公路工程高挖方高填方施工中的测量监测浅述

公路工程高挖方高填方施工中的测量监测浅述

杨毅

陕西省成通机械化公路生态工程有限责任公司陕西西安710068

摘要：通过对填土（石）高度超过20m的高填路堤和深挖路堑路基在施工过程中和完成后的沉降监测，根据监测数据确定路基位移变形及沉降情况，为减少或消除路基沉降引起的质量病害和指导路基、路面施工提供依据。

关键词：公路工程；高挖方；高填方；测量监测

一、工程概况

项目起点位于梁平县碧山镇，与四川南大梁高速相接，终点位于忠县拔山镇，与沪渝高速垫利段相接，总长71.60km，起止里程桩号K0+000～K71+602，项目建设标准为山岭4车道高速公路。

梁忠高速二标段由K8+740-K23+715，全长14.975km。公路等级为高速公路，设计时速80km/h，沥青混凝土路面。以全线的控制性工程明月山隧道（K11+450-K16+970.70全长5520.70m）为主；路基长度约9070m，路基设计宽度24.50m(整体式)；一座大桥：古家坪大桥（K9+954，6-30mT梁）全长192.112m；一座中桥：吕家老院子中桥（K9+034.523，4-20mT梁）共计全长91.576m；正线涵洞35道；天桥3座，1座渡槽。梁、涵洞、隧道等土建工程施工。工作内容主要是：该项目范围内的路基、路面（不含垫层、基层、面层）附属工程，路线穿越明月山、南华山山脉，整个标段设有隧道、桥梁、高填路堤、深挖路堑等。桥路线总体走向为西北至东南向，设计高程401～725m。

标段内有深挖路堑2处：K9+470-K9+615、K17+230-K17+570最大开挖深度为38.43m，最小开挖深度为9.70m；高填路堤7处K8+770-K8+890、K10+160-K10+330、K10+440-K10+530、K11+015-K11+310、K17+000-K17+160、K17+600-K720、K17+970-K18+280最大填土填石高度为31.49m，最小填土填石高度为9.70m。由于高填路堤、深挖路堑、挡墙较多，且地质条件复杂，必须进行监控测量，了解在施工过程中沉降变形情况。

二、监测的主要目的和项目

1、监测目的

1）通过监测填方路堤、挖方路堑的边坡变形情况，为设计变更提供依据。

2）通过监测数据对比，开展预警工作，有效避开事故发生,避免经济损失。

3）为高速公路安全运营提供安全保障。

2、监测项目

1）高填路堤20m。

2）挡土墙等实体结构。

3）深挖路堑土质边坡20m，岩质边坡30m。

三、设计主要技术指标

1、主要技术指标表

主要技术指标见表1

2、挖填方路基断面形式

1）填方高度不大于10m时，采用一坡到底，填方边坡率为1:1.50；当10m＜填方路基＜18m时，第1级填筑高为8m，填方坡率为1:1.50，第2级填高为10m，填方边坡率为1:1.75，第1、2级之间设边坡平台1道，平台宽2m，外倾坡度3%；当填方高度大于18m，每填高10m设1道边坡平台，填方边坡坡率均为1:2，填方边坡平台宽度为2m，外倾坡度3%。

2）挖方边坡（挖方高度<30m时）坡率原则：①土质及全风化岩石地段的路堑边坡为1:1～1:1.50；②强风化的软质岩土，路堑边坡坡率为1:0.75～1:1.25；③强风化至弱风化的硬质岩石，边坡上无对路堑边坡稳定产生不利影响的结构面时，路堑边坡坡率为1:0.50～1:0.75。

表1梁忠高速公路技术指标表

土石挖方边坡高度小于10m时，采用一坡到顶，当坡高大于10m时，采用台阶式，坡高10m处设平台1道，宽度2m，外倾3%以利排水。土石挖方边坡坡比采用1m1，上部有水田的边坡过过湿土路段挖方边坡放缓至1:1.50或防护处理。岩石边坡整段边坡小于12m，采用一坡到顶的形式，当挖方边坡大于12m时，路堑边坡形式采用台阶式，第1级台阶高10m，以上每隔10m设边坡平台，边坡平台宽2m，平台上设置截水沟3.3地表处理地表横坡缓于1:5时，清除草皮、耕植土及松软土等；在地面自然横坡陡于1:5的斜坡上修筑路堤时，路堤基底在原地表基岩上挖台阶，台阶宽度不小于3m，并形成2%～4%向内倾斜的坡度。当地下水影响路堤的稳定性时，拦截、引排地下水或在路堤底部填筑透水性好的材料。地基表面碾压密实，碾压后的压实度不小于93%。经过水塘路段，采用排水、清淤、抛填片石等方式处理。

四、沉降观测重要性及要求

1、沉降观测的目的

高填路堤以及深挖路堑的施工一直是高速公路施工的一大难题，在施工过程中以及完成施工后容易出现不均匀沉降变形，引发灾害，导致整个项目工期延后，成本增加。为及时掌握沉降量以及变形方式，对高填路堤、深挖路堑、挡墙等主体结构进行沉降变形观测是很有必要的。

2、深挖方观测设计要求

2.1观测断面位置要求

1）当土质边坡高度大于20m，岩质边坡高度大于30m时；原则上每隔100m左右设1个观测断面（不足100m地段亦应设1个观测断面）。

2）观测断面位置的选择应根据堑坡高度，自然边坡坡度，岩层分界线倾斜度和不利结构面和地下水发育情况等综合因素确定，宜布置在较易发生边坡变形的地段。

3）每个观测断面应于堑坡外5m和各级边坡平台、边坡坡脚处各设置位移观测桩，对边坡进行施工过程及工后监测。

4）在堑顶外的自然地面位移观测桩采用C15钢筋混凝土预制桩；在边坡中部、平台、以及坡脚处的观测桩可埋设钢筋混凝土预制桩或钢钎观测桩。深路堑路基观测布置见图1。

图1深路堑路基观测布置断面图

2.2观测断面技术要求

1）在堑顶外自然边坡上埋设的C15钢筋混凝土预制桩，桩截面尺寸为15cmX15cm正方形，长度不小于1.5m，并在桩顶预埋半圆形不锈钢耐磨测头。

2）观测桩埋置深度在地表以下不小于1.40m，桩顶露出地面不大于10cm，桩周以C15混凝土浇筑固定，确保观测桩埋置稳定。

3）如在边坡平台、坡脚处设置钢钎观测桩,埋入深度不应小于30cm。钢钎顶部应刻上“十”字叉,并涂上防锈蚀红色油漆。

2.3观测要求

1）用于观测位移的基准点（基桩），必须置于不受施工影响及外界环境影响的稳定地基内，基桩及位移观测桩在观测期间必须采取有效措施加以保护。

2）路堑开挖前，应先埋设堑坡外位移观测桩，固桩后立即进行首次观测，每一分级边坡加固措施施工完成后，立即在边坡平台上设置观测桩，并立即进行首次位移观测，首次位移观测资料（包括堑坡外，平台及坡脚）应即时报送建设、监理和设计单位。施工期间观测频率宜为每1d～2d1次，整体边坡施工完后，每3d至少观测1次，1个月后每7d观测1次，3月后每1个月观测1次，一直观测到竣工验收时为止，每次均应即时整理观测资料。

3）观测控制标准：路堑堑顶位移每昼夜不大于5mm，坡脚水平位移每昼夜不大于3mm,且连续3d竖向位移不大于10mm,水平位移不大于5mm,如果超出此限应立即停止开挖，及时通知相关单位进行处理，同时增加观测次数。

4）观测资料:正常情况下每个月向设计单位报1次观测资料，非正常情况下及时通报。

5）高边坡观测期限为至竣工后1a,施工期间布置观测桩应予保留以备将来使用。

结束语：

通过以上研究表明了高填深挖路基的重点观测点在路堤、路肩、高边坡。因此观测结果的精度和正确性至关重要，在观测过程中减小误差可以有效提高观测精度，确保观测结果的正确。从而有效为现场施工、设计变更提供数据支持，避免因自然灾害带来的经济损失,提高经济效益。

参考文献：

[1]YS5229-96岩土工程监测规范[S].

[2]JGJ8-2007建筑变形测量规范[S].

[3]张智鹏.公路深挖路堑边坡施工监测与动态设计[J].东方科技（学术版）.2014(7).