分析高速公路軟土地基沉降觀測(cè)的程序和方法

趙云

（蘇交科集團(tuán)股份有限公司 江蘇南京 210000）

高速公路建設(shè)是一項(xiàng)復(fù)雜的過(guò)程，在實(shí)際建設(shè)過(guò)程中經(jīng)常會(huì)遇到各項(xiàng)因素的影響，各項(xiàng)因素都會(huì)對(duì)工程最終的竣工質(zhì)量造成產(chǎn)生影響。因此，必要加強(qiáng)對(duì)觀測(cè)軟基地基沉降問(wèn)題的分析。

1 導(dǎo)致高速公路軟土地基變形的主要因素

1.1 客觀原因引起的變形

客觀原因主要包括：由于溫度變化而引起變形、地基地質(zhì)構(gòu)造存在較大差別、地下水位上升或降低導(dǎo)致高速公路地基被侵蝕、土壤物理性質(zhì)存在較大差異，以上各項(xiàng)客觀因素都會(huì)對(duì)造成軟土地基發(fā)生沉降，從而會(huì)對(duì)高速公路最終質(zhì)量造成較為嚴(yán)重的影響，影響高速公路施工，以及工程竣工后的應(yīng)用。

1.2 主觀原因引起的變形

主觀原因影響變形的原因主要有以下幾點(diǎn)：

（1）高速公路具體施工中，因?yàn)槭┕ぴ颍瑢?duì)下水的抽取量過(guò)多，導(dǎo)致土壤固結(jié)，最終造成地面發(fā)生下沉。

（2）地質(zhì)鉆探深度的充分程度未到達(dá)要求標(biāo)準(zhǔn)，在施工過(guò)程中，無(wú)法發(fā)現(xiàn)墓穴、廢棄河道，因此，在工程施工中沒(méi)有采取相應(yīng)的措施，對(duì)這些可能會(huì)對(duì)工程質(zhì)量造成影響的進(jìn)行處理。

（3）具體設(shè)計(jì)過(guò)程中存在失誤，設(shè)計(jì)人員在具體作業(yè)過(guò)程中，沒(méi)有做好相應(yīng)的調(diào)查工作，對(duì)于地基土具體特性的了解不夠透徹，針對(duì)土的荷載，以及承載力的估算都存在錯(cuò)誤，從而致使設(shè)計(jì)時(shí)出現(xiàn)錯(cuò)誤[1]。

（4）工程的具體施工質(zhì)量并未達(dá)到相應(yīng)的要求標(biāo)準(zhǔn)，在進(jìn)行對(duì)軟土地基進(jìn)行填筑時(shí)，針對(duì)填筑作業(yè)過(guò)程中采用的材料的質(zhì)量存在一定問(wèn)題，存在劣質(zhì)材料，同時(shí)，對(duì)于填筑厚度，也沒(méi)有嚴(yán)格的依據(jù)相應(yīng)的規(guī)范進(jìn)行，這都會(huì)對(duì)工程的質(zhì)量造成不良影響。

2 觀測(cè)路基填筑期的沉降情況

2.1 觀測(cè)方法及技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)

在具體測(cè)量過(guò)程中，水準(zhǔn)測(cè)量的測(cè)站數(shù)據(jù)長(zhǎng)，前、后視距差和黑、紅（基、輔面）面讀數(shù)各項(xiàng)內(nèi)容都要符合標(biāo)準(zhǔn)要求，并且不得因?yàn)樽x數(shù)問(wèn)題，導(dǎo)致誤差過(guò)度，對(duì)最終的測(cè)量結(jié)果造成不良影響，針對(duì)測(cè)量中涉及到的轉(zhuǎn)點(diǎn)，要采用尺墊完成相應(yīng)的操作[2]。通常來(lái)說(shuō)，水準(zhǔn)點(diǎn)到沉降測(cè)點(diǎn)間轉(zhuǎn)點(diǎn)次數(shù)都是一次，最多不得超過(guò)兩次。需要觀測(cè)人員在實(shí)際作業(yè)過(guò)程中特別注意的是，針對(duì)路堤填筑期的觀測(cè)，應(yīng)當(dāng)依據(jù)四等水準(zhǔn)測(cè)量要求完成相應(yīng)的觀測(cè)。

2.2 觀測(cè)初始數(shù)據(jù)，做好接管操作

在埋設(shè)沉降板時(shí)，相應(yīng)的觀測(cè)人員應(yīng)當(dāng)以四等水準(zhǔn)對(duì)首節(jié)管頂，以及底板的具體標(biāo)高進(jìn)行詳細(xì)觀測(cè)，將其走位初始觀測(cè)數(shù)據(jù)，完成相應(yīng)的觀測(cè)后，應(yīng)當(dāng)依據(jù)實(shí)際情況繪制一張水準(zhǔn)點(diǎn)，以及沉降點(diǎn)觀測(cè)位置圖，將其作為每次對(duì)固定儀器位置進(jìn)行觀測(cè)的主要依據(jù)[3]。進(jìn)行接管觀測(cè)時(shí)，應(yīng)當(dāng)對(duì)接管的上頂管和下頂管的標(biāo)高就行詳細(xì)觀測(cè)，下節(jié)管頂標(biāo)高主要用于對(duì)第一次沉降量進(jìn)行計(jì)算，而上節(jié)管頂面表格要?jiǎng)t用作對(duì)下一次沉降量的初始值進(jìn)行計(jì)算，依次循環(huán)，逐節(jié)升高，不斷重復(fù)上述各項(xiàng)操作，直到完成最終的觀測(cè)為止。

2.3 科學(xué)控制觀測(cè)頻率以及填土速度

在具體施工過(guò)程中，施工單位應(yīng)當(dāng)每填筑一層就進(jìn)行一次觀測(cè)，如果，在設(shè)計(jì)作業(yè)過(guò)程中，相鄰的兩層的填筑時(shí)間超過(guò)了7d，在施工期間應(yīng)當(dāng)進(jìn)行檢測(cè)，從確保觀測(cè)的時(shí)長(zhǎng)不會(huì)超過(guò)5d，在實(shí)際觀測(cè)期間，一旦發(fā)現(xiàn)發(fā)生了異常沉降現(xiàn)象，應(yīng)當(dāng)每隔2d進(jìn)行1次觀測(cè)，或者每天觀測(cè)1此，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)異常情況的密切觀察，確保一旦出現(xiàn)異常情況，觀測(cè)人員能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)，以免造成更為嚴(yán)重的影響。在具體觀測(cè)過(guò)程中，如果發(fā)現(xiàn)路基的沉降速小于1.0cm/d時(shí)，施工人員則可以進(jìn)行一層土方填筑。在計(jì)算沉降速率時(shí)，應(yīng)當(dāng)精確到0.1mm。計(jì)算公式如下：

日沉降速率=時(shí)段沉降量（mm）/時(shí)段天數(shù)（d）。

月沉降速率=30×（本期累計(jì)沉降量-上期累計(jì)沉降量）/時(shí)段天數(shù)（25d以上）。

在對(duì)日沉降速度和月沉降速率進(jìn)行計(jì)算時(shí)，必須要嚴(yán)格的依據(jù)公式進(jìn)行，并且要保證各項(xiàng)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，確保計(jì)算結(jié)果準(zhǔn)確無(wú)誤。

2.4 觀測(cè)構(gòu)筑物沉降情況

觀測(cè)點(diǎn)的布置工作應(yīng)當(dāng)在相應(yīng)的構(gòu)造物建設(shè)完成后進(jìn)行布設(shè)，如果在實(shí)際做作業(yè)過(guò)程中，為明涵、通道，在實(shí)際設(shè)計(jì)過(guò)程中，可以將沉降點(diǎn)設(shè)置在中央風(fēng)格帶的采光孔頂面或涵頂上，針對(duì)觀測(cè)過(guò)程中涉及到路側(cè)點(diǎn)，則可以將其設(shè)置在端墻頂部位置處[4]。

2.5 整理沉降觀測(cè)資料以及報(bào)表

以及觀測(cè)現(xiàn)場(chǎng)的手薄，在累積沉降量報(bào)表中對(duì)觀測(cè)點(diǎn)的標(biāo)高進(jìn)行登錄，完成對(duì)軟土路基沉降的日沉降量以及月沉降量的計(jì)算，依據(jù)計(jì)算結(jié)果，對(duì)填土的具體速率進(jìn)行控制。完成路堤填筑其觀測(cè)的3～5次后，相應(yīng)的工作人員，可以著手對(duì)沉降過(guò)程曲線圖進(jìn)行繪制。

3 觀測(cè)路堤預(yù)壓期的具體沉降情況

3.1 觀測(cè)頻率及控制標(biāo)準(zhǔn)

一般來(lái)說(shuō)，路堤預(yù)壓期的市場(chǎng)在90～180d之間，實(shí)際觀測(cè)頻率應(yīng)當(dāng)依據(jù)沉降量的具體情況而定，例如，依據(jù)某高速公路觀測(cè)結(jié)果的資料，高速公路預(yù)壓期的前30d的沉降量較大，然后隨著時(shí)間的推移，沉降量將會(huì)不斷衰減，因此，在預(yù)壓期的前30d內(nèi)，應(yīng)當(dāng)每隔5～10d完成1次觀測(cè)，在30～60d，應(yīng)當(dāng)每隔15d完成1次觀測(cè)，在60d之后，應(yīng)當(dāng)每隔30d進(jìn)行一次觀測(cè)。直到觀察120d后，法相月沉降速率小于5mm/月，此時(shí)可以展開(kāi)地層，以及護(hù)坡施工，針對(duì)工程建設(shè)過(guò)程中出現(xiàn)的超載段，則可以進(jìn)行適當(dāng)?shù)男遁d處理，確保公路工程的質(zhì)量能夠滿足應(yīng)用需求。

3.2 觀測(cè)沉降的具體要求

通過(guò)觀測(cè)可以發(fā)現(xiàn)，在于預(yù)壓期，隨著時(shí)間的推移，沉降速度將會(huì)逐漸變小，當(dāng)月沉降速率不到10mm/月時(shí)，可以依據(jù)三等水準(zhǔn)展開(kāi)相應(yīng)的測(cè)量工作。當(dāng)余壓處于中期、后期時(shí)，此時(shí)，觀測(cè)采用的水準(zhǔn)點(diǎn)大部分都會(huì)轉(zhuǎn)移到橋北墻面上，水準(zhǔn)段向兩側(cè)各控制約500m范圍內(nèi)的沉降觀測(cè)點(diǎn)，構(gòu)成支水準(zhǔn)路線，如果，在實(shí)際作業(yè)過(guò)程中，超過(guò)2個(gè)測(cè)站，在觀測(cè)期間，要往返觀測(cè)。如果沒(méi)有橋北墻角水點(diǎn)，具體觀測(cè)時(shí)，應(yīng)當(dāng)利用遠(yuǎn)地面水準(zhǔn)點(diǎn)。當(dāng)預(yù)壓期結(jié)束時(shí)，此時(shí)，應(yīng)當(dāng)通過(guò)合理的方式，將地面水準(zhǔn)點(diǎn)合理的轉(zhuǎn)移到相應(yīng)的橋上，完成相應(yīng)觀測(cè)工作。

3.3 做好交接工作

在整個(gè)高速公路工程具體建設(shè)過(guò)程中，涉及到的內(nèi)容較多，同時(shí)也會(huì)涉及到許多的施工部門(mén)，在實(shí)際施工期間，一些部門(mén)完成自身的作業(yè)后，將會(huì)撤離施工現(xiàn)場(chǎng)。因此，在工程建設(shè)期間，施工單位撤走前，為了確保工程的施工質(zhì)量不會(huì)受到影響，要做好各項(xiàng)手續(xù)交接工作，同時(shí)，在該過(guò)程中，要對(duì)相應(yīng)的接收單位，以及各個(gè)負(fù)責(zé)人員進(jìn)行明確，在施工現(xiàn)場(chǎng)，完成相應(yīng)的交接工作，繪制好相應(yīng)的點(diǎn)位圖，針對(duì)觀測(cè)過(guò)程中涉及到的各項(xiàng)資料進(jìn)行逐一交清，該項(xiàng)工作應(yīng)當(dāng)在監(jiān)理組的協(xié)助監(jiān)督下完成，確保各項(xiàng)工作都不會(huì)出現(xiàn)問(wèn)題[5]。

3.4 繪制觀測(cè)簡(jiǎn)圖

對(duì)預(yù)壓期的具體沉降情況的具體觀測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行應(yīng)用，完成對(duì)累計(jì)沉降量匯總表中各項(xiàng)內(nèi)容的填制，向表中填入預(yù)壓期的月沉降速率，然后完成對(duì)沉井過(guò)程曲線圖的繪制。

4 觀測(cè)底基層及基層施工期沉降

4.1 轉(zhuǎn)換沉降點(diǎn)

開(kāi)始底基層施工后，應(yīng)當(dāng)依據(jù)通訊電纜的具體布設(shè)情況，對(duì)沉降觀測(cè)點(diǎn)完成相應(yīng)的轉(zhuǎn)換，實(shí)際作業(yè)過(guò)程中，采用的方式有以下兩種：

（1）依據(jù)工程的實(shí)際情況，建設(shè)人孔觀測(cè)點(diǎn)

在進(jìn)行地層和基層施工過(guò)程中，展開(kāi)通訊人孔施工，在該過(guò)程中，如果通訊電纜狗中的人孔井的數(shù)量足夠多，實(shí)際作業(yè)期間，可以將原沉降點(diǎn)轉(zhuǎn)變到人孔井上面，從而完成相應(yīng)的觀測(cè)工作。

（2）獨(dú)立水泥觀測(cè)墩

如果通信電纜溝中布設(shè)的人孔井?dāng)?shù)量較少，在實(shí)際作業(yè)期間，可以在原觀測(cè)點(diǎn)處，完成相應(yīng)的埋設(shè)，也可以通過(guò)現(xiàn)澆的方式，制作獨(dú)立水泥觀測(cè)墩，通過(guò)對(duì)其進(jìn)行應(yīng)用，完成相應(yīng)的觀測(cè)工作[6]。

4.2 觀測(cè)作業(yè)，資料整理

如果底基層和基層厚度≥30cm，通常在作業(yè)過(guò)程中，要碾壓2次，每進(jìn)行半層或1層碾壓，則應(yīng)當(dāng)進(jìn)行1次觀測(cè)。如果針對(duì)1層的2次碾壓的時(shí)間間隔角度，在觀測(cè)時(shí)，可以合并成1次進(jìn)行。

在對(duì)觀測(cè)過(guò)程中的涉及到的各項(xiàng)資料進(jìn)行整理時(shí)，應(yīng)當(dāng)在表中填入觀測(cè)日期、觀測(cè)標(biāo)高等各項(xiàng)數(shù)據(jù)，完成對(duì)月沉降率，以及沉降量的計(jì)算，最終依據(jù)數(shù)據(jù)，繪制沉降過(guò)程曲線圖。

5 觀測(cè)面層施工沉降情況

5.1 觀測(cè)內(nèi)容

針對(duì)面層的觀測(cè)，通常都是沒(méi)填筑1層，進(jìn)行1次觀測(cè)，在具體觀測(cè)

過(guò)程中，對(duì)于精度的要求較高，因此，在實(shí)際測(cè)量時(shí)要依據(jù)二等水準(zhǔn)測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行。

5.2 繪制觀測(cè)段

面層施工階段，路橋基本處于貫通狀態(tài)，在觀測(cè)沉降前，應(yīng)當(dāng)對(duì)觀測(cè)點(diǎn)與水準(zhǔn)點(diǎn)的觀測(cè)段進(jìn)行繪制，在圖上完成對(duì)測(cè)站固定點(diǎn)位置的確定，完成相應(yīng)的觀測(cè)。

6 結(jié)束語(yǔ)

高速公路建設(shè)是一項(xiàng)復(fù)雜的過(guò)程中，工程具體建設(shè)過(guò)程中，工程的質(zhì)量會(huì)受到各項(xiàng)因素的影響，軟土地基觀測(cè)是檢測(cè)高速公路工程質(zhì)量的一項(xiàng)關(guān)鍵內(nèi)容，該項(xiàng)作業(yè)是否合理，會(huì)對(duì)高速公路路堤填筑質(zhì)量產(chǎn)生直接影響。因此，采用沉降板對(duì)高速公路軟基進(jìn)行觀測(cè)時(shí)，必須要注意以下內(nèi)容：

（1）依據(jù)高速公路的具體情況，在施工現(xiàn)場(chǎng)，制定相應(yīng)的工序、要點(diǎn)，完成相應(yīng)的觀測(cè)工作，并且每一項(xiàng)觀測(cè)任務(wù)都落實(shí)到個(gè)人。

（2）制定一套詳細(xì)的沉降觀測(cè)方法，對(duì)該觀測(cè)方法進(jìn)行應(yīng)用，確保最終用觀測(cè)數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)性和正確性。

（3）對(duì)于觀測(cè)作業(yè)過(guò)程中涉及到的基準(zhǔn)點(diǎn)、工作基點(diǎn)，都必要嚴(yán)格的依據(jù)相應(yīng)的規(guī)范要求，完成相應(yīng)的制作、埋設(shè)，并且做好相應(yīng)的保護(hù)工作。