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1、高填方路基沉降觀測分析www.chinahighway.com 2002-05-16 中國公路作者:趙德有 路基沉降是公路工程中最常見的病害之一,河南正在建設(shè)的焦(作)鄭(州)高速公路有大面積的可液化地段,為保證工作質(zhì)量,作者通過對高填方路基施工過程中和完成后的沉降觀察分析,力求從中找出路基的沉降規(guī)律,為減少或消除路基沉降引起的質(zhì)量病害和指導(dǎo)路基、路面施工提供依據(jù)?! ÷坊两凳枪吩诮ㄔO(shè)和使用過程中最常見的病害之一,多年來,由于對路基沉降的原因和機理沒有足夠的了解和深刻的研究,致使路基沉降在公路建設(shè)中普遍存在并引起橋頭跳車、
2、路基沉陷、路面早期破損等多種質(zhì)量病害,直接影響到公路的使用質(zhì)量和社會效益。為了更好地了解和掌握路基沉降的原因、搞清路基填筑材料、填筑高度與路基沉降的關(guān)系,焦鄭高速公路指揮部根據(jù)工程需要,在焦鄭高速公路建設(shè)過程中選取了1#點(K0+100)、2#點(K10+135)、3#點(K31+000)三個有代表性的位置分別對路堤填筑材料本身和原地基進行沉降觀察研究?! 〕两涤^測設(shè)置的方式 高填土沉降試驗包括兩個方面內(nèi)容:1、觀察高填土路基的自身沉降(含不同的填土高度(約3m)和不同的壓實區(qū)域路基自身的沉降)。2、觀察高填土路基基底在路基填
3、土重力等作用下的沉降。 其設(shè)置方式為:在不同的觀察位置豎直埋置一根導(dǎo)管(用ф6cm鋼管制作),導(dǎo)管下端設(shè)置砼底座(30#普通砼,幾何尺寸為0.5×0.5×0.2m,在導(dǎo)管內(nèi)豎直放一根自由導(dǎo)桿(外徑2cm鋼管),導(dǎo)桿下端和另一砼底座(30#普通砼,幾何尺寸為1.0×1.0×0.2m)相連,并與所要觀察的位置平齊,結(jié)合填土高及便于觀察和操作等實際情況,導(dǎo)管和導(dǎo)桿采用逐節(jié)連接方式進行加長,每節(jié)長度一般按3m或2m進行選擇。2m導(dǎo)管和導(dǎo)桿主要用在最上一節(jié)。導(dǎo)管和導(dǎo)桿上端伸出路面頂適當(dāng)高度以便于工程竣工后跟蹤觀察?! 「鶕?jù)各觀察點的路基
4、填筑高度和地質(zhì)情況,分別按照上述設(shè)置原則進行觀察點設(shè)置?! ?#觀測點(路基高8.0m)分別在原地基、路基高3.4m處、6.5m處(93%壓實區(qū)頂面)、7.2m處(95%壓實區(qū)頂面)、8.0m處(97%壓實區(qū)頂面)及路面頂設(shè)置共計六個不同高度和不同壓實區(qū)觀察點,分別編號為:1#--A、1#-B、1#-C、1#-D、1#-E、1#-F?! ?#觀測點(路基高10.5m)分別在原地基、路基高3.0m處、6.0m處、9.0m處(93%壓實區(qū)頂面)、9.7m處(95%壓實區(qū)頂面)、10.5m處(97%壓實區(qū)頂面)及路面頂設(shè)置共計七個不同
5、高度和不同壓實區(qū)觀察點,分別編號為:2#-A、2#-B、2#-C、2#-D、2#-E、2#-F和2#-G。 3#觀測點(路基高6.2m)分別在原地基、路基高4.7m處(93%壓實區(qū)頂面)、5.4m處(95%壓實區(qū)頂面)、6.2m處(97%壓實區(qū)頂面)及路面頂設(shè)置共計五個不同高度和不同壓實區(qū)觀察點,分別編號為:3#-A、3#-B、3#-C、3#-D、3#-E?! ∮^察方法與要求 觀察包括安裝或接桿時的觀察以及定期沉降觀測。當(dāng)導(dǎo)桿和導(dǎo)管安裝或接桿后對導(dǎo)桿頂要進行水準(zhǔn)觀察。在施工期間每填土約1.0米高或間隔10天觀察一次,非施工期
6、或完工后每間隔一月觀察一次?! ∮^測要求 每次設(shè)置及觀察要有具體負(fù)責(zé)人員到現(xiàn)場安排進行;在沉降觀測點附近設(shè)置便于長期觀察的水準(zhǔn)點,并嚴(yán)格控制其水準(zhǔn)高程;有關(guān)觀察的設(shè)備、儀器在每次觀察時要進行校核檢查,以確保每次檢查數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性;每個觀測點的每次觀察要統(tǒng)一由專人負(fù)責(zé)收集、整理,記錄要準(zhǔn)確、詳細(xì)。 施工情況 路基填筑施工嚴(yán)格按技術(shù)規(guī)范要求進行,同時將各壓實級區(qū)分別進行提高,即90%→93%,93%→95%,95%→97%。土方填筑采用分層填筑,每層壓實厚度不超過20cm,填筑材料為低液限粉土和低液限粘土,每層填土壓實前需平地機
7、整平,以確保填土壓實的均勻性。1#觀察點地基采用強夯處理,地質(zhì)條件有所改善,2#觀察點地基上鋪設(shè)有50cm厚砂礫石墊層作為隔離層,3#觀察點地基只進行碾壓后直接進行路基填筑?! ∮^察數(shù)據(jù)分析和結(jié)論 路基沉降隨著路基填筑高度的增加和時間的延長而增大,路基在填筑過程中,路基沉降速度較快,竣工后的路基沉降相對較緩慢?! ÷坊两等渴堑鼗两?,路基填方本身基本不發(fā)生壓縮沉降,可以不計。說明路基各區(qū)域壓實標(biāo)準(zhǔn)的選擇可以保證工程的施工質(zhì)量。地基沉降與地質(zhì)條件和填土高度(即地基單位面積受力)有關(guān)。地質(zhì)條件越好,填筑高度越低,沉降越小,反之
8、,路基沉降越大。通過觀察可以發(fā)現(xiàn),3個沉降觀察點的地基沉降值不同,以2#點沉降值為最大,究其原因,主要是因為其地質(zhì)條件較差,地基承載力小,且路基填筑高度大,其地基雖經(jīng)過砂礫墊層加固處理但并不能使其地質(zhì)條件有根本的改善。對于1#點,雖然其地質(zhì)條件較差,但因其地基經(jīng)