沉降板因其構(gou)造簡單(dan)、使用方便 ,在公路軟弱(ruo)路堤施(shi)工中成(cheng)為豎(shu)向變形觀測必不可少(shao)的儀標 ,然而在施(shi)工中由(you)於保護不當而破壞(huai)的現象較(jiao)為多見 ,本文介紹了(liao)沉降板的埋設技術和(he)觀測技術 ,並總結了(liao)公路工程中沉降觀測資料的應用技術。

1 沉降板的埋設與觀測

1 .1儀標

地表豎(shu)向位移觀測一般采用沉降板。沉降板由(you)鋼底板、金(jin)屬(shu)測杆和(he)保護套管組成(cheng)。底板尺寸一般為 50cm ×50cm ×1cm或40cm ×40cm ×1cm ,測杆直徑以4cm 為宜 ,保護套管可用硬質並具(ju)有(you)一定強度的PVC 管 ,尺寸以能(nen)套住(zhu)測杆並留有(you)適當空隙為宜。

1. 2 埋設技術

沉降板宜埋設在路堤左右路肩(jian)和(he)中心下原(yuan)地麵(mian)上。對於沉降板的接長有(you)如下規定 ,隨著填土高度的增高 ,測杆和(he)套管亦(yi)應相應接高 ,每(mei)節長度不宜超過(guo) 50cm。接高後的測杆頂麵(mian)應略高於套管上口(kou) ,套管上口(kou)應加蓋封住(zhu)管口(kou) ,避(bi)免填料落(luo)入管內而影(ying)響測杆下沉自由(you)度 ,蓋頂高出(chu)碾壓麵(mian)高度不宜大於50cm。從以上規定可以看出(chu)沉降板測杆接長後高於碾壓麵(mian)高度 ,這樣將(jiang)影(ying)響壓路機、平地機等機械的施(shi)工 ,同時增加了(liao)測杆的保護難度。本文介紹的方法(fa)測杆始終(zhong)在碾壓麵(mian)下 ,對施(shi)工沒有(you)影(ying)響 ,也減少(shao)了(liao)儀標的保護難度。

首先 ,整平地基 ,鋪第(di)一層填料 ,壓實後在預埋位置挖(wa)去(qu)填料至(zhi)原(yuan)地麵(mian) ,將(jiang)帶有(you)第(di)一節沉降杆、護套、護蓋的底板放入 ,使其緊(jin)貼原(yuan)地麵(mian) ,回填夯實 ,當填料將(jiang)與杆頭平齊時 ,打開護蓋 ,測定杆頭標高 ,蓋好護蓋 ,填築下一層填料。當填料符合要(yao)求後 ,在設置沉降板的地方挖(wa)去(qu)填料至(zhi)露(lu)出(chu)護蓋 ,打開護蓋 ,測定杆頭標高 ,其標高與上次杆頭標高差 ,即為兩次觀測期間(jian)的沉降量。然後連接下一節沉降杆、護管 ,測定杆頭標高 ,帶好護蓋 ,回填夯實 ,接著填築下一層填料 ,依次類推 ,直至(zhi)施(shi)工結束。應特(te)別注意(yi)使護蓋高度始終(zhong)低於壓實的填築麵(mian)下 3～5cm ,使沉降杆不被壓壞(huai)。

1. 3 觀測技術

用精密水準儀配合銦(yin)鋼尺觀測地麵(mian)豎(shu)向位移時 ,可參照國家二、三等水準測量方法(fa)進(jin)行(xing) 。豎(shu)向位移正負號規定為向下為正 ,向上為負。

2 沉降觀測資料的應用

沉降觀測數據(ju)應即時記錄表內 ,隨時計算、校核、彙(hui)總並整理分析 ,發現問題應及時複(fu)查或重(zhong)測。

2. 1 控製填土速率

在軟弱(ruo)地基上修建(jian)路堤 ,對已(yi)采用的設計方法(fa)以偏(pian)差一定是(shi)合適的 ,這主要(yao)是(shi)由(you)於地質資料和(he)土的物理力學指標的誤差 ,因此要(yao)進(jin)行(xing)施(shi)工期的現場(chang)觀測與控製 ,便於發現異(yi)常情況 ,從而采取(qu)措(cuo)施(shi) ,保證工程安全。但是(shi)對於施(shi)工控製 ,至(zhi)今沒有(you)一種公認的成(cheng)熟(shu)的可普遍采用的方法(fa)。在公路工程中一般采用經驗值控製施(shi)工 ,如控製邊樁位移速率 ,控製地麵(mian)沉降速率 ,控製孔隙水壓力消(xiao)散程度等。控製地麵(mian)沉降速率其觀測簡便而得到了(liao)廣泛應

用。

2. 2 控製施(shi)工預壓期

在軟弱(ruo)地基設計中 ,應對施(shi)工規定沉降預壓期 ,但由(you)於土的不均勻性、試驗數據(ju)的誤差、計算理論的不完(wan)善及設計中人為因素的幹擾(rao) ,預壓期隻是(shi)一個粗(cu)略的概念(nian) ,這個概念(nian)隻能(nen)作為一個控製指標 ,它與實際施(shi)工尚(shang)有(you)一定差別。實際施(shi)工中不能(nen)用預壓期規定作為預壓結束的天數 ,而要(yao)通(tong)過(guo)沉降觀測來確定路堤沉降是(shi)否已(yi)達到標準。

2. 2. 1 工後允許(xu)沉降法(fa)

相對於路堤總沉降來說 ,工程界更關心的是(shi)後一段(duan)時間(jian)內的沉降量 ,即工後沉降 ,軟土地基預壓期一般以工後沉降量作為判定標準。在施(shi)工中判定是(shi)否達到這一標準 ,應根(gen)據(ju)沉降觀測資料推算總沉降 ,由(you)實測的成(cheng)果(guo)曲線推算最終(zhong)沉降量的方法(fa)較(jiao)多 ,常用的有(you)雙曲線法(fa)、沉降速率法(fa)和(he)三點法(fa) 。這些方法(fa)各(ge)有(you)優缺(que)點 ,關鍵視與實際情況擬合程度的好壞(huai) ,選擇與實際情況較(jiao)吻合或接近的某(mou)種方法(fa)。實測工後沉降為推算總沉降與某(mou)一時間(jian)的總沉降的差值。

2. 2. 2 工後沉降速率法(fa)

考慮(lv)到實際施(shi)工中有(you)些路段(duan)由(you)於觀測數據(ju)不齊全 ,造成(cheng)推算最終(zhong)沉降有(you)困難 ,為給施(shi)工單(dan)位提(ti)供(gong)方便 ,判定標準可用連續若幹個月的平均沉降速率小於某(mou)個值。根(gen)據(ju)國內外(wai)軟基上修建(jian)公路的經驗 ,某(mou)工程采用如下標準判斷 :

(1) 填築底基層的標準 :路堤中心的月沉降速率連續兩個月的觀測值小於 8mm ;橋頭路堤中心月沉降量連續兩個月小於 6mm ;

(2) 填築瀝青混凝土麵(mian)層的標準 ,基層的月沉降速率連續兩個月的觀測值小於 5mm。

實踐證明工後允許(xu)沉降法(fa)和(he)沉降速率法(fa)判定沉降達標的方法(fa)都是(shi)可行(xing)的 ,在實際工程中可互為補充 ,互為驗證。同時 ,可根(gen)據(ju)實際測沉降曲線預測地基固結情況 ,根(gen)據(ju)推定的剩(sheng)餘(yu)下沉量確定填方預留沉降量和(he)涵洞的預留沉降量等。

2. 3 計算因沉降而增加的土方量

圖 2 土方增加量計算圖示

觀測表明路堤沉降變形的形狀近似拋物線 ,如圖 2 ,因此由(you)於沉降而增加的土方量為圖中陰(yin)影(ying)部分麵(mian)積 ,計算如式(1)

ΔV =2/3ΔSB   (1)

式中 :ΔV —因地基沉降所增加的土方量 ;

ΔS —路堤中心下地基的沉降量 ,由(you)沉降觀測得到 ;

B —路堤基底寬。

道路沉降板在公路工程中變形監測的使用--- 大水牛道路沉降板