施工过程中路基沉降监测与控制研究

施工过程中路基沉降监测与控制研究

徐永传

华陇云交公路工程有限公司 昆明 650000

摘要：公路作为重要的民生设施，其建设质量与通行安全性备受关注。然而，在公路施工过程中，路基沉降问题时常困扰着建设者。本文将深入探讨路基沉降监测的实施方案，以期为业内人士提供有益的参考。

关键词：路基沉降；监测；控制；研究

一、引言

路基在建设过程中常常面临着沉降和稳定性方面的挑战，为了有效掌握路堤的变形动态，确保施工过程中的安全稳定，以及预测工后沉降，必须进行沉降观测。这不仅能够保障路堤在施工期间的稳定与安全，还能够为工后沉降的预测提供科学依据，确保沉降控制在安全可靠的范围内。

一、路堤填筑常见问题剖析

在路堤填筑过程中，往往会出现一系列问题，其中最为突出的是地基抗剪强度不足导致的整体侧向滑动。这种滑动现象会造成边坡外侧土体隆起，严重影响路堤的稳定性和安全性。此外，构造物与路堤衔接处也容易出现差异沉降现象，这种沉降差异会导致结构物受力不均，甚至引发结构损坏。

二、路基沉降观测目的解析

路基沉降观测的主要目的在于通过科学的方法控制填土速率，确保路基在填筑过程中的稳定性和安全性。同时，沉降观测还能够有效确定基床表层的施工时间，为施工计划的制定提供重要依据。此外，通过对沉降的实测数据进行分析，可以为工后沉降的预测提供可靠依据，从而确保公路运营期间的安全性和稳定性。

三、路基观测项目

路基观测项目主要涉及地基土体的变形情况，包括水平变形和垂直变形两个方面。为了全面监测路基的沉降变形情况，需要设置多个观测断面，并在每个断面上布置相应的观测点。这些观测点将用于收集土体的变形数据，为后续的沉降分析提供数据支持。同时，观测项目的实施还需要遵循一定的原则和规范，确保观测结果的准确性和可靠性。

四、地基变形监测实施原则

在地基变形监测过程中，应遵循以下原则：

首先，在设置监测断面时，需充分考虑工程设计的具体要求以及施工现场的地形和地质条件。通过合理调整测点位置和数量，确保监测结果能够全面反映地基的变形情况。

其次，为确保观测数据的准确性和一致性，应在同一断面上设置观测点，并统一观测频率。此外，通过设置多个监测断面，能够实现对整个路基沉降变形情况的全面监测。

再者，在设置沉降观测断面时，理论上各断面之间的间距应小于50米。然而，在实际操作中，还需根据施工现场的具体情况以及工点长度等因素来调整断面的数量。在地质条件复杂或变化较大的地段，应适当增加监测断面的数量，以确保监测结果的准确性和全面性。

此外，在路基施工过程中，当进度达到基床表层厚度的一半时，应开始进行为期至少6个月的路基面沉降监测。通过对监测数据的分析，可以预测最终沉降量所需的时间，并据此对设计方案进行必要的调整。这有助于确保地基在施工前能够达到预定的要求，并为工后沉降量的验收提供重要依据。

五、沉降观测的具体要求与实施策略

在进行沉降观测时，应严格遵守以下要求和实施策略：

首先，应确保观测工作由专业的负责人负责，并在观测点周围设置水准点，以便于进行长期观测。同时，应严格控制水准高程的精度，以确保观测数据的准确性。

其次，在每次观测前，应对相关的仪器和设备进行严格的校验和检查，以避免由于设备故障而导致的数据误差。同时，应安排专门的负责人负责收集和整理每个观测点的数据，并确保数据记录的详细和准确。

此外，为了提高观测效率和准确性，可以设立专门的沉降观测小组，负责埋设设备、进行测量和保护等工作。在小组内部应进行明确的分工，确保责任到人，实现分工责任制。

在观测方法方面，应按照国家二等精密测量方法进行相应标高的测量，确保测量精度达到±1mm。同时，在剖面沉降测试中可以采用沉降仪等高精度设备进行测量，以确保沉降数据的准确性。此外，还可以通过水平仪等仪器连续观察沉降板一段时间，以确定其初始高程。

在观测元件的埋设方面，应选用质量可靠、性能稳定的元件，并严格按照设计要求进行埋设。同时，应避免施工干扰对观测元件的影响，以确保观测数据的准确性和可靠性。

综上所述，路基沉降监测是公路建设中不可或缺的重要环节。通过遵循上述原则和要求，采用科学的观测方法和策略，可以实现对路基沉降变形的全面监测和有效控制，为公路建设的安全性和稳定性提供有力保障。

六、路基沉降与稳定性监测技术探讨

在公路建设领域，路基沉降监测一直是一项至关重要的工作。通过科学而精确的技术手段，我们可以有效监控路基的沉降情况，进而预测和评估其稳定性，保障公路施工的顺利进行及运营期间的安全稳定。

（一）沉降板及其应用

沉降板作为路基沉降监测的核心部件，主要由金属侧杆、保护套管和钢底板等部件构成。其中，钢底板的长宽均为50cm，厚度为1cm，确保了其在监测过程中的稳定性和耐用性。在沉降板的制作过程中，我们严格按照事先制定的设计图进行精确焊接，以确保其结构牢固、合理。

沉降板的标高变化监测是确保其准确性和可靠性的关键步骤。我们严格遵循国家二等机密水准测量方法，利用水平仪进行精确的测量工作。这不仅能够确保沉降数据的准确性，还能够为后续的沉降分析和预测提供有力支持。

在沉降板的埋设过程中，我们将其置于褥垫层顶部，并嵌入约10cm的褥垫层内。埋设完成后，我们使用中粗砂进行回填处理，以确保沉降板周围环境的稳定性和均匀性。同时，保护套管的设置也是沉降板安装中的重要环节，其高度通常略低于测杆，并通过封盖将管口封闭，以防止外部因素对监测数据造成干扰。

在沉降板埋设完毕后，我们对其测杆杆顶的标高进行测量，并将其作为初始读数。这一步骤对于后续的沉降数据分析至关重要，能够为我们提供准确的沉降基准值。

（二）深层沉降仪的工作原理与埋设要求

深层沉降仪作为另一种重要的路基沉降监测设备，其结构主要包括测杆、位移传感器、塑料波纹管以及金属软管等部分。在使用深层沉降仪进行监测时，我们首先需要进行钻孔作业，确保钻孔深度达到硬质的稳定层，并保持钻孔的垂直性。完成钻孔后，我们对孔口进行平整和密实处理，以确保沉降仪能够稳定地安装在孔内。

深层沉降仪的工作原理基于电感调频技术。传感器部分由密封壳体、电感线圈、活动杆和数据处理电路组成。在监测过程中，活动杆的运动会引起线圈中的电感值发生变化，进而通过测量电路将电感量的变化转化为输出电压频率的变化。最后，振弦频率检测仪接收并转换这些频率变化为位移量，从而实现对路基沉降的精确测量。

在深层沉降仪的埋设过程中，我们遵循一系列严格的要求。如果地基采用桩处理方法，我们会在桩间的形心处埋设沉降板，以确保监测数据的代表性。同时，我们采用引孔埋设方法，保持φ110的钻孔孔径和垂直度，并确保钻孔的实际深度与沉降仪总长相同。在钻孔完成后，我们对孔口进行平整处理，以确保沉降仪的安装质量。

在安装沉降仪之前，我们首先对孔底进行灌浆处理，以充分固定底端的锚板。在安装过程中，我们确保法兰沉降板朝上、锚板朝下，并使用拉绳保护工作元件，防止其掉落。这些措施有助于提高沉降仪的稳定性和可靠性，确保监测数据的准确性。

（三）剖面沉降管的技术要求与埋设方法

剖面沉降管在路基沉降监测中扮演着至关重要的角色。为了确保其满足土体竖向位移的要求，我们选用具有较好柔韧性和抗弯度的专用塑料硬管。在安装过程中，我们顺直导管内的十字导槽，并将管端的接口进行密合处理，以防止在监测过程中出现数据失真或泄露的情况。

在剖面沉降测量过程中，我们将沉降仪的探测导轮卡在预埋沉降管导槽内，并按照一定的间距进行读数。为了确保测量数据的准确性，我们严格按照二等精密水准测量方法进行操作，并使用水平仪测量起始端管口的标高。测量完成后，我们对相关数据进行深入的分析和处理，以便全面了解不同位置处的沉降情况。

剖面沉降管的埋设过程同样需要遵循严格的技术要求。我们将剖面沉降管埋设在褥垫层顶面的槽中，并对槽底粗砂进行找平处理。为确保沉降管与褥垫层的平整度一致，我们使用中粗砂对表面进行回填。在组装过程中，我们遵循设计要求使用螺钉进行连接，并通过外接头连接导管。为确保沉降管在使用过程中具有足够的稳定性，我们使导管的长度比实际埋设长度长出约2m，并在两端使用管盖进行封闭。此外，我们还会在导管内预先穿入一条镀锌钢丝层，以便在需要时进行沉降仪的牵引操作。

在埋设过程中，我们始终保持沉降管导槽与地面的垂直度，并对两端部分进行充分的保护。当上部填料完成压实且状态稳定后，我们对其进行连续的监测，并选择相对稳定的数据作为初始度数。这一步骤对于确保监测数据的连续性和准确性具有重要意义。

（四）位移边桩的制作与埋设技巧

位移边桩作为路基沉降监测的辅助设备，其制作和埋设过程同样需要精心操作。我们采用钢筋砼来制作位移边桩，其规格为1.5×0.15×0.15m。为确保监测数据的准确性，我们在桩顶中心处插入一根直径为6mm的半圆形侧头，钢筋顶露出砼面的长度保持在2～3mm。在完成埋设处理后，我们将其挫成出十字形，并确保与路基中线垂直，从而为后续的观测提供有利条件。

在位移边桩的埋设过程中，我们尽量采用人工挖坑的方式进行，以确保对周围环境的干扰最小化。同时，我们使用土和砂等材料对坑口进行填充和压实处理，以提高边桩的稳定性。最后，我们使用砼将桩周顶部5cm进行固定，确保边桩在后续监测过程中的稳定性。

七、结论与展望

综上所述，沉降板、深层沉降仪、剖面沉降管以及位移边桩等监测设备在路基沉降监测中发挥着不可或缺的作用。通过精确的安装和严格的操作规范，我们能够有效地监控路基的沉降情况，为公路施工和运营提供有力的技术支持。

然而，路基沉降监测技术仍存在一定的挑战和不足。在未来的研究中，我们将继续探索更加先进的监测设备和技术手段，以提高监测数据的准确性和可靠性。同时，我们也将加强对监测数据的分析和处理能力，为公路建设行业的发展提供更为全面和深入的借鉴。

参考文献：

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