浅析道路的软土路基的沉降性问题

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摘要：介绍了针对与道路软土路基下陷的观测有关的主要内容、设备埋设、点位布设的方法，和数据整理分析的方法。

关键词：软土路基 下陷 观测

引言

上个世纪70年代末以后，中国高速道路发展迅速，高速道路对地基是否变形的要求很高，往往要求在使用期内，路堤的工后下陷不大于30cm，路桥交界处小于10cm。在软土地基上修筑高速道路路堤时，地基的稳定以及下陷问题就显得尤为重要。 软土：指滨海、沼泽、谷地、河滩沉积、水稻田的含水量大于液限、空隙比≥1，且可压缩性高、压缩系数大于0.5M Pa，不排水时抗剪强度小于30 K Pa的细粒土。如：淤泥、淤泥质土、泥炭、有机质土和腐殖质土等等。软土在中国的沿海以及内陆均较多，软土地基的特点是： 承载力小、强度低、压缩性高、渗透性差、固结变形的时间较长。 下陷观测在高等级的道路的施工、竣工验收和竣工之后的监测过程中，除具安全预报及检验施工质量外，更重要的是在工期的实施中，通过下陷观测数据，可以使得施工中出现的问题能得到及时的处理以及纠正，从而防患于未然，特别是对于软土性地基的路段，实施下陷观测更加重要。软土路基的下陷观测作业和下陷速率分析，成为提升高速道路建设质量的主要手段之一。

1、下陷观测目的和要求

1.1 下陷观测的目的

为了掌握路堤在施工期间中的变形情况，施工时一定要进行地表下陷量的观测。其主要目的有：（1）按照观测数据的控制、调整填土的速率；（2）预测下陷的趋势，确定预压以及卸载时间、路面的施工时间；（3）提出施工时下陷土方量的计算方法；（4）预测工后下陷，使工后的下陷控制在设计所允许的范围内；（5）通过测量下陷量，验证设计的合理性；进行设计再优化，控制并且保证工程建设的质量。

1.2 下陷观测的手段要求

现今社会，道路路基施工中的下陷观测用的都是埋设沉降板的测量方式。下陷观测作业分为填筑期观测、预压期的观测、路面施工期间的观测三阶段。

各观测期的具体要求为：

（1）观测方法需使用几何水准的测量方法。观测作业一定要严格执行我国水准测量标准，确定观测精确度、频率，使观测的资料可靠完整且连续。

（2）路基填筑期间下陷观测精确度应不低于我国四等水准测量的要求；预压期间下陷观测根据我国三等水准测量的要求实施；路面的施工期间下陷观测要满足我国二等水准的测量要求。

（3）每填筑一层时应该要观测1次，间歇期较长时，要增设观测次数，每15天最少应观测1次。

（4）观测所用仪器要符合标准要求，应定期的检验并校正；记录手簿和资料整理应符合标准。

（5）为消除观测中系统误差，应尽量使得观测的条件相同，观测作业要遵循五固定准则，即：后视尺固定、仪器固定、测站位置固定、观测人员固定、转点固定。

2、下陷观测断面位置的确定

高速道路施工期间下陷观测相对于其它建筑的下陷观测有两个的特点：

（1）带状分布，沿线地形、地质的条件变化大

（2）不一样的地形、地质的条件决定了局部地基的处理的方法，不一样的地基的处理方法可能表现出不一样的下陷规律

（3）整个线路可能跨越多座桥梁和涵洞，这些重点部位的下陷观测尤其重要。对于观测断面的位置，工程设计书往往只提出准则要求，比如整个路段准则上每隔100～200m，设立一观测断面，然而实际上，操作时还需顾及多方面因素，如不一样地段的地形情况、地基地质类型以及处理方法、填筑高度和附属建筑等。因此，确定观测断面位置时，应先收集相关的资料，熟悉图纸，并到施工的现场进行认真踏勘，实地了解线路上各方面的情况，对重要位置应适当的增设观测断面，如：桥头、涵洞等重要部位，需增设观测断面，当线路通过湖塘地段时，也应该要适当增设观测断面。

总的来看，断面布设时，应当考虑线路上不一样位置地形和地质的条件、整体及局部地基的处理的方法、不一样地段的填筑材料和填筑厚度、桥梁涵洞的结构特征和建筑位置等，除此之外，还须考虑成本因素，在布设合理的前提下，要讲究作业效率和经济效益。

3、下陷观测点的选择

下陷观测点的埋设位置常由设计书给定，一般情况下，每个断面应在路堤中央的分离带上布设1下陷点，在两侧的路肩处分别设置1个下陷点，总共3个下陷点要位于一条线上，以便能够充分地体现该断面的下陷情况。下陷点以下陷板作为观测标志，下陷板往往由一根直径为30～40mm的直杆钢管，或者一块400mm×400mm×9mm的钢板组成，钢管的底部焊要接在钢板上，下陷杆每段的长度为20～30cm，并随填土升高而渐渐接高。下陷板的底座应埋设在路基的底面或者砂垫层上，埋设时，要求下陷杆处于铅直的状态，并保证管顶低于压实面5～8cm。若需要埋设分层下陷观测点，一般应每一层土都设一个点，点数以及埋设深度视具体的情况而定，最深的点应超过压缩层的理论厚度，或埋设在压缩性较低的砾石和岩石层上，最浅点往往在基础底面下大约50cm处。

4、数据处理与分析

保证下陷观测点首期结果的准确性很重要，下陷点首期要观测两次，然后取其均值作为结果，之后每期应观测一次，通过不一样周期的观测值，可以计算出相邻周期下陷量、日平均下陷量和累计下陷量，并按相关单位的标准来提交数据，其中重要数据有：路堤填土高度、相邻周期的下陷量和累计下陷量。

因为观测数据量往往很大，数据处理时，可使用多种手段，比如说：在内蒙古的集丰高速道路某段的下陷观测的数据处理中，工程师们充分利用Excel的运算、制表、绘图、打印等功能，完成监测数据的存储、运算、分析以及报表打印的工作。

下陷观测分析的时候，应先根据统计数据，说明下陷是否满足相关标准和道路不一样施工阶段的要求，为了充分表示下陷变化规律，并且便于下陷分析，需绘出时间――填土高度――下陷量三者之间的关系曲线，描述下陷和时间及荷载的关系，必要时，应结合路基岩土类型，分析路堤稳定状态，提出等超载预压的具体的地段，以及进行下一工序施工的时间。

5、结束语

（1）利用下陷观测的结果。可进行定量的分析，观测时间越长，精确度就越高，因而定量的程度越高。

（2）下陷观测结果是道路沉降是否能够得到稳定控制的重要依据，观测的精确度影响观测资料可靠性，这将直接地关系到软土路基下陷控制的成功与否。所以，在工程的实践中，一定要重视下陷观测精确度的控制。

（3）观测点布设是施工下陷观测中最重要的环节，观测点布设的优劣，将直接影响观测数据是否能够反映道路路基的整体下陷趋势以及局部间的下陷特点。

（4）在施工下陷观测过程之中，有一些无法预计的、人为或者自然因素的影响，这些因素使下陷观测的数据的真实性受到影响，对埋设的水准点、作业基点、形变点的保护也十分的重要。

（5）观测结果的提交和分析必须要及时、准确，才能发挥对施工的指导作用。高速道路建设施工下陷观测是一项十分重要的作业，它对高速道路施工决策、提升高速道路的建设质量，有十分的重要的作用。在实际作业中，一方面应加强下陷观测作业的组织和管理，确保下陷观测数据正确性、可靠性以及连续性；另一方面，需加强对下陷观测数据的分析作业。从而真正的做到充分的利用信息来指导施工作业。

参考文献：

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[4]王引生.高速道路软土地基的下陷问题[J].中国道路学报，1993.6.

[5]陈永奇.变形观测数据处理[M].北京：测绘出版社，1988.

作者简介：

管鹏飞（1990.02.26），男，湖北荆州人，本科生，土木工程专业