表(4)序號合同段樁號觀測時段累計沉降（mm）累計填土厚(m)備注715k46+800總體06.11.907.1.20712總體沉降板72k48+020總體06.6.2106.12.153816.5總體沉降板73k51+400總06.7.2106.12.196913.5總體沉降板74k51+460總06.9.2007.1.202213.5總體沉降板75k57+975 邊05.6.1707.12.1812016.0地表沉降板76k57+975中05.6.1706