路基病害工程監(jiān)測(cè)與檢測(cè)

1、14 路基病害工程監(jiān)測(cè)與檢測(cè)14.1概述高速公路、一級(jí)公路或二級(jí)公路設(shè)計(jì)車速高，路面平整性要求高，因此，規(guī)定施工過程中必須進(jìn)行沉降和穩(wěn)定觀測(cè)，一方面保證路堤在施工中的安全和穩(wěn)定，另一方面能正確預(yù)測(cè)工后沉降，使工后沉降控制在設(shè)計(jì)的允許范圍之內(nèi)。高填方路堤的地基土體，由于填筑體對(duì)其施加了較大壓力，會(huì)產(chǎn)生壓縮變形，填筑體在自身重力作用下也要壓密變形，這兩個(gè)變形的完成都需要一定的時(shí)間才能完成，并逐步達(dá)到穩(wěn)定。高填方路堤的基底承受的荷載很大，一般應(yīng)迸行路堤穩(wěn)定性驗(yàn)算和對(duì)基底土的承壓強(qiáng)度值進(jìn)行檢查。如對(duì)原地基進(jìn)行常規(guī)壓實(shí)仍不能滿足穩(wěn)定驗(yàn)算要求，應(yīng)對(duì)地基進(jìn)行加固處理。因此，高路堤施工除應(yīng)優(yōu)先安排施工外，還有

2、必要對(duì)其穩(wěn)定與沉降實(shí)施動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)，以保證工程和確定路面施工時(shí)間。在軟土地基上修筑公路路堤，最突出的問題是穩(wěn)定和沉降。雖然軟土地基處理方法很多并已公路工程中廣泛應(yīng)用，但鑒于軟土地基地質(zhì)條件、路堤荷載條件和施工條件的復(fù)雜性，一般還難以對(duì)每種處理方法進(jìn)行嚴(yán)密的理論分析，還不能在設(shè)計(jì)時(shí)作精確的計(jì)算與設(shè)計(jì)。為掌握路堤在施工期間的變形動(dòng)態(tài)，必須進(jìn)行動(dòng)態(tài)觀測(cè)。動(dòng)態(tài)觀測(cè)項(xiàng)目除設(shè)計(jì)有明確要求的外，一般視工程的重要性和地基的特殊性，以及觀測(cè)對(duì)施工的影響程度等來確定。一、路基病害整治施工監(jiān)測(cè)的目的路基病害整治施工監(jiān)測(cè)的目的主要有四個(gè)方面：即以工程監(jiān)測(cè)的結(jié)果指導(dǎo)現(xiàn)場(chǎng)施工，確定和優(yōu)化施工參數(shù)，進(jìn)行信息化施工。根據(jù)監(jiān)測(cè)結(jié)果

3、及時(shí)發(fā)現(xiàn)危險(xiǎn)的先兆，分析原因判斷工程的安全性，采取必要的工程措施，防止發(fā)生工程破壞事故和環(huán)境事故。評(píng)價(jià)路基工程的技術(shù)狀況，檢驗(yàn)設(shè)計(jì)參數(shù)和設(shè)計(jì)理論的正確性。為設(shè)計(jì)、施工、管理和科學(xué)研究提供資料。二、路基病害整治施工監(jiān)測(cè)原則（1）監(jiān)測(cè)點(diǎn)應(yīng)設(shè)在觀測(cè)數(shù)據(jù)容易反饋的部位。地基條件差、地形變化大和設(shè)計(jì)問題多的部位和土質(zhì)調(diào)查點(diǎn)附近均應(yīng)設(shè)置觀測(cè)點(diǎn)，橋頭縱向坡腳、填挖交界的填方端、沿河、臨空等特殊路段均應(yīng)酌情增設(shè)觀測(cè)點(diǎn)。（2）無論在路堤的縱向還是橫向，測(cè)點(diǎn)越多，測(cè)得的結(jié)果越能反映路堤真實(shí)情況。但測(cè)點(diǎn)多，無論費(fèi)用、測(cè)試工作量、測(cè)點(diǎn)保護(hù)工作量都會(huì)增加，而且測(cè)點(diǎn)會(huì)對(duì)施工造成不便。從滿足監(jiān)測(cè)需要與施工便利性考慮，一般路

4、段沿縱向每隔100-200m設(shè)置一個(gè)觀測(cè)斷面，橋頭引道路段應(yīng)設(shè)置2-3個(gè)觀測(cè)斷面。（3）沿河、臨河等臨空面大且穩(wěn)定性差的路段，必要時(shí)應(yīng)進(jìn)行地基土體內(nèi)部水平位移的觀測(cè)。對(duì)于成層軟土地基需進(jìn)行土體內(nèi)部豎向和水平向位移觀測(cè)。（4）測(cè)點(diǎn)的設(shè)置不僅要根據(jù)設(shè)計(jì)要求，同時(shí)還應(yīng)根據(jù)施工中掌握的地質(zhì)、地形等情況增設(shè)。（5）在施工期間位移觀測(cè)應(yīng)每填筑一層土觀測(cè)一次；如果兩次填筑時(shí)間間隔較長(zhǎng)，每3d至少觀測(cè)一次。路堤填筑完成后，堆載預(yù)壓期間觀測(cè)應(yīng)視地基穩(wěn)定情況而定，一般半月或每月觀測(cè)一次。對(duì)于孔隙水壓力的觀測(cè)，每填筑一層后，應(yīng)每隔1h觀測(cè)一次，連續(xù)觀測(cè)2-3d。（6）當(dāng)路堤穩(wěn)定出現(xiàn)異常情況而可能失穩(wěn)時(shí)，應(yīng)立即停止加

5、載并采取果斷措施，待路堤恢復(fù)穩(wěn)定后，方可繼續(xù)填筑。（7）沉降和穩(wěn)定等觀測(cè)點(diǎn)最好設(shè)在同一橫斷面上，這樣有利于測(cè)點(diǎn)看護(hù)，便于集中觀測(cè)，統(tǒng)一觀測(cè)頻率，更重要的是便于各觀測(cè)項(xiàng)目數(shù)據(jù)的綜合分析。（8）觀測(cè)頻率應(yīng)與位移速率相適應(yīng)，位移越小，觀測(cè)頻率越??；反之位移越大，觀測(cè)頻率越高。一般路堤在極限高度以下，位移較小，觀測(cè)次數(shù)可少些。極限高度以上填筑時(shí)，路堤極易失穩(wěn)，因此，要求每填一層均要觀測(cè)，間歇期要增加測(cè)次；當(dāng)位移曲線驟然變大時(shí)，更要跟蹤觀測(cè)，分析原因，并考慮是否需要采取措施。三、路基病害整治施工監(jiān)測(cè)應(yīng)注意的問題為了檢驗(yàn)路基病害處理的效果，通常在同一地點(diǎn)分別在處理前后進(jìn)行測(cè)試，以進(jìn)行對(duì)比，并注意下列問題：

6、（1）前后兩次測(cè)試應(yīng)盡量使用同一儀器、同一標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行。（2）由于各種測(cè)試方法都有一定的適用范圍，因此必須根據(jù)測(cè)試目的和現(xiàn)場(chǎng)條件，選擇最有效的方法。（3）無論何種方法都有一定的局限性，故應(yīng)盡可能采用多種方法，進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)。（4）測(cè)試位置應(yīng)盡量選擇有代表性的部位，測(cè)試數(shù)量按有關(guān)規(guī)定要求進(jìn)行。四、路基病害整治施工監(jiān)測(cè)的內(nèi)容根據(jù)公路路基設(shè)計(jì)規(guī)范JTG D30-2004和公路路基施工技術(shù)規(guī)范JTG F10-2006的要求：路基病害整治工程監(jiān)測(cè)主要包括路塹邊坡或滑坡監(jiān)測(cè) 、高路堤穩(wěn)定和沉降觀測(cè) 、預(yù)應(yīng)力錨固工程原位監(jiān)測(cè)等三部分，涉及路基沉降、穩(wěn)定和地基承載力。故在本章中主要以軟土地基為例介紹路基病害整治中路

7、基的穩(wěn)定和沉降監(jiān)測(cè)方法，同時(shí)對(duì)復(fù)合地基載荷試驗(yàn)作簡(jiǎn)要介紹。14.2路基病害整治監(jiān)測(cè)技術(shù)要求路基病害整治施工監(jiān)測(cè)技術(shù)要求是根據(jù)公路路基設(shè)計(jì)規(guī)范JTG D30-2004和公路路基師公技術(shù)規(guī)范JTG F10-2006中對(duì)滑坡地段路基、高填方路堤和軟土地區(qū)路基等特殊路基穩(wěn)定性提出的內(nèi)容為依據(jù)，具體如下： 一、高填方路堤1高路堤穩(wěn)定性分析的強(qiáng)度參數(shù)高路堤穩(wěn)定性分析的強(qiáng)度參數(shù)應(yīng)根據(jù)填料場(chǎng)地情況，選擇有代表性的土樣進(jìn)行室內(nèi)試驗(yàn)，并結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)情況確定。 （1）路堤填土的強(qiáng)度參數(shù)、值，采用直剪快剪或三軸不排水剪試驗(yàn)獲得。試樣的制備要求及穩(wěn)定分析各階段采用的試驗(yàn)方法詳見表 12-1。當(dāng)路堤填料為粗粒土或填石料時(shí)，應(yīng)

8、采用大型三軸試驗(yàn)儀進(jìn)行試驗(yàn)。 （2）分析高路堤的穩(wěn)定性時(shí)，地基的強(qiáng)度參數(shù)、值，宜采用直剪固結(jié)快剪或三軸固結(jié)不排水剪試驗(yàn)獲得。 （3）分析路堤沿斜坡地基或軟弱層帶滑動(dòng)的穩(wěn)定性時(shí)，應(yīng)結(jié)合場(chǎng)地條件，選擇控制性層面的土層試驗(yàn)獲得強(qiáng)度參數(shù)、值?？刹捎弥奔艨旒艋蛉S不固結(jié)不排水剪試驗(yàn)。當(dāng)可能存在地下水時(shí)，應(yīng)采用飽水試件進(jìn)行試驗(yàn)。2路堤穩(wěn)定性分析路堤穩(wěn)定性分析包括路堤堤身的穩(wěn)定性、路堤和地基的整體穩(wěn)定性、路堤沿斜坡地基或軟弱層帶滑動(dòng)的穩(wěn)定性等內(nèi)容。 （1）路堤的堤身穩(wěn)定性、路堤和地基的整體穩(wěn)定性宜采用簡(jiǎn)化 Bishop 法進(jìn)行分析計(jì)算。（2）路堤沿斜坡地基或軟弱層帶滑動(dòng)的穩(wěn)定性可采用不平衡推力法進(jìn)行分析計(jì)算

9、，3路堤的穩(wěn)定安全系數(shù)路堤穩(wěn)定性計(jì)算分析得到的穩(wěn)定安全系數(shù)不得小于表12-2 所列值路堤填土采用的強(qiáng)度指標(biāo) 表 12-1控制穩(wěn)定的時(shí)期強(qiáng)度計(jì)算方法土 類試驗(yàn)方法采用的強(qiáng)度指標(biāo)試樣起始狀態(tài)備 注施工期總應(yīng)力法滲透系數(shù)小于 10-7cm/s直剪快剪、填筑含水量和填筑密度。當(dāng)難以獲得填筑含水量和填筑密度時(shí)，或進(jìn)行初步穩(wěn)定分析時(shí)，密度采用要求達(dá)到的密度，含水量按擊實(shí)曲線上要求密度對(duì)應(yīng)的較大含水量任何滲透系數(shù)三軸不排水剪運(yùn)營(yíng)期總應(yīng)力法滲透系數(shù)小于 10-7cm/s直剪固結(jié)快剪、同上用于新建路堤的穩(wěn)定性分析任何滲透系數(shù)三軸固結(jié)不排水剪滲透系數(shù)小于 10-7cm/s直剪快剪、同上，但要預(yù)先飽和用于新建路堤邊

10、坡的淺層穩(wěn)定性分析任何滲透系數(shù)三軸不排水剪滲透系數(shù)小于 10-7cm/s直剪快剪、取路堤原狀土用于已建路堤的穩(wěn)定性分析任何滲透系數(shù)三軸不排水剪推薦的路堤穩(wěn)定安全系數(shù) 表12-2分析內(nèi)容計(jì)算方法地基情況計(jì)算采用的地基平均固結(jié)度及強(qiáng)度指標(biāo)安全系數(shù)路堤的堤身穩(wěn)定性簡(jiǎn)化 Bishop 法按表 12-1 確定1.35路堤和地基的整體穩(wěn)定性簡(jiǎn)化 Bishop 法地基土滲透性較差、排水條件不好取 U=0，地基土采用直剪固結(jié)快剪或三軸固結(jié)不排水剪指標(biāo)，路堤填土按表 12-1 確定1.20按實(shí)際固結(jié)度，采用直剪固結(jié)快剪或三軸固結(jié)不排水剪指標(biāo)，路堤填土按表12-1 確定1.40地基土滲透性較好、排水條件良好取 U

11、=1，采用直剪固結(jié)快剪或三軸固結(jié)不排水剪指標(biāo)，路堤填土按表12-1 確定1.45取 U=1，地基土采用快剪指標(biāo)，路堤填土按表12-1 確定。1.35路堤沿斜坡地基或軟弱層滑動(dòng)的穩(wěn)定性不平衡推力法采用直剪快剪或三軸不排水剪指標(biāo)，路堤填土按表12-1 確定1.30路堤基底處理路堤基底處理應(yīng)符合公路路基設(shè)計(jì)規(guī)范JTG D30-2004第 條有關(guān)地基表層處理的規(guī)定，當(dāng)?shù)鼗蟹植加熊浫跬翆訒r(shí)，應(yīng)按軟土地段路基的有關(guān)規(guī)定，做好地基加固設(shè)計(jì)。當(dāng)路堤穩(wěn)定安全系數(shù)小于表12-3 中相應(yīng)的穩(wěn)定安全系數(shù)時(shí)，應(yīng)采取改善基底條件或設(shè)置支擋結(jié)構(gòu)物等措施。 路堤穩(wěn)定性監(jiān)測(cè) （1）路堤施工監(jiān)測(cè)項(xiàng)目路堤施工應(yīng)注意觀測(cè)路堤填筑過

12、程中或以后的地基變形動(dòng)態(tài)，對(duì)路堤施工實(shí)行動(dòng)態(tài)監(jiān)控，觀測(cè)的項(xiàng)目參照表 12-3選定。高路堤穩(wěn)定和沉降觀測(cè)項(xiàng)目 表12-3觀測(cè)項(xiàng)目?jī)x具名稱觀測(cè)目的地表水平位移量及隆起量地表水平位移樁（邊樁）用于穩(wěn)定監(jiān)控，確保路堤施工安全和穩(wěn)定地下土體分層水平位移量地下水平位移計(jì)（測(cè)斜管）用于穩(wěn)定監(jiān)控與研究，掌握分層位移量，推定土體剪切破壞位置。必要時(shí)采用路堤頂沉降量地表型沉降計(jì)（沉降板或樁）用于工后沉降監(jiān)控，預(yù)測(cè)工后沉降趨勢(shì)，確定路面施工時(shí)間（2）設(shè)計(jì)應(yīng)明確觀測(cè)的路堤段落、觀測(cè)項(xiàng)目、觀測(cè)點(diǎn)的數(shù)量及位置等，確定穩(wěn)定性觀測(cè)控制標(biāo)準(zhǔn)，說明施工中應(yīng)注意的事項(xiàng)。二、軟土地區(qū)路基1 軟土地基上公路路基的設(shè)計(jì)包括沉降計(jì)算、穩(wěn)定

13、驗(yàn)算及其相應(yīng)的處治方法的設(shè)計(jì)；施工中的沉降與側(cè)向位移(穩(wěn)定)觀測(cè)的技術(shù)要求應(yīng)作為設(shè)計(jì)內(nèi)容。 2軟土的鑒別指標(biāo)及依據(jù)見表 12-。 軟土鑒別指標(biāo) 表 12-土 類天然含水量（%）天然孔隙比直剪內(nèi)摩擦角（°）十字板剪切強(qiáng)度（kPa）壓縮系數(shù) a0.1-0.2（MPa）粘質(zhì)土、有機(jī)質(zhì)土35液限1.0宜小于 535宜大于 0.5粉質(zhì)土300.90宜小于 8宜大于 0.33穩(wěn)定驗(yàn)算 軟土地基路堤的穩(wěn)定驗(yàn)算一般采用瑞典圓弧滑動(dòng)法中的固結(jié)有效應(yīng)力法、改進(jìn)總強(qiáng)度法，有條件時(shí)也可采用簡(jiǎn)化 Bishop 法、Janbu 普遍條分法。驗(yàn)算時(shí)按施工期和營(yíng)運(yùn)期的荷載分別計(jì)算穩(wěn)定安全系數(shù)。施工期的荷載只考慮路堤

14、自重，營(yíng)運(yùn)期的荷載包括路堤自重、路面的增重及行車荷載。 4地基穩(wěn)定性與工后沉降控制標(biāo)準(zhǔn) 軟土地基處治設(shè)計(jì)包括穩(wěn)定處治設(shè)計(jì)和沉降處治設(shè)計(jì)，當(dāng)計(jì)算的穩(wěn)定安全系數(shù)小于表 12- 的規(guī)定值時(shí)，應(yīng)針對(duì)穩(wěn)定性進(jìn)行處治設(shè)計(jì)；當(dāng)路面設(shè)計(jì)使用年限（瀝青路面15 年、水泥混凝土路面 30 年）內(nèi)的殘余沉降（簡(jiǎn)稱工后沉降）不滿足表 12- 的要求時(shí)，應(yīng)針對(duì)沉降進(jìn)行處治設(shè)計(jì)。 穩(wěn)定安全系數(shù) 表 12-指標(biāo)不同的試驗(yàn)方法對(duì)應(yīng)的安全系數(shù)固結(jié)有效應(yīng)力法改進(jìn)總強(qiáng)度法簡(jiǎn)化 Bishop 法、Janbu 法不考慮固結(jié)考慮固結(jié)不考慮固結(jié)考慮固結(jié)直接快剪1.11.2靜力觸探、十字板剪1.21.3三軸有效剪切指標(biāo)1.4注：當(dāng)需要考慮地

15、震力時(shí)，穩(wěn)定安全系數(shù)減少 0.1。 容許工后沉降 表 12-6道路等級(jí)工程位置橋臺(tái)與路堤相鄰處涵洞、通道處一般路段高速公路、一級(jí)公路0.10m0.20m0.30m二級(jí)公路0.20m0.30m0.50m5沉降與穩(wěn)定觀測(cè) （1）軟土地基上的高填方路堤和橋頭路堤應(yīng)進(jìn)行沉降與穩(wěn)定觀測(cè)設(shè)計(jì)，其設(shè)計(jì)內(nèi)容包括：沉降觀測(cè)與側(cè)向位移(穩(wěn)定) 測(cè)點(diǎn)位置，觀測(cè)儀選型與布設(shè)，觀測(cè)方法，觀測(cè)頻率。必要時(shí)，應(yīng)進(jìn)行軟土地基深部位移觀測(cè)。 （2）路堤填土速率應(yīng)滿足下列要求： 填筑時(shí)間不小于地基抗剪強(qiáng)度增長(zhǎng)需要的固結(jié)時(shí)間。 路堤中心沉降量每晝夜不得大于 10-15mm，邊樁位移量每晝夜不得大于5mm。（3）沉降與穩(wěn)定觀測(cè)項(xiàng)目二

16、級(jí)及二級(jí)以上公路路堤施工中，必須進(jìn)行沉降和穩(wěn)定的動(dòng)態(tài)觀測(cè)，其具體觀測(cè)項(xiàng)目見表12-7。沉降與穩(wěn)定動(dòng)態(tài)觀測(cè)項(xiàng)目 表12-7觀測(cè)項(xiàng)目常用儀具名稱觀測(cè)內(nèi)容及目的地表沉降量地表型沉降計(jì)（沉降板）根據(jù)測(cè)定數(shù)據(jù)調(diào)整填土速率；預(yù)測(cè)沉降趨勢(shì)，確定預(yù)壓卸載時(shí)間和結(jié)構(gòu)物及路面施工時(shí)間；提供施工期間沉降土方量的計(jì)算依據(jù)地表水平位移量及隆起量地表水平位移樁（邊樁）監(jiān)測(cè)地表水平位移及隆起情況，以確保路堤施工的安全與穩(wěn)定地下土體分層水平位移量地下水平位移計(jì)（測(cè)斜管）用作掌握分層位移量，推定土體剪切破壞的位置。必要時(shí)采用6路面鋪筑時(shí)間的確定 路面鋪筑應(yīng)在沉降穩(wěn)定后進(jìn)行，采用雙標(biāo)準(zhǔn)控制：即要求推算的工后沉降量小于設(shè)計(jì)容許值，

17、同時(shí)要求連續(xù) 2 個(gè)月觀測(cè)的沉降量每月不超過 5mm，方可卸載開挖路槽并開始路面鋪筑。 三、 滑坡地段路基 1滑坡穩(wěn)定性分析 （1）滑坡穩(wěn)定性評(píng)價(jià) 滑坡穩(wěn)定性應(yīng)采用工程地質(zhì)類比法和力學(xué)計(jì)算進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)。驗(yàn)算時(shí)，高速公路、一級(jí)公路安全系數(shù)應(yīng)采用 1.20-1.30；二級(jí)及二級(jí)以下公路安全系數(shù)應(yīng)采用 1.15-1.20；考慮地震力、多年暴雨的附加作用影響時(shí)，安全系數(shù)可適當(dāng)折減 0.05-0.1。 （2）滑坡穩(wěn)定性計(jì)算方法 計(jì)算滑坡推力時(shí)應(yīng)考慮的荷載：滑體重力、滑坡體上建筑物產(chǎn)生的附加荷載、地下水產(chǎn)生的荷載（包括靜水壓力和動(dòng)水壓力）、動(dòng)荷載（如汽車荷載）等永久荷載，以及地震水平作用力、作用在滑體上的

18、施工臨時(shí)荷載。 滑坡剩余下滑力可采用傳遞系數(shù)法。當(dāng)滑坡體最后一個(gè)條塊的剩余下滑力小于或等于 0 時(shí)，滑坡穩(wěn)定；當(dāng)大于 0 時(shí)，滑坡不穩(wěn)定。此Ti 值可作為設(shè)計(jì)支擋工程結(jié)構(gòu)所承受的推力?；路€(wěn)定性分析所得的穩(wěn)定系數(shù)不得小于滑坡穩(wěn)定性評(píng)價(jià)中抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)的規(guī)定。 （3）參數(shù)取值 滑面巖土抗剪強(qiáng)度取值，可根據(jù)滑面巖土室內(nèi)試驗(yàn)資料、極限平衡反算值、工程地質(zhì)類比經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)，結(jié)合滑坡可能出現(xiàn)的最不利情況進(jìn)行分析確定。必要時(shí)可由現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)資料進(jìn)行確定。 2施工監(jiān)測(cè)與動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì) （1）高速公路、一級(jí)公路的滑坡防治應(yīng)進(jìn)行滑坡監(jiān)測(cè)與動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)?；路乐伪O(jiān)測(cè)包括施工安全監(jiān)測(cè)、防治效果監(jiān)測(cè)和營(yíng)運(yùn)期監(jiān)測(cè)，應(yīng)以施工安全監(jiān)測(cè)和防

19、治效果監(jiān)測(cè)為主。在施工期間，監(jiān)測(cè)結(jié)果應(yīng)作為判斷滑坡穩(wěn)定狀態(tài)、指導(dǎo)施工、反饋設(shè)計(jì)和防治效果檢驗(yàn)的重要依據(jù)。 （2）滑坡監(jiān)測(cè)項(xiàng)目可按表12-8、附表 12-9 選定。路塹邊坡或滑坡監(jiān)測(cè) 表12-8監(jiān)測(cè)內(nèi)容監(jiān)測(cè)儀具或方法監(jiān)測(cè)目的地表監(jiān)測(cè)水平位移監(jiān)測(cè)全站儀、光電測(cè)距儀觀測(cè)地表位移、變形發(fā)展情況垂直變形監(jiān)測(cè)水準(zhǔn)儀裂縫監(jiān)測(cè)標(biāo)樁、直尺或裂縫計(jì)觀測(cè)裂縫發(fā)展情況地下位移監(jiān)測(cè)測(cè)斜儀探測(cè)相對(duì)于穩(wěn)定地層的地下巖體位移，證實(shí)和確定正在發(fā)生位移的構(gòu)造特征，確定潛在滑動(dòng)面深度，判斷主滑方向，定量分析評(píng)價(jià)邊（滑）坡的穩(wěn)定狀況，評(píng)判邊（滑）坡加固工程效果。地下水位監(jiān)測(cè)人工測(cè)量觀測(cè)地下水位變化與降雨關(guān)系，評(píng)判邊坡排水措施的有效性

20、。支擋結(jié)構(gòu)變形、應(yīng)力測(cè)斜儀、分層沉降儀、 壓力盒、鋼筋應(yīng)力計(jì)支擋構(gòu)造物巖土體的變形觀測(cè)，支擋構(gòu)造物與巖土體間接觸壓力觀測(cè)。預(yù)應(yīng)力錨固工程原位監(jiān)測(cè)內(nèi)容和項(xiàng)目 表12-9預(yù)應(yīng)力錨桿工作階段監(jiān) 測(cè) 內(nèi) 容監(jiān) 測(cè) 項(xiàng) 目施工階段錨桿體材料錨桿的工作狀態(tài)錨桿的施工質(zhì)量錨桿張拉力；錨桿伸長(zhǎng)值；預(yù)應(yīng)力損失錨固對(duì)象加固效果被錨固體的位移和變形工程運(yùn)營(yíng)階段錨桿體錨桿的工作狀態(tài)預(yù)應(yīng)力值變化錨固對(duì)象錨固工程安全狀況被錨固體的位移與地下水狀態(tài)（3）監(jiān)測(cè)點(diǎn)應(yīng)布置在滑坡體穩(wěn)定性差或工程擾動(dòng)大的部位，力求形成完整的剖面，采用多種手段互相驗(yàn)證和補(bǔ)充。 （4）防治效果監(jiān)測(cè)應(yīng)結(jié)合施工安全和營(yíng)運(yùn)期監(jiān)測(cè)進(jìn)行，防治效果監(jiān)測(cè)時(shí)間應(yīng)在整治

21、工程完工且公路營(yíng)運(yùn)后不少于一年，施工期監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)采集時(shí)間宜為每天一次，營(yíng)運(yùn)期監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)采集時(shí)間間隔宜為 7-15 天，在外界擾動(dòng)較大時(shí)，如暴雨期間，應(yīng)加密觀測(cè)次數(shù)。 （5）應(yīng)及時(shí)分析滑坡監(jiān)測(cè)資料，預(yù)測(cè)滑坡位移、變形的發(fā)展趨勢(shì)和整治工程的效果，適時(shí)調(diào)整滑坡整治工程設(shè)計(jì)和施工方案，保證工程施工安全和路基穩(wěn)定。 14.3 軟土地基整治施工監(jiān)測(cè)技術(shù)一、軟土地基整治施工監(jiān)測(cè)內(nèi)容1軟土地基整治監(jiān)測(cè)內(nèi)容軟土地基整治監(jiān)測(cè)內(nèi)容包括：變形監(jiān)測(cè)、應(yīng)力監(jiān)測(cè)和其他監(jiān)測(cè)。監(jiān)測(cè)項(xiàng)目和目的如表12-10所列。2軟土地基整治監(jiān)測(cè)工作軟土地基整治監(jiān)測(cè)工作包括以下六個(gè)方面：（1）觀測(cè)項(xiàng)目的確定和布置；（2）觀測(cè)設(shè)備的設(shè)計(jì)；（3）量測(cè)儀

22、具的埋設(shè)安裝；（4）現(xiàn)場(chǎng)觀測(cè)和成果的記錄；（5）觀測(cè)成果的計(jì)算和整理分析；（6）觀測(cè)資料的整編等步驟。常用監(jiān)測(cè)項(xiàng)目一覽表 表12-10監(jiān)測(cè)項(xiàng)目?jī)x表名稱觀測(cè)目的沉降地表沉降地表型沉降計(jì)（沉降板）地表以下土體沉降問題，常規(guī)觀測(cè)項(xiàng)目地基深層沉降深層沉降標(biāo)地基某一層位以下沉降量，按需要設(shè)置地基分層沉降分層沉降標(biāo)地基不同層位分層沉降量，按需要設(shè)置水平位移地面水平位移水位位移邊樁測(cè)定路堤側(cè)向地面水平位移并監(jiān)測(cè)地面沉降或隆起量，用于穩(wěn)定監(jiān)測(cè)。常規(guī)觀測(cè)項(xiàng)目地基土體水平位移地下水平位移標(biāo)（測(cè)斜儀、管）觀測(cè)地基各層位土體側(cè)向位移量，用于穩(wěn)定監(jiān)測(cè)和了解土體各層側(cè)向變位以及附加應(yīng)力過程中的變化發(fā)展情況。常規(guī)觀測(cè)項(xiàng)目應(yīng)

23、力地基孔隙水壓力孔隙水壓力計(jì)觀測(cè)地基孔隙水壓力變化，分析地基土固結(jié)情況，按需要設(shè)置土壓力土壓力計(jì)（盒）一般用于地基或樁（柱）的承載能力測(cè)定。粉噴樁地基應(yīng)作此觀測(cè)，其他地基必要時(shí)采用承載力載荷試驗(yàn)儀觀測(cè)地基處理后地下水位的變化情況，校驗(yàn)孔隙水壓力計(jì)讀數(shù)其他地下水位(輔助觀測(cè))地下水位觀測(cè)計(jì)觀測(cè)地基處理后地下水位的變化情況，校驗(yàn)孔隙水壓力計(jì)讀數(shù)出水量(輔助觀測(cè))單孔出水量計(jì)檢測(cè)單個(gè)豎向排水井排水量，了解地基排水情況二、軟土地基整治施工監(jiān)測(cè)量測(cè)器具量測(cè)儀具的功能和質(zhì)量極為重要，往往是測(cè)試成果優(yōu)劣的決定性因素。測(cè)量?jī)x具按測(cè)試原理分電測(cè)式和非電測(cè)式兩大類。（1）非電測(cè)式非電測(cè)式量測(cè)儀具包括機(jī)械式和液壓式

24、。它的特點(diǎn)是性能可靠，使用簡(jiǎn)便，對(duì)環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng)；缺點(diǎn)是一般靈敏度較低，不便于遙測(cè)和測(cè)試記錄的自動(dòng)化，機(jī)械式量測(cè)儀具還不能進(jìn)行結(jié)構(gòu)內(nèi)部和巖土內(nèi)部應(yīng)力、變形的量測(cè)。常用的機(jī)械式量測(cè)儀具有：百分表、千分表、撓度計(jì)、測(cè)力計(jì)、水準(zhǔn)式傾角計(jì)、手持式應(yīng)變計(jì)等；液壓式量測(cè)儀具是利用液體的不可壓縮性和流動(dòng)性來傳遞壓力和變形，常用的有液壓式壓力盒等。（2）電測(cè)式電測(cè)式量測(cè)儀具的特點(diǎn)是：元件輕、量程大、靈敏度高，便于量測(cè)結(jié)構(gòu)內(nèi)部和巖土內(nèi)部的應(yīng)力應(yīng)變，便于遙測(cè)和測(cè)試記錄自動(dòng)化，但有些電測(cè)式量測(cè)儀對(duì)環(huán)境的適應(yīng)性差，長(zhǎng)期穩(wěn)定性差。電測(cè)式量測(cè)儀具一般由傳感器、放大器、記錄器組成，其種類較多。按原理常用的有：電阻應(yīng)變式、差動(dòng)

25、電阻式、差動(dòng)變壓器式、振弦式等。利用這些原理做成的量測(cè)儀具有：電測(cè)百分表、電測(cè)位移計(jì)、電測(cè)應(yīng)力計(jì)、電測(cè)應(yīng)變計(jì)、電測(cè)鋼筋計(jì)、鋼弦式土壓力盒、埋人式應(yīng)變計(jì)等。隨著電力、激光、微電腦等新技術(shù)的應(yīng)用，電測(cè)技術(shù)正迅速向多功能、微型化、高靈敏度、高穩(wěn)定性，以及控制、數(shù)據(jù)采集和處理的高度自動(dòng)化的方向發(fā)展。三、變形監(jiān)測(cè)技術(shù)變形監(jiān)測(cè)主要包括地表位移和土體內(nèi)部位移，位移方向包括豎向位移和水平向位移。水平向位移又包括垂直路堤中心線的橫向水平位移和平行路堤中心線的縱向水平位移。沉降及水平位移觀測(cè)，通常可在地表上安設(shè)固定標(biāo)點(diǎn)，用精密水準(zhǔn)儀、經(jīng)緯儀等儀器，按精密測(cè)量方法求得。地基及路堤內(nèi)部沉降通常采用電磁式、深層沉降板。

26、測(cè)點(diǎn)沉降時(shí)，埋人不同土層深度中的標(biāo)、環(huán)發(fā)生沉降后，計(jì)算與初始位置的差值，即可求出測(cè)點(diǎn)某一深度的沉降增量。深層土層的沉降，也可用剛性標(biāo)桿引出地表，用地表測(cè)量方法測(cè)量。土層內(nèi)部水平位移，一般用測(cè)斜儀來測(cè)量。沉降與水平位移觀測(cè)應(yīng)配合進(jìn)行，沉降已基本穩(wěn)定或已基本掌握其變化規(guī)律后，可根據(jù)工程重要性適當(dāng)減少測(cè)試次數(shù)或停止觀測(cè)。1控制點(diǎn)的布設(shè)與觀測(cè)軟基路堤工程的垂直沉降和水平位移觀測(cè)控制標(biāo)點(diǎn)的布置，應(yīng)根據(jù)路基工程的重要性、規(guī)模、施工方案、地質(zhì)情況以及采用的觀測(cè)方法而定，以能全面掌握路堤變形狀態(tài)為原則。一般布置如下：水準(zhǔn)點(diǎn)的布設(shè) 地面水準(zhǔn)測(cè)點(diǎn)：一般為每200m一個(gè)，以便一個(gè)測(cè)站視距不超過80m完成測(cè)點(diǎn)的觀測(cè)。

27、水準(zhǔn)點(diǎn)設(shè)在土質(zhì)堅(jiān)硬便于長(zhǎng)期保存和使用的測(cè)點(diǎn)，并埋設(shè)混凝土水準(zhǔn)標(biāo)石，統(tǒng)一用BM；橋上水準(zhǔn)點(diǎn)：路堤填筑到上路床時(shí)，為了減少轉(zhuǎn)點(diǎn)傳遞對(duì)觀測(cè)高程的影響，適時(shí)將地面水準(zhǔn)點(diǎn)轉(zhuǎn)移到有灌注樁基礎(chǔ)的橋臺(tái)上，預(yù)埋經(jīng)磨圓的8-20mm、長(zhǎng)20cm的鋼筋；通道水準(zhǔn)點(diǎn)：若二橋相距甚遠(yuǎn)，為了工作需要，也可在通道上選擇經(jīng)觀測(cè)確已穩(wěn)定的通道上設(shè)水準(zhǔn)點(diǎn)，其穩(wěn)定標(biāo)準(zhǔn)為通道測(cè)點(diǎn)連續(xù)三次月沉降速率小于1-2mm月的測(cè)量精度范圍內(nèi)的點(diǎn)，且要求每隔半年復(fù)核一次。（2）監(jiān)測(cè)斷面及沉降觀測(cè)點(diǎn)布置橋頭路基段，分橋頭段和過渡段。一般在橋頭踏板的尾部(一般踏板長(zhǎng)5-8m)設(shè)測(cè)斷面，過渡段自橋頭起50m尾再設(shè)一觀測(cè)斷面。軟基路基一般每隔100-20

28、0m，非軟基路堤則每隔500-1000m各設(shè)一觀測(cè)斷面，橫斷面可設(shè)左、中、右三點(diǎn)，一般情況僅設(shè)中點(diǎn)。橋頭或路堤大于5m的高填方的非軟基路段沿縱向長(zhǎng)度10-50m范圍增設(shè)一點(diǎn)。根據(jù)工程需要也可在局部地段增加水平位移的觀測(cè)。2地表沉降觀測(cè)地表沉降觀測(cè)對(duì)控制和保證軟基路堤、高路堤等工程質(zhì)量，確保建完后的工程的工后沉降量滿足設(shè)計(jì)要求。通過系統(tǒng)連續(xù)、正確、完整的觀測(cè)及分析，掌握、控制工程地基沉降量，預(yù)測(cè)沉降趨勢(shì)，驗(yàn)證和指導(dǎo)工程設(shè)計(jì)及施工。（1）沉降觀測(cè)的精度指標(biāo)及頻率沉降觀測(cè)的精度指標(biāo)。通常與沉降量有關(guān)。沉降量越小，觀測(cè)精度越高。在公路路基施工中，沉降量的變化與路堤填筑、預(yù)壓、鋪路面及建完后運(yùn)行等四個(gè)階

29、段相關(guān)。沉降觀測(cè)的頻率。取決于沉降量的大小、加載方法和觀測(cè)目的等。通常要求觀測(cè)的次數(shù)能反映出沉降變化的過程，又不遺漏變化的時(shí)刻。（2）水準(zhǔn)測(cè)量的精度與方法觀測(cè)精度指標(biāo)確定后，選用何種等級(jí)的水準(zhǔn)測(cè)量是眾所關(guān)心的問題?，F(xiàn)取水準(zhǔn)測(cè)量規(guī)范中二、三、四等水準(zhǔn)測(cè)量的觀測(cè)中誤差m觀(尺上一次讀數(shù)中誤差，分別為0.18mm、0.78mm、1.04mm)來分析一測(cè)站的高差中誤差和兩期觀測(cè)測(cè)站之差的中誤差。根據(jù)理論推導(dǎo)，如不考慮水準(zhǔn)點(diǎn)誤差，二期觀測(cè)由一個(gè)測(cè)站完成的高差之差的中誤差分別是：二等水準(zhǔn)為±0.25mm，三等水準(zhǔn)為±1.1mm，四等水準(zhǔn)為±1.5mm。若二期觀測(cè)由水準(zhǔn)點(diǎn)起連續(xù)

30、兩個(gè)測(cè)站完成，則高差之差的中誤差分別是：二等為±0.35mm，三等為±1.6mm，四等為±2.1mm。觀測(cè)精度指標(biāo)為1-2mm時(shí)，應(yīng)采用二等水準(zhǔn)，否則用望遠(yuǎn)鏡放大率大于30倍的進(jìn)口水準(zhǔn)儀作三等水準(zhǔn)觀測(cè)。在路基填筑中，要求達(dá)到2-3mm的觀測(cè)精度時(shí)應(yīng)采用四等水準(zhǔn)。3沉降觀測(cè)的實(shí)施（1）準(zhǔn)備工作沉降板的制造及埋設(shè)圖12-1中，沉降板由200mm長(zhǎng)、直徑為25.4mm的鋼管和600mm×600mm×9mm的沉降板組成。底部鋼管用互成120°角的撐腳三角板焊接在沉降板中心處，節(jié)管用管箍連接。節(jié)管頂部用護(hù)管帽蓋住。施工人員按設(shè)計(jì)的樁號(hào)斷面將沉降

31、板埋入鋪好的砂墊層下。實(shí)際操作時(shí)，當(dāng)?shù)谝粚油翂簩?shí)后，在壓實(shí)面上挖土坑(深度為20-30cm)，鋪上5cm左右的砂墊層，層面要水平，將沉降板放在砂墊層上(圖12-1)，管頂應(yīng)低于壓實(shí)面5-8cm，隨即測(cè)量管頂至底板的高差，換土夯實(shí)至管頂，并測(cè)量管頂高程(初讀數(shù))，當(dāng)?shù)诙油潦┕ね戤吅螅诠茼斘恢媒由系诙?jié)鋼管。觀測(cè)時(shí)，每節(jié)管的頂面有上、下管頂高程，下節(jié)管頂高程用于計(jì)算第一次沉降量，上節(jié)管頂高程作為下次計(jì)算沉降量的數(shù)據(jù)。循序逐節(jié)升高，重復(fù)上述工作。路基填筑過程中，由于路堤荷重的作用，使路堤坡腳處可能產(chǎn)生水平位移和垂直位移，因此在沉降板埋設(shè)斷面的一側(cè)坡腳處設(shè)置若干垂直于路基的位移樁。如果路基經(jīng)過地基

32、處理，且能滿足壓實(shí)要求，可以不埋設(shè)位移樁。水準(zhǔn)點(diǎn)布設(shè)及轉(zhuǎn)置橋上水準(zhǔn)點(diǎn)圖12-1 沉降標(biāo)埋設(shè)示意(尺寸單位：mm)a)沉降標(biāo)結(jié)構(gòu)示意；b)沉降標(biāo)埋設(shè)及接管操作水準(zhǔn)點(diǎn)應(yīng)選在垂直于路中心線50m外、土質(zhì)堅(jiān)硬、便于長(zhǎng)期保存和使用的地點(diǎn)，并埋設(shè)混凝土水準(zhǔn)標(biāo)石。路堤升至一定高度時(shí)，為了減少沉陷觀測(cè)由地面水準(zhǔn)點(diǎn)傳遞到路面的高差影響，可將水準(zhǔn)點(diǎn)轉(zhuǎn)設(shè)到有灌注樁的橋臺(tái)上，鉆孔埋設(shè)有球狀頂面的水準(zhǔn)標(biāo)點(diǎn)。橋臺(tái)水準(zhǔn)點(diǎn)用三等水準(zhǔn)往返觀測(cè)，高差閉合差為± (n為測(cè)站數(shù))。水準(zhǔn)儀及水準(zhǔn)尺二等水準(zhǔn)測(cè)量?jī)x器采用DSl型精密水準(zhǔn)儀，配用水準(zhǔn)尺；三、四等水準(zhǔn)測(cè)量采用DS3型水準(zhǔn)儀，配用3m長(zhǎng)的紅、黑面木質(zhì)水準(zhǔn)尺。水準(zhǔn)儀各部

33、分轉(zhuǎn)動(dòng)應(yīng)靈活，望遠(yuǎn)鏡制、微動(dòng)螺旋作用應(yīng)可靠，調(diào)焦鏡運(yùn)用及目鏡調(diào)節(jié)不能有明顯的晃動(dòng)現(xiàn)象。每次觀測(cè)前除檢驗(yàn)圓水準(zhǔn)器、十字絲位置正確性、自動(dòng)安平水準(zhǔn)儀補(bǔ)償器靈敏度等項(xiàng)目外，必須正確進(jìn)行角的檢驗(yàn)。DS1型水準(zhǔn)儀角不應(yīng)超過15"；DS3型水準(zhǔn)儀角不應(yīng)超過20"。水準(zhǔn)尺必須牢固無損，尺底不應(yīng)有松動(dòng)，尺面不能有彎曲。水準(zhǔn)尺必須裝有圓水準(zhǔn)器，不符合要求不能使用。需要指出的是：大多數(shù)施工隊(duì)習(xí)慣用塔尺進(jìn)行沉降觀測(cè)，這是不允許的。因?yàn)樗呱蠜]有圓水準(zhǔn)器，尺子的垂直度難以控制。若尺子前后有傾斜，加上風(fēng)的影響，則尺上3-5m處的讀數(shù)誤差影響可達(dá)5-10mm。（2）沉降觀測(cè)的外業(yè)為了提高沉降觀測(cè)精度，

34、應(yīng)按下列要求進(jìn)行操作。每期觀測(cè)做到四個(gè)固定：固定觀測(cè)人員；固定儀器及水準(zhǔn)尺；固定后視尺讀數(shù)；固定測(cè)站及轉(zhuǎn)點(diǎn)。由于沉降量由兩期觀測(cè)高程之差求得，每次觀測(cè)的高程即使有，mh的誤差，只要固定儀器角校正值很小，不等差引起的高程誤差mh可以在兩期高程相減中給予消除，所求得的沉降量是正確的。觀測(cè)時(shí)必須攜帶尺墊，嚴(yán)禁用磚石或不設(shè)尺墊作為轉(zhuǎn)點(diǎn)。每次觀測(cè)結(jié)束后，應(yīng)及時(shí)填寫沉降觀測(cè)記錄。（3）沉降觀測(cè)的成果整理成果整理時(shí)，首先檢查數(shù)據(jù)和計(jì)算是否正確，觀測(cè)限差是否符合要求，文字說明是否齊全。計(jì)算兩期觀測(cè)的沉降量和累計(jì)沉降量。為了清楚地表示時(shí)間、填土高度和沉降量之間的關(guān)系，應(yīng)繪制沉降點(diǎn)的時(shí)間填土高度沉降量的關(guān)系曲線。

35、4土體內(nèi)部沉降觀測(cè)土體內(nèi)部沉降觀測(cè)目前主要有分層沉降和剖面沉降。（1）分層沉降儀分層沉降儀的原理圖12-2 電磁式沉降儀工作圖目前沉降觀測(cè)使用最多的是電磁式分層沉降儀。它的基本原理是在鉆孔的不同深度埋設(shè)鐵環(huán)，當(dāng)探頭(內(nèi)置電磁震蕩線圈)經(jīng)過鐵環(huán)時(shí)(進(jìn)、出瞬間)，磁場(chǎng)能量變化發(fā)出聲音，由此確定鐵環(huán)的位置，如圖12-2。電磁式分層沉降儀由兩大部分組成：測(cè)量系統(tǒng)和跟蹤系數(shù)。測(cè)量系統(tǒng)包括沉降儀、鋼卷尺(內(nèi)置電纜)、探頭和三角架。跟蹤系統(tǒng)包括沉降管和沉降環(huán)。沉降管的埋沒沉降管的埋設(shè)步驟是：a在測(cè)點(diǎn)鉆孔。鉆孔直徑一般為108-125mm，最好用全斷面取土器成孔，不可水沖，鉆孔斜角小于1100。b下沉降管。注

36、意接頭連接與密封。c下沉降環(huán)。按設(shè)計(jì)要求每間隔一定距離放置沉降環(huán)(土體中一般2.0m一個(gè))。從下往上，用送環(huán)器沿管壁下放，到規(guī)定深度后放開叉簧片，使其固定于土體中。 d每埋一個(gè)沉降環(huán)，及時(shí)進(jìn)行回填，直至上一個(gè)沉降環(huán)位置。e整個(gè)鉆孔沉降環(huán)埋設(shè)結(jié)束，進(jìn)行第一次測(cè)量，記錄下環(huán)的初始位置，并及時(shí)測(cè)量孔口高程。 f作好埋設(shè)記錄，內(nèi)容包括：工程名稱、觀測(cè)孔編號(hào)、孔深、孔口坐標(biāo)、高程、沉降環(huán)數(shù)量、初始位置、主要埋設(shè)人員、日期等。測(cè)試a每次必須測(cè)量孔口高程。b對(duì)每一沉降環(huán)均應(yīng)重復(fù)測(cè)量。c應(yīng)同一人、同一儀器測(cè)量同一只孔。（2）剖面沉降儀剖面沉降儀的原理為了測(cè)量整個(gè)連續(xù)剖面上土體的垂直沉降，可在某個(gè)土層中埋設(shè)柔性

37、導(dǎo)管(通常為聚氯乙烯管，其強(qiáng)度可根據(jù)上覆土層的壓力控制制造)，用拉弦控制探頭在導(dǎo)管內(nèi)作水平移動(dòng)。在測(cè)線外設(shè)置一個(gè)基準(zhǔn)點(diǎn)，根據(jù)各測(cè)點(diǎn)與基準(zhǔn)點(diǎn)差計(jì)算出測(cè)線上各點(diǎn)沉降變化，如圖12-3。圖12-3 剖面沉降儀測(cè)試原理圖剖面沉降儀有水壓式、振弦式和水平測(cè)斜儀等。圖12-4水平測(cè)斜儀原理圖水壓式剖面沉降儀的實(shí)質(zhì)就是測(cè)量測(cè)線上各測(cè)點(diǎn)與基準(zhǔn)點(diǎn)的水位差，但其精度較差，現(xiàn)已較少使用。振弦式剖面沉降儀則是由一組裝滿液體(如水銀)的管子相互連接構(gòu)成，根據(jù)測(cè)點(diǎn)與基準(zhǔn)點(diǎn)的液位差改變懸掛鋼弦的張力和共振頻率，達(dá)到高精度測(cè)量的目的。水平測(cè)斜儀則是測(cè)斜探頭呈水平向構(gòu)造，由沉降管和二次儀器組成。它可以測(cè)量路基內(nèi)部不同位置、不同

38、深度處的全斷面沉降值。通過把特制的PVC沉降管埋在路基中，用記錄儀電纜把裝有伺服加速度傳感器的探頭從沉降管的一段拉到另一端。由于地基沉降，探頭處于傾斜方向，通過重力加速度在敏感水平軸上的投影，可精確測(cè)量探頭的傾角，再根據(jù)探頭的長(zhǎng)度計(jì)算探頭兩端的高程差，從而得到探頭兩端點(diǎn)對(duì)應(yīng)的沉降差，如此累積便可以計(jì)算出路基橫斷面中任一點(diǎn)處的沉降值。水平測(cè)斜儀的優(yōu)點(diǎn)：精度高，試驗(yàn)證明，每次讀數(shù)誤差小于0.1mm，50m長(zhǎng)的坡面測(cè)試的累積誤差小于5mm；操作方便，整個(gè)測(cè)試系統(tǒng)(探頭、電纜及拉線、記錄儀)可由一人攜帶，移動(dòng)非常方便，測(cè)試操作僅需一人即可完成；可以測(cè)量整個(gè)斷面的沉降曲線。水平測(cè)斜儀的工作原理如圖12-

39、4，當(dāng)加速度計(jì)敏感軸在水平方向時(shí)，矢量g在敏感軸上的投影為零，加速度計(jì)的輸出為零。當(dāng)加速度計(jì)敏感軸與水平方向存在一夾角時(shí)，加速度計(jì)的輸出電壓信號(hào)為： (12-1)式中：加速度計(jì)初始偏值，在儀器出廠時(shí)廠家給定；加速度計(jì)電壓因數(shù)。為了消除的影響，可將探頭調(diào)轉(zhuǎn)180°，在該點(diǎn)進(jìn)行第二次測(cè)量得： (12-2)兩式相減有： (12-3)由圖12-4知：（12-4）式中：探頭在某位置時(shí)，兩端的高程差值；L探頭長(zhǎng)度，m，即兩個(gè)導(dǎo)管K輪的間距。所以： （12-5）用導(dǎo)線拖拉探頭前進(jìn)，每隔0.5m(探頭長(zhǎng)度)記錄一個(gè)高程差，則任意位置相對(duì)于測(cè)試起始點(diǎn)位置的高程差即為此距離內(nèi)所有讀數(shù)的代數(shù)和：。剖面沉降

40、儀也可用于地表沉降觀測(cè)。導(dǎo)管的埋設(shè)及其他準(zhǔn)備a測(cè)線定位，要求準(zhǔn)確、平直。b開溝：溝寬30-50cm，深度40-60cm，若上部有大型機(jī)械施工時(shí)深度更大，溝底部平整、夯實(shí)，鋪一層5-10cm的細(xì)砂。c預(yù)先在導(dǎo)管中放置一根拉弦(測(cè)繩或細(xì)鋼絲)，連接鋪設(shè)導(dǎo)管。使用水平測(cè)斜儀時(shí)，鋪設(shè)的導(dǎo)管應(yīng)在每管兩頭槽口上作好標(biāo)志，不得扭曲。d導(dǎo)管放好后回填砂土并壓實(shí)。遇到交通道路段時(shí)應(yīng)作特殊加固處理。埋設(shè)完畢后將探頭在管中試行滑動(dòng)，檢查是否順利，若不順利，則挖開堵塞處，重新埋設(shè)。e使用鋼弦式剖面沉降儀時(shí)，應(yīng)在距導(dǎo)管出口處不遠(yuǎn)的地方選擇一處不受沉降影響的基準(zhǔn)點(diǎn)，砌制水泥基準(zhǔn)臺(tái)，表面水平，其高度略低于導(dǎo)管可能到達(dá)的最低

41、點(diǎn)，并測(cè)量其坐標(biāo)、高程。f作埋設(shè)記錄，內(nèi)容包括：工程名稱、測(cè)線坐標(biāo)、導(dǎo)管長(zhǎng)度、導(dǎo)管出口處坐標(biāo)高程、基準(zhǔn)點(diǎn)坐標(biāo)高程、埋設(shè)人員、日期等。測(cè)試a測(cè)試前所用儀器必須經(jīng)過測(cè)定。b使用水平測(cè)斜儀先在孔口處調(diào)零；使用鋼弦式剖面沉降儀時(shí)，先在基準(zhǔn)臺(tái)上調(diào)零。c測(cè)試時(shí)位于導(dǎo)管兩邊的兩位人員應(yīng)協(xié)作配合，當(dāng)距離較大或中間土體擋住視線時(shí)可使用對(duì)講機(jī)聯(lián)系。d每次測(cè)試時(shí)均應(yīng)測(cè)量?jī)沙隹谔幾鴺?biāo)、高程。e每次測(cè)試必須測(cè)量溫度，并根據(jù)廠方提供的溫差校準(zhǔn)曲線進(jìn)行校準(zhǔn)。四、土體水平位移觀測(cè)1測(cè)斜儀工作原理目前測(cè)量土體內(nèi)部發(fā)生水平向位移及其方向大多使用測(cè)斜儀。它的工作原理是測(cè)量測(cè)斜管軸線與鉛垂線之間的夾角變化，從而計(jì)算土體在不同高程的水

42、平位移。一般先在土體中埋設(shè)一豎直互成90°的4個(gè)導(dǎo)槽的管子(鋁合金或PVC塑料管)。管子在土體中受力后發(fā)生變形，這時(shí)將測(cè)斜儀探頭放入測(cè)斜管導(dǎo)槽內(nèi)，每間隔一定距離(通常為0.5m)測(cè)量變形后管子的軸與垂直線的夾角氏，按式(67)計(jì)算不同高程處的水平位移增量d：（12-6）測(cè)得各分段位移后，可由測(cè)斜管底部或頂部為基準(zhǔn)開始累加，求得任一高程處的實(shí)際位移數(shù)值。測(cè)斜儀的工作原理如圖12-5。圖12-5 測(cè)斜儀工作原理圖測(cè)斜管初始位置2測(cè)斜儀的結(jié)構(gòu)及技術(shù)指標(biāo)一般測(cè)斜儀由探頭、電纜、數(shù)據(jù)采集儀(讀數(shù)儀)組成。目前使用最多的是伺服式測(cè)斜儀，探頭外型如圖12-6所示，由傳感器、殼體、導(dǎo)輪、底座、電纜卡

43、等組成。測(cè)斜儀的精度主要由探頭的精度控制。其主要技術(shù)指標(biāo)是：量程、靈敏度、穩(wěn)定性及抗?jié)B性圖12-6 測(cè)斜儀的構(gòu)造能。測(cè)斜儀的先進(jìn)性則由數(shù)據(jù)采集儀控制。體積小、內(nèi)存大，配置優(yōu)良的預(yù)處理軟件是其先進(jìn)性的表現(xiàn)。3測(cè)斜管埋設(shè)步驟（1）鉆孔，要求定位準(zhǔn)確；傾斜度小于1°；鉆孔直徑與測(cè)斜管匹配(比測(cè)斜管略大)。（2）檢查測(cè)斜管，下管前必須對(duì)測(cè)斜管進(jìn)行檢查。對(duì)外觀質(zhì)量較差、受力后彎曲變形、老化、受損的不合格管子，應(yīng)予報(bào)廢。底部測(cè)斜管應(yīng)用悶頭釘好，以防泥漿進(jìn)入。（3）下管準(zhǔn)備，下管前計(jì)算好長(zhǎng)度、節(jié)數(shù)。接頭處打好自攻螺絲導(dǎo)孔(導(dǎo)孔直徑比螺絲直徑略小)。準(zhǔn)備好下管時(shí)固定用的麻繩或卡口。（4）下管，用經(jīng)緯

44、儀確定導(dǎo)向槽的方向，逐節(jié)連接下管。下深孔時(shí)應(yīng)采用鉆機(jī)或吊車等機(jī)械設(shè)備向管內(nèi)注入清水，當(dāng)上浮力太大或鉆孔縮孔時(shí)，應(yīng)適當(dāng)施加壓力，但不可將測(cè)斜管壓彎。（5）孔壁回填，當(dāng)測(cè)斜孔較淺(一般小于20m)，且埋管與觀測(cè)時(shí)間間隔較長(zhǎng)(大于2個(gè)月)時(shí)，可采用細(xì)砂回填和自然塌落消除孔壁空隙，但細(xì)砂回填時(shí)一定要用長(zhǎng)鋼筋搗動(dòng)，且間隔一定時(shí)間加砂，達(dá)到真正密實(shí)。當(dāng)測(cè)斜管較深，或埋管與觀測(cè)時(shí)間間隔較短時(shí)，應(yīng)采用孔壁注漿的方法?？妆谧{有管外注漿和管內(nèi)注漿兩種方法。管外注漿是在管壁外下注漿管，然后用水泥漿泵注入水泥漿。管內(nèi)注漿則是采用特殊的注漿悶頭，將其安裝在測(cè)斜管底部，然后在管中接上注漿管，由下向上注入水泥漿，直至水泥

45、漿溢出地面。（6）孔口設(shè)置，測(cè)量測(cè)斜管頂端坐標(biāo)及高程，安裝保護(hù)蓋，測(cè)斜管四周砌設(shè)混凝土墩，并作好標(biāo)志。4觀測(cè)將測(cè)頭導(dǎo)輪卡置在測(cè)斜導(dǎo)管的導(dǎo)槽內(nèi)，輕輕將測(cè)頭放人測(cè)斜導(dǎo)管中，放松電纜使測(cè)頭滑至孔底，記下深度標(biāo)志。當(dāng)觸及孔底時(shí)，應(yīng)避免激烈的沖擊。測(cè)頭在孔底停留5min，以便在孔內(nèi)溫度下穩(wěn)定。將測(cè)頭拉起至最近深度標(biāo)志作為測(cè)讀起點(diǎn)，每0.5m測(cè)讀一個(gè)數(shù)，利用電纜標(biāo)志測(cè)讀至導(dǎo)管頂端為止，每次測(cè)讀時(shí)都應(yīng)將電纜對(duì)準(zhǔn)標(biāo)志并拉緊，以防讀數(shù)不穩(wěn)。將測(cè)頭調(diào)轉(zhuǎn)180°重新放入測(cè)斜導(dǎo)管中，將測(cè)頭滑至孔底，重復(fù)上述步驟。5觀測(cè)成果將測(cè)得的正、反向數(shù)據(jù)以測(cè)讀末位記數(shù)，如0.0463，記為463，填入標(biāo)明方向的現(xiàn)場(chǎng)測(cè)讀

46、記錄表中，見表12-11。側(cè)斜導(dǎo)管觀測(cè)表表12-11深度（m）初始值測(cè)值0°測(cè)值180°差值變化值位移值（mm）0.5213463-436899686-3.191.0166303-284587421-10.051.5145121-9922075-14.26-2.019879-57136-62-15.012.516784-64148-19-14.393.013882-621446-14.23.510946-2773-36-14.264.0-196-145166-311-115-13.94.5-487-315336-651-164-12.755.0-573-376398-774

47、-201-11.115.5-653-446465-911-258-9.16.0-873-489507-996-123-6.526.5-101.8-507526-1033-15-5.297.0105.2-493512-100547-5.147.5102.6-469487-95670-5.618.0-119.3-565581-114.647-6.318.5-126.6-616635-125.115-6.789.0-119.6-604623-122.7-31-6.939.5-110.3-575594-116.9-66-6.6210.0-106.5-579597-117.6-111-5.9610.5-

48、970-532549-108.1-111-4.8511.0-859-456471-927-68-3.7411.5-746-391409-800-54-3.0612.0-500-223240-46337-2.52表中：初始值為第一次測(cè)讀時(shí)0°和180°計(jì)數(shù)差值；變化值=新差數(shù)-初始差數(shù)（初測(cè)值）位移是從導(dǎo)管底端開始，將變化值作代數(shù)和，累加到導(dǎo)管頂端，該數(shù)乘以導(dǎo)管任何深度的水平位移，如圖12-7所示位移1。將每次觀測(cè)結(jié)果匯總為表12-12，即可得到水平位移深度曲線，如圖12-7，從中可以看出任何兩次的水平位移變化。圖12-7 水平位移一深度關(guān)系曲線側(cè)斜導(dǎo)管觀測(cè)匯總表表12-12

49、深度（m）位移值1（mm）位移值2（mm）位移值3（mm）位移值4（mm）位移值5（mm）位移值6（mm）0.5-3.19-5.55-6.32-7.53-10.40-14.231.0-10.05-13.17-14.29-15.54-19.65-25.061.5-14.26-17.78-19.20-20.61-25.38-31.862.0-15.01-18.39-19.91-21.35-26.14-32.972.5-14.39-17.32-18.80-20.21-24.81-31.543.0-14.2-16.81-18.23-19.63-24.09-30.813.5-14.26-16.42-17

50、.73-19.12-23.36-30.054.0-13.9-15.56-16.69-18.02-21.92-28.414.5-12.75-14.09-14.99-16.23-19.75-25.845.0-11.11-12.30-13.07-14.21-17.37-22.945.5-9.1-10.12-10.77-11.81-14.52-19.106.0-6.52-7.31-7.80-8.72-10.87-14.156.5-5.29-5.93-6.34-7.20-9.06-11.717.0-5.14-5.81-6.27-7.13-9.07-11.967.5-5.61-6.43-6.98-7.87

51、-10.03-13.438.0-6.31-7.29-7.93-8.83-11.23-15.078.5-6.78-7.87-8.59-9.52-12.10-16.309.0-6.93-8.09-8.85-9.77-12.42-16.859.5-6.62-7.76-8.49-9.37-11.88-16.1710.0-5.96-7.00-7.64-8.46-10.66-14.4910.5-4.85-5.68-6.16-6.90-8.65-11.7411.0-3.74-4.37-4.73-5.38-6.71-9.2111.5-3.06-3.57-3.84-4.42-5.48-7.6212.0-2.52

52、-2.93-3.14-3.66-4.52-6.3312.5-2.89-3.40-3.55-4.04-4.85-6.6213.0-3.47-4.01-4.13-4.61-5.42-7.1713.5-3.70-4.24-4.37-4.81-5.60-7.3314.0-3.54-4.03-4.18-4.58-5.33-6.9514.5-3.03-3.44-3.57-3.92-4.57-5.9215.0-2.51-2.87-2.97-3.25-3.79-4.8715.5-2.09-2.41-2.49-2.71-3.13-4.0016.0-1.74-2.02-2.06-2.24-2.58-3.2616.

53、5-1.39-1.60-1.63-1.76-2.04-2.5217.0-0.92-1.06-1.08-1.17-1.35-1.6717.5-0.45-0.52-0.53-0.57-0.66-0.82編制：復(fù)核：審核：五、應(yīng)力監(jiān)測(cè)技術(shù)1土中總應(yīng)力測(cè)試（1）測(cè)試設(shè)備土中總應(yīng)力測(cè)試一般使用土壓力盒及其接收儀，按使用要求分，有接觸式土壓力盒和土中土壓力盒。按采用的傳感器不同分電阻應(yīng)變式、鋼弦式和差動(dòng)電阻式三種，接收儀則相應(yīng)為電阻應(yīng)變儀、鋼弦頻率測(cè)定儀和比例電橋指示器。各種土壓力盒結(jié)構(gòu)外形基本相同，只是傳感器不同。如圖12-8、圖12-9和圖12-10分別為應(yīng)變式土壓力盒、鋼弦式土壓力盒和差動(dòng)電阻式土壓力盒示意圖。壓力盒與土體的接觸面對(duì)土壓力變