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[摘 要]本文通过对河北省石家庄至磁县(冀豫界)公路拓宽工程路基实测沉降资料的分析,对高速公路拓宽工程在路基拼接期间,对新、旧路堤的沉降进行监测中做的详细的说明,分析地基的沉降规律,有效的减小新旧路堤的工后沉降和差异沉降。通过在路基、路面设观测点并进行全过程跟踪监测验证,可为预测路堤的工后沉降、进一步优化设计和验证实施的地基处理对策合理性做了详实的阐述,并对石安高速公路改扩建工程的路基填筑及沉降观测数据分析提供了重要的参考价值。
[关键词]高速公路 扩建工程 沉降观测 技术研究
中图分类号:U412.84 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2014)41-0130-01
一、工程概况及目前状况
河北省石家庄至磁县(冀豫界)公路是连接北京和广州、珠海、香港、澳门等南部重要城市的高速公路,是中国的南北交通大动脉,全长约2285 km,本次沉降观测工程路段为K319+700~K341+100段,道路向南经栾城、元氏、高邑、柏乡、等县。该路段为双向4车道拓宽为8车道,路基宽度为27米(局部路段为26米路基宽),高速公路采用了先单幅修建,单幅通车,再扩建半幅,全幅通车的建设方式,在拓宽过程中由于新旧路基固结度与力学性质的差异将引起严重的路面病害,通过沉降及位移观测获得的数据控制、调整填土速率防止新旧路基差异沉降成为施工中的技术关键。
二、沉降观测目的和意义
目的:通过对沿线各观测断面的填土过程进行安全监测,发现可能发生危险的先兆,判断工程的安全性,并建议采取必要的工程措施,防止工程破坏事故的发生。以现场监测的结果指导施工,确定和优化施工方案,进行信息化施工,达到安全快速填筑的目的,检验工程勘察地质资料的可靠性,验证设计理论和设计参数,积累高速公路的施工经验,以便今后类似工程的施工。
意义:通过观测施工过程中地基变形和稳定性的变化和发展,监视地基动态变化,探讨地基稳定性及变形规律,检验设计地基的加固和预压效果。这些研究工作不仅能为填筑计划的制定和执行提供定量的参考数据。保证填筑过程中路堤的安全,同时,沉降速率、最终沉降和工后沉降等的预测也是正确客观地评价软基处理方案和运营期路基稳定性等的重要依据。
三、监测技术要求、仪器配置
1、二等水准测量的技术要求(见表1)
2、水准测量的技术要求
本次沉降观测采用二等水准测量的标准进行测量。为满足本次沉降观测要求,使用天宝DINI03精密电子水准仪作为观测仪器(标称精度0.3mm/km),配以2m线铟瓦合金条码精密标尺,并且在沉降观测前和沉降观测过程中的规定时间段对仪器和标尺进行了检定,经检定仪器和标尺各项指标合格。
四、观测元件的埋设与观测实施方法
1、水准点的加密
观测组结合观测断面位置设置表对工程全线进行了踏勘并对水准点进行了加密,加密水准点的埋设工作由施工方完成。加密水准点的埋设原则是在观测断面延长方向50m以外埋设(一个水准点控制一个断面或多个断面),水准点设在土质坚硬便于长期保存和使用地点,并埋设混凝土水准标石(水准标石采用钢筋混凝土桩,桩顶预埋钢筋测头)。
2、填筑期新扩宽路基沉降板的埋设与观测方法
观测组在地基处理完毕后根据筹建处提供的沉降观测断面设置表在指定部位埋设沉降板。沉降板为400×400×10mm的钢板。为了使沉降板的管顶不受施工碾压破坏,采用挖埋式,压实后的沉降标管顶应低于压实面20cm。沉降板的具体埋设方法如下: 沉降板埋设位置处垫10cm砂垫层找平,埋设时确保测杆与地面垂直。
5、观测结果分析
以桩号K340+786为例对该位置新扩宽路基沉降规律进行分析观测数据見表2、图1:
该位置沉降历时579天,累计沉降7.23mm,观测后期累计沉降速率0.356mm/月,由该沉降曲线图很明显看出在填筑期前期该位置沉降明显,沉降速率比较大,到了后期该位置沉降慢慢趋于稳定。
6、结语
在高速公路扩建路基工程中,进行沉降观测是一项十分有意义的工作,它可以更加完善系统地掌握软土的工程特性,根据路基沉降观测数据、室内试验结果、路堤在压实机械作用下的动应力分布规律、路基稳定可靠性分析结果,进行路基填筑质量控制和选择不同的施工设备、施工工艺等,进行协调监控管理,为此,沉降观测技术对于提高高速公路建设质量有十分重要的作用。
参考文献
[1] 周志刚,郑健龙.老路基拓宽技术方法研究[J].长沙交通学院学报.1995,11(3):50-56.
[2] 徐泽中.公路软土基路基设计与施工关键技术.人民交通出版社,2007
作者简介
赵立中 男 出生日期:1979-10-03,职称:测绘工程师,工作单位:河北遥感中心 主要从事遥感地质,工程测绘,等工作。
[关键词]高速公路 扩建工程 沉降观测 技术研究
中图分类号:U412.84 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2014)41-0130-01
一、工程概况及目前状况
河北省石家庄至磁县(冀豫界)公路是连接北京和广州、珠海、香港、澳门等南部重要城市的高速公路,是中国的南北交通大动脉,全长约2285 km,本次沉降观测工程路段为K319+700~K341+100段,道路向南经栾城、元氏、高邑、柏乡、等县。该路段为双向4车道拓宽为8车道,路基宽度为27米(局部路段为26米路基宽),高速公路采用了先单幅修建,单幅通车,再扩建半幅,全幅通车的建设方式,在拓宽过程中由于新旧路基固结度与力学性质的差异将引起严重的路面病害,通过沉降及位移观测获得的数据控制、调整填土速率防止新旧路基差异沉降成为施工中的技术关键。
二、沉降观测目的和意义
目的:通过对沿线各观测断面的填土过程进行安全监测,发现可能发生危险的先兆,判断工程的安全性,并建议采取必要的工程措施,防止工程破坏事故的发生。以现场监测的结果指导施工,确定和优化施工方案,进行信息化施工,达到安全快速填筑的目的,检验工程勘察地质资料的可靠性,验证设计理论和设计参数,积累高速公路的施工经验,以便今后类似工程的施工。
意义:通过观测施工过程中地基变形和稳定性的变化和发展,监视地基动态变化,探讨地基稳定性及变形规律,检验设计地基的加固和预压效果。这些研究工作不仅能为填筑计划的制定和执行提供定量的参考数据。保证填筑过程中路堤的安全,同时,沉降速率、最终沉降和工后沉降等的预测也是正确客观地评价软基处理方案和运营期路基稳定性等的重要依据。
三、监测技术要求、仪器配置
1、二等水准测量的技术要求(见表1)
2、水准测量的技术要求
本次沉降观测采用二等水准测量的标准进行测量。为满足本次沉降观测要求,使用天宝DINI03精密电子水准仪作为观测仪器(标称精度0.3mm/km),配以2m线铟瓦合金条码精密标尺,并且在沉降观测前和沉降观测过程中的规定时间段对仪器和标尺进行了检定,经检定仪器和标尺各项指标合格。
四、观测元件的埋设与观测实施方法
1、水准点的加密
观测组结合观测断面位置设置表对工程全线进行了踏勘并对水准点进行了加密,加密水准点的埋设工作由施工方完成。加密水准点的埋设原则是在观测断面延长方向50m以外埋设(一个水准点控制一个断面或多个断面),水准点设在土质坚硬便于长期保存和使用地点,并埋设混凝土水准标石(水准标石采用钢筋混凝土桩,桩顶预埋钢筋测头)。
2、填筑期新扩宽路基沉降板的埋设与观测方法
观测组在地基处理完毕后根据筹建处提供的沉降观测断面设置表在指定部位埋设沉降板。沉降板为400×400×10mm的钢板。为了使沉降板的管顶不受施工碾压破坏,采用挖埋式,压实后的沉降标管顶应低于压实面20cm。沉降板的具体埋设方法如下: 沉降板埋设位置处垫10cm砂垫层找平,埋设时确保测杆与地面垂直。
5、观测结果分析
以桩号K340+786为例对该位置新扩宽路基沉降规律进行分析观测数据見表2、图1:
该位置沉降历时579天,累计沉降7.23mm,观测后期累计沉降速率0.356mm/月,由该沉降曲线图很明显看出在填筑期前期该位置沉降明显,沉降速率比较大,到了后期该位置沉降慢慢趋于稳定。
6、结语
在高速公路扩建路基工程中,进行沉降观测是一项十分有意义的工作,它可以更加完善系统地掌握软土的工程特性,根据路基沉降观测数据、室内试验结果、路堤在压实机械作用下的动应力分布规律、路基稳定可靠性分析结果,进行路基填筑质量控制和选择不同的施工设备、施工工艺等,进行协调监控管理,为此,沉降观测技术对于提高高速公路建设质量有十分重要的作用。
参考文献
[1] 周志刚,郑健龙.老路基拓宽技术方法研究[J].长沙交通学院学报.1995,11(3):50-56.
[2] 徐泽中.公路软土基路基设计与施工关键技术.人民交通出版社,2007
作者简介
赵立中 男 出生日期:1979-10-03,职称:测绘工程师,工作单位:河北遥感中心 主要从事遥感地质,工程测绘,等工作。