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公路软基路堤施工监控技术控制

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  摘要:随着经济的迅速发展,我国交通网络也越建越广,但是,由于我国的地域广泛,地理条件复杂多样,公路工程施工会遇到各种各样的地质条件,软弱地基就是其中比较复杂的一种。由于软弱地基具有比较特殊的特点,因此公路工程施工中必须要严格控制路堤的施工,并且对其路基的情况进行紧密的监控,本文针对公路软基路堤施工监控技术的控制做了简单阐述。
  关键字:软弱地基、路基、填筑、监控技术
   软弱地基的物理力学性质较差,其天然含水量很大,强度弱,并且很容易受到扰动影响。现代公路的工程成本投资极大,技术标准高,对路基的性能稳定性要求很高。在我国的软土地区公路的施工面临的正式其软弱地基易变性和稳定性低这两大难题。因此,公路工程施工中,软弱地基施工阶段必须对地表沉降及地表位移等情况进行监控,以保障施工的质量。
  监控方案设计
   根据我国现行的《公路软土地基路堤设计与施工技术规范》,路基稳定性好的路段监控距离可以设定为100m~200m,对桥头、软土层较厚的路段监控加强,其距离设置在100m以内。
   监控加强路段的确定要根据几方面来优先考虑:路堤附近靠近深水塘的路段;占用较大部分水塘的路段;软土层较厚,并且其软土性质较差的路段;回填土层较厚的路段;桥头或者涵洞附近路段;丘陵边缘地带具有代表性的沿路基横向的软土层厚度复杂的路段;利用特殊工艺处理过的路段,例如搅拌桩复合地基等。
   软基路堤施工监控的时间一般是从软基施工完成到路基卸载。监控的频率要根据实际施工中的地质特点、软土层厚度、水文情况等制定并随时调整,重点路段要增加监控频率,安全的路段则适当的减少监控频率。
  监测项目
   公路软基路堤施工的监控一般包括连个方面,即水平和垂直方向。
   地表沉降量,用来对沉降进行管理,根据测定的数据对路基的填筑速度进行适当的调整;能够预测沉降的趋势,对预压完成时间及路基施工时间等,能够提供有效的计算依据。
   另一方面就是地表水平位移量和起降量,用来对其稳定性进行管理。监测地表的水平发生的位移或者隆起的变化量,根据监测所得到的有效数据,进行适当的调整施工,确保路堤施工的稳定性和安全性。
  软基路堤施工监控技术
  监控仪器
  沉降标的埋设:用0.5m*0.5m的钢板,在其中央用角铁三边固定6#的钢管,设定长度也为0.5m,即为双管式沉降。将其埋设至砂垫层下,矫正水平和垂直位置,做记号,填土层增高,其测杆和套管也增高,完成后应高出碾压面不超过0.5m。
  测斜管的埋设:用钻机开孔至硬土层约4m左右,将接好的并由底盖的测斜管垂直的压入开好的钻孔,然后灌入平衡水,对准管槽方向,最后用黏土将钻孔封好,上管盖螺丝。
  孔隙水压力仪的埋设:该仪器的埋设一般都是采用钻孔,单个单孔埋设方法,保证其成活率。首先用钻机钻孔,将孔隙水压力仪的探头压入设计土层,同样以粘土封好。首先将透水石煮沸,时间约为120分钟,这样是表面孔隙水压力在传递途中消散,最后测出的孔隙水压力值小于实际值;然后,测定埋设的初始值之前,必须将整个测头连接,但是要保证其饱水度;测定初始值后,要做好标记,最后完成孔隙水压力仪的埋设。
  埋设方法
   埋设的一般规范是间隔100~200m,桥头、涵洞或者其他软土层较厚、软土层厚度变化较大的路段都要重点监控,其埋设仪器的点也要多设几个,河边等特殊路段要根据考察的实际情况进行设当的调整,需要注意的是埋设的深度一般都要深入硬土层或者强风化层一段距离。路堤较高的地段,下面铺设排水板或者碎石桩时,就要缩短监控距离,不超过100m。
  观测精度和观测频率
   水平位移测量方面一般都是采用测量精度+5mm的测距仪或者测量精度+5左右的钢尺测量。位移的高程应当采用二级中等精度的S1、S2型的几何水准仪,其测量精度要小于1mm。沉降盘的垂直位移是利用测量精度小于1mm的钢尺对套管和基准桩进行测量得到准确数据。
   对于地基较低的路段,对其填筑速度可以不严格控制,其软基施工监控频率小于15天。当其软弱地基的高度和临界高度相差无几时,监控频率要保持填筑一层监测一次,这个间隔时间不超过5天,严格控制填筑速度。软基路基某路段发生异常情况时,要加荷暂缓,对其监测频率要加强,直至该路段稳定完成为止。路基的填筑结束后,预压期间也不能停止对其监控,但是其监测频率可以根据公路施工的情况进行适当的调整,一般都是15天或者30天监测一次,直至预压期完毕。
   和理论知识不同的是,在实际施工中有很多不确定的因素和突发的影响情况,监测数据的收集也不可避免的收到影响,因此,应当设置一定数量的观测点。与此同时,要做好监测设备的保护工作,维护和保养一起,补测数据,对监测数据的连续性有所保障。同监测点相同的是,观测点也应当有稳定的点位,观测所用的设备、仪器及观测的人员要稳定,观测时要保证观测的路线、工序、方法、环境等都要保持一致,客观上减少观测发生的误差。观测结果和复测结果较为统一,保证其观测数值的真实稳定。
  (四)填筑情况
   在公路路基的填筑过程中和填筑完毕后,软土路基路段都要发生比较大的沉降。软土层的强度很低,固结较慢,在施工过程中极易发生地基稳定性不强,路基发生滑坡现象。公路软基路堤施工的监控能够观测地表沉降量、地下土层发生的水平位移以及软土地基内部的土层变化等的数据情况,为填筑速度的确定提供有效的理论依据,为施工中的物理力学提供数据依据。按照我国现象的相关规范,其软基路堤的稳定性控制准则为:路堤的中心线路面的沉降速度每24小时不能超过1cm;坡脚的水平位移速度每24小时不能超过0.5cm。根据观测得到的结果结合沉降及位移的变化趋势进行综合评估和分析,确定路堤的填筑速度,需要注意的是,以水平位移的变化为主。
  (五)资料的整理汇总
  每次进行软基施工监控都要按照规范规定的格式进行书面记录,并且要及时保存,进行整理、汇总、分析。根据观测到的情况,结合实际的填筑情况及软基的情况绘制软基填筑与沉降和位移的变化曲线,便与查阅。
  (六)异常情况的处理
  1、异常情况的判断
   发生以下几种情况的时候即表示有异常情况发生:观测到的沉降量和水平位移超过了控制的标准;观测到的沉降量和水平位移没有超过控制的标准,但是其曲线变化较大,并且趋势增加;软土路基路段出现比较异常的征兆,例如路面塌陷等。
  2、异常情况的处理
   当判断出现异常情况并且稳定性较差时,应当果断采取相应措施,例如停止加载等。路堤的稳定性恢复之后,才能够进行填筑工作。对软基破坏趋势较大的路段,要加强其监控频率直至其恢复稳定性。
  总结:通过近些年来的实践证明,上述的公路软基路堤施工监控技术,对于地表的沉降和水平的位移等数据变化进行了有效的监测,行之有效的控制了软基路堤的填筑速度,其合格率基本上达到了90%以上。即使工程完毕后有少量的参与沉降,但是也保持在规范标准之内,提高了施工效率,加快了施工进度,取得了较好的经济效益和社会效益。
  参考文献:
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