软基处理中的沉降观测及位移观测
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摘要：结合工程实际，通过对软土地基处理中的沉降及位移的观测，来获取数据，从而科学地判断施工工艺是否合理，施工质量是否达标。
Abstract: combined with the engineering practice, through the observation of settlement and displacement in soft soil foundation treatment, to obtain data, so as to judge whether the reasonable construction technology, construction quality standards.
Keywords: settlement observation; observation of displacement of soft soil foundation;
中图分类号：TU471.8文献标识码：A 文章编号：2095-2104（2013）
1概述
本文结合的具体软基处理工程实例——烟台滨海公路养马岛至蛤堆后工程，进行软土路基施工方法和施工组织管理的研究。烟台滨海公路，是典型的软土地区，软基路段连续长度达到6.5公里，粉喷桩的工程数量达到近70万延米，对研究滨海公路软土地基施工具有重要意义。
2路基施工过程中布置观测点的原则和目的
观测点要在粉喷桩施工之后，与路基填筑过程同步进行， 主要是在高填方路段、桥头、涵洞顶部及在施工中发现淤泥层较厚的地方设置沉降观测点，这些位置都是容易发生沉降或者沉降量比较大的地方，通过对这些点的观察能准确地得出周围路段的沉降情况。在施工过程中，通过对这些点的观测可以得出地基变形和稳定性的变化与发展，检验地基的加固效果，同时为下一步工序提供指导性意见。
3观测方案的实施
①沉降标的制作。沉降标是自行制做的，是由一根直杆（直径为1.5厘米的钢管）和100厘米*100厘米*1厘米的钢板组成，直杆用三块小的直角梯形钢板垂直焊接在沉降板的中心上，而且直杆的接头压有螺丝扣，能随着填土高度的增长而接长，端部还加有保护套管。
②沉降标的埋设。全线共埋设了32个沉降标，沉降标直接放在粉喷桩的桩头上，扶直后，人工先用土把沉降板压稳，推土机在周围推土时有专人在沉降标处指挥，确保其不被破坏，沉降杆周围的土要人工整平，周围10厘米范围的土采用小型机具碾压。在路基填土的过程中，沉降杆要随着填土高度的增加而接长，每根接长杆约80厘米，两端在外侧压有螺丝扣，通过一根长10厘米的套管连接，当沉降杆所处的区域不施工时，要在杆的周围固定一面红旗，起到醒目警示的作用。当进行路面基层和底基层施工时，每根接长杆的长度为14厘米，当摊铺机到了沉降杆的位置时，要控制绞龙的打料，不要因为料太多而把杆拉弯，当摊铺过后，要迅速找出沉降杆并露出杆头的保护套，碾压过程中要随时清除保护套上的石子等杂物。这里要注意，路面施工时沉降杆要随铺随接长，因为进行到路面施工阶段，路况就很好了，各种车的速度较快，如果接长后在路面的暴露时间过长，即使有红旗也很容易被往来的车辆破坏。当进行路面面层铺筑时，每根接长杆约为5厘米，接长方法同路面基层相同。
③沉降点的观测
施工期间沉降点的观测。这是沉降观测工作中最重要的一环，也是整个软土地基工作中的一个关键工作，尤其是在路基施工中，沉降量的大小直接影响到下一步工作的安排和调整。在路基前期施工中，填方高度在3-5米的路段，只填到2/3高度时停止施工进行观测，其它路段填到离设计标高还有50厘米时停止施工进行观测，一般安排每三天测一次，每次反复观测三遍取平均值，十五天为一个周期进行汇总，综合分析每个点沉降变化，当连续两个周期的沉降量都不超过1厘米时，就可以进行下一工序的施工。
K5+520～K6+130段在路基填筑过程中出现过小面积的边坡滑塌的现象，说明该处淤泥流变性较大，其中K5+797处是一道箱涵，观测数据见下表：
表4-4K5+520～K6+130段沉降观测数据
当对同一路段多个相邻点同时进行观测时，如果出现只有其一个或两个点的观测结果满足要求，那么为了观测整段路基的稳定性，需要继续对满足要求的点进行观测。
当连续两个周期的沉降量都不超过0.5厘米时，就可以进行路面施工,
运营后沉降点的观测。交工运营后，将沉降点的观测频率调整为每15天一次，每季度为一个周期进行汇总，经分析发现沉降基本稳定。
4路基施工后的稳定性观测
（1）位移观测位置的选择
在施工发现有两个路段淤泥流变性较大，一段位于沁水东河与沁水西河之间，长约200米，一段位于沁水东河以东的养殖池位置，长约350米，为掌握大面积淤泥对路基路面施工及运营后路基稳定性的影响，我们对这两个路段进行了横断面沉降观测，观测断面的设置按沿车流方向每150米设置一个,且每一观测断面设左坡脚、左车道、中、右车道、右坡脚五个点，全线共设置了25个位移观测点。
（2）位移观测的要求及方法
地面位移观测要用水准仪测标高，用全站仪测角度，测距精度为±5毫米,测角精度2〞。
①位移观测点的埋设
观测点是在路基施工完成后立即进行，路基顶面的观测点采用长度为1米、直径为12毫米的螺纹钢筋，埋好后外露3厘米，坡脚观测点采用直径为15厘米、长1.5米的木桩，木桩中心位置钉一枚钉子，木桩埋好后外露15厘米，顶面观测点埋好后要在旁边固定一面红旗，提示往来车辆注意。
②位移点的观测
先把水准点和导线点引至离观测位置较近的路基范围外的固定位置，从埋设当天起开始观测，每五天观测一次，每次反复观测三遍，取平均值做为本次观测的数据，十五天为一个周期，第二个周期将观测频率调整为了每十天观测一次。通过三个周期的持续观测，发现各个观测点的位移和沉降量都在允许范围内，可以进行路面基层和面层的施工。在路面面层施工后，又按相同的方法在路面顶层埋设了位移观测点，观测频率与路基的观测频率相同，经过三个周期的持续观测，也没有发现位移现象。
5进行观测的目的
地基土的强度和变形对路基路面的稳定性以及交工后的行车安全性都有相当重要的影响，对软土地基进行加固就是为了减小甚至于消除这种不利因素，如果处理不当，就会造成不良社会影响甚至出现质量事故。
“跳车”事例[1]：2000年9月份,广东新台高速公路某超载预压处理段，在粉喷桩处理区和袋装砂井处理区交界处,由于较大差异沉降而引起路堤多处发生横向裂缝，而其差异沉降约有2～4厘米。
路基失稳事例[2]：2000年11月21日下午,广东西部沿海高速公路台山镇海湾路段,在K78+207～K78+237范围内左侧路基发生滑塌事故，滑塌段纵向长30米，在K78+237断面，横向宽9米,在K78+207断面，横向宽3米，周边伴有宽20厘米左右的张开性裂隙。由于路基滑塌,造成海湾大桥左侧耳墙跟部开裂，所砌锥坡破坏。
以上两个事例清楚地说明了路基稳定对于整个工程的重要性，进行软基处理就是为了解决路基稳定性问题，而进行沉降观测和位移观测就是为了监测软基处理效果，除了通过观测采集分析数据来指导施工以外，一旦由于某种原因导致软基加固没有达到预期目的，就可以通过观测及时发现并处理，这就是进行沉降观测和位移观测的目的。
结语
软土地区的路基施工需要通过实验路段来总结施工参数，并确定施工工艺，施工过程中需要设置沉降观测点和位移观测点，通过对观测数据的采集分析来指导下步工序的施工。在这个环节里，观测点的设置和观测方案的确定尤为重要，是关系到工程施工进度甚至于工程质量的关键。同时，在合适的时机要大胆地尝试新材料、新工艺，前提是要根据实际情况进行全方位思考、多角度研究。
参考文献
[1]新台高速公路软基失稳分析报告. 新台高速公路软基处理研究组. 2000,10.
[2]西部沿海高速公路软基处理总结报告. 河海大学岩土所,2000,12.