软土路基沉降观测的控制和意义

软土路基沉降观测的控制和意义
摘要：公路线路经过软土路基时会出现明显的不均匀沉降，其在设计和施工中
的沉降分析和计算结果精度不足以满足无工后沉降的要求．需要对沉降进行实时
观测和分析。

以软土地基温州绕城高速公路西南线工程第七标段施工中的沉降观
测为例，介绍公路线路中路基沉降观测的埋设方法，总结了沉降观测过程中各类
元器件的适用性，及真实、准确、及时和连续采集沉降观测数据的方法。

关键词：软土地基；路基沉降；沉降观测
公路建设特别是高等级公路的修建，其下卧层要求应具有足够的强度、刚度
和稳定性。

满足耐久性要求，并强调与相邻构筑的变形与刚度协调统一。

针对该
特点，道路施工时对路基、桥涵、隧道等线下工程的工后沉降有严格要求．这就
要求施工期必须进行系统的沉降变形观测，通过对沉降观测实测数据的综合分析
与评估．验证或调整设计措施，使路基工程达到规定的变形控制要求。

因此，如
何通过科学合理的手段、真实、准确、及时、连续地采集沉降变形监测数据显得
至关重要。

要达到该目的，首要任务就是做好沉降观测设施的埋设。

一、监测元件的埋设及保护
对于经过松软土或软土地基的公路线路，严格控制路基沉降是必须和必要的，为监测路基基底沉降和填料压缩沉降，施工现场一般埋设沉降板、观测桩、剖面
沉降管和点沉降计等。

1、监测点设置。

沉降观测元件根据地形地质条件、地基处理方法、路堤填筑
高度和堆载预压等具体情况设置：路基沉降监测剖面的间距一般不大于50m，对
于地势平坦、地基条件均匀良好且高度小于5m的路堤或路堑地段放宽到
100m．对于过渡段范围及地形或地层起伏大的地段，沉降监测剖面应加密；路堤
段基底中央埋设1个沉降板，斜坡坡度大于1：5时，在基底距离左右中线2m处各埋设1个沉降板；路基面埋设3个观测桩；4个剖面在填土较高、地基压缩层
厚或地层变化大处埋设剖面沉降管进行校核，小于200mI点的剖面沉降管不少于
1个；过渡段在级配碎石坡脚和结构物外侧lm处线路中央各埋设1个沉降板．2
个剖面选1个埋设剖面沉降管；预压段在预压期内在路基面中央增设1个沉降板，路肩外侧各1个观测桩。

2、观测元件埋设。

1）沉降板的埋设及保护。

沉降板埋入褥垫层顶部并嵌入
10cm，复合地基处理段沉降板埋设位置位于桩间土上。

埋设前记录埋设部位的地
基处理形式和地基土的类别。

平整、夯实基坑底，采用2cm中粗砂找平，水准尺
测量测杆竖直后，套上保护套管，保护套管略低于沉降板测杆，上口加盖封住管口．并在其周围填筑相应填料以稳定保护套管，完成沉降板的埋设工作。

金属测
杆采用标准杆节接长，内接头连接，螺纹连接长度为上、下测杆不小于25mm，
保护套管用PVC管外接头连接。

填筑过程中，测杆周围lm范围应采用小型夯机
夯实。

路基填筑阶段，沉降板测杆周围设明显标识牌并设lmz防护栏。

测杆顶套
管必须加盖防护或使用塑料袋包裹，防止雨水进人套管而锈蚀底座与测杆的焊接处：沉降观测板测杆与基床表层级配碎石施工有干扰．在基层底层最后三层调整
测杆和套管长度，使测杆低于底层顶面5era，孔口加盖保护。

2）观测桩，一般
路基填筑至基床表层顶面，加载预压路堤填筑到基床底层顶面后，在距左右线路
中一5,3．2m处埋设沉降观测桩。

观测点钢筋头为半球形，高出埋设表面5mm，表面做好防锈处理。

观测桩周围使用六棱砖砌筑保护圈，做出明确标识，避免机
械破坏。

3）单点沉降计。

地基采用桩处理时，沉降板应埋置于桩间形心处。

采
用钻孔引孔埋设，钻孔孔径为φ108．钻孔竖直，根据钻孔深度配置沉降计的下锚段的标准节长度，实测标准节长度应减掉单点沉降计的长度。

接长锚固端的杆长，沉降计的锚固端埋入基岩．并使用1：1水泥砂浆将锚固端锚固。

锚固端水泥浆
凝固后(4h以后)在孔内灌砂，防止孑L壁坍塌。

将沉降计的传感器拉开至最大量
程的70％。

孔口使用水泥砂浆或砼封闭，防止地表水下渗入孔中，渗透浸泡地基。

每个测试断面埋设完成后，位移计引出导线套钢丝波纹管进行保护。

并挖槽集中
从一侧引出路基，引入坡脚观测箱内。

4）剖面沉降管。

剖面沉降管位于褥垫层上，开槽(30cmx3Ocm)埋设。

埋设剖面沉降管时，按埋设位置路基宽度用螺钉进
行组装．调整剖面沉降管内十字导槽，使一组槽呈竖直方向，导管用外接头连接
至大于埋设长度约2m(两端各伸出lm左右)处，导管内预留牵引钢丝绳，两端用
管盖封住。

管上下各铺铺一层5cm～lOcm厚的中粗砂，在第二层填料压实后，用探头进行检查沉降管是否破裂。

通过在管口砌筑水泥基准台对管口进行长期保护。

二、软土路基施工控制
1、软土路基宜提前安排施工, 以利地基加固、预压固结。

预压期的确定:一方
面要考虑工后沉降标准;另一方面又要考虑合理的工期。

因此, 确定施工期沉降稳
定的标准非常必要。

当地基加固处理方式选定之后, 其沉降规律就基本确定。

比如, 对于特定的地基土类型, 当砂井的间距、长度、直径选定后, 地基的固结规律就已确定,固结度仅与时间有关。

因此, 合理的施工组织, 确保必要的预压期, 是降低
工后沉降最经济有效的措施。

2、软土地基处理前, 除采用水下抛石挤淤方法外, 均应于开工前疏干地表水,
有条件时可采用降低地下水位措施, 如挖槽、井点抽水等。

施工现场应按有关规
定要求, 做好取土、弃土、堆料及便道的平面布置, 安排好作业顺序及机械运行线路, 施工中不得随意更改。

3、软土路基应有足够的护道宽度。

当路基的路肩高程至取土坑或排水沟底的高程之差值小于临界高度时, 护道宽度可按一般规定设置。

若高差大于临界高度,
则取土坑必须远离路基。

取土坑的位置应保证路基稳定, 可采用圆弧检算法确定。

4、填筑软土路基时, 应按其地基和路基的后期沉落量所需的土方。

地基后期
沉落量可取为预计总沉落量与施工阶段观测的沉落量之差。

三、保证措施
1、组织保证。

由于公路软土路基沉降观测密度和频率较以往任何路基都大很多，为确保观测数据真实可靠，应成立由项目经理部和各施工队参与的沉降观测
大队，专人负责数据分析与汇总，各队成立由队总工牵头的观测小组，固定人员．可参考平均4人／5km进行沉降观测数据采集，1人负责资料整理和录入。

2、制度保证。

建立“项目部一项目队一工区一人”的管理体系，制定沉降监测
管理制度、沉降监测资料管理办法、沉降监测实施细则，对测试元件的埋设、保护、数据采集、数据管理、数据分析各个环节均进行了明确规定，责任落实到人，同时将沉降监测工作纳入项目部每月的评比。

3、资源保证。

将施工段经过的路基，按路基区段施工划分为若干区域进行
观测，每个区域配置1～2台水准仪、2个区域共用1套单点沉降计读数仪，4个
区共用1套剖面沉降管探头和读数仪，共配备2套。

以确保仪器够用。

公路路基沉降观测的持续时间较长，元件的保护工作是长久且持续的工作，
应避免机械碰撞和人为破坏。

选择沉降板和观测桩进行沉降观测时，必须严格按
照程序进行埋设和保护．确保测点自始自终位置一致，点位和测杆不变形，否则
无法与精密水准测量方法及设备相配套，测量结果也无法分析出是由于路基沉降
变形引起还是由于观测点变形引起。

参考文献：
[1] 王引生.浅谈高速公路软土地基的沉降问题[J] .公路学报,2014, (1).
[2] 赵九斋. 连云港软土路基沉降研究[J] . 岩土工程学报, 2014, (6).
[3] 吴明国. 高速公路软土地基的沉降问题分析[J] . 公路学报,2015, (11).。