路基监测方案

1路基监测方案1.工程概况本项目线路起点K18+918.718~K22+452.336，其位置地貌单元为珠江三角洲相冲击平原，河网交叉复杂，构成河网三角洲地貌单元。本项目所处多雨、多风地区，年平均气温高。路线主要通过原有道路区和鱼塘区，地下水位高，鱼塘底部存在大量淤泥，且腐殖质含量较大，压缩性高，力学指标差。因此，在路基填筑之前，要进行软基处理。为有效控制路基的沉降和稳定，在软基施工完毕后进行预压，预压期间必须对路基进行沉降和稳定监测。2.监测断面设置与监测内容根据《公路软土地基路堤设计与施工技术规范》（JTJ017-96）关于对施工监测的规定：监测断面间距定为100m~200m。桥头、高填方路段（路堤高度大于4m）、软土厚度变化较大的路段可适当加密监测断面。地基条件差、地形变化大、设计问题多的部位和土质调查点附近也均应设置观测点。同一路段不同观测项目的测点宜布置在同一横断面上。根据以上原则，本标段拟在以下位置设置观测点：沉降观测位置及类型序号观测桩号断面类型埋设装置备注左中右沉降板（个）孔压计测斜移（孔）1ZFK0+094.3左11mK19+074.4YFK0+107.3右11mA类断面32ZFK0+233.3左17.5mK19+215YFK0+250.3右18mA类断面33ZFK0+371.7左11m/YFK0+389.9右11mA类断面2安富分离式立交4ZFK0+630.1左11m/YFK0+651.5右11mA类断面2安富分离式立交5ZFK0+805.2左11m/YFK0+822.4右11mA类断面2安富1#桥桥头6ZFK0+919.2左11mK19+905YFK0+962.4右11mA类断面3安富分离式立交桥头7ZFK1+168.5左17.3mK20+147.6YFK1+179.5右14.5mA类断面3安富2#桥桥头8ZFK1+325.7左11mK20+314.4YFK1+355.9右11mA类断面39ZFK1+623.8左11mK20+614.4YFK1+657.7右11mB类断面3110ZFK1+823.1左11mK20+814.4YFK1+858.5右11mB类断面3111ZFK2+023.0左11mK21+014.4YFK1+058.6右11mB类断面31212ZFK2+223.0左11mK21+214.4YFK1+258.6右11mB类断面3113ZFK2+421.8左11mK21+414.4YFK1+459.8右11mB类断面3114ZFK2+603.2左11mK21+588YFK1+625.8右11mB类断面31南华下沉隧道15ZFK2+626.0左11mK21+621YFK1+658.5右11mC类断面31南华下沉隧道16ZFK2+751.5左11mK21+750YFK1+801.5右11mC类断面3117ZFK2+875.7左11mK21+870.9YFK1+931.6右11mB类断面31南华1#桥桥头18ZFK2+927.2左11mK21+928.9YFK1+982.2右11mB类断面31南华1#桥桥头19ZFK3+097.7左11mK22+083YFK3+121.1右11mB类断面31南华4#桥桥头20ZFK3+268.6左11mK22+269.2YFK3+322.5右11mC类断面31南华1#桥桥头21ZFK3+421.2左11mK22+425YFK3+481.5右11mC类断面31合计6094注：1、ZFK0+377.2~ZFK0+576、YFK0+395.5~YFK0+596.7为杏龙路平交设计范围；2、斜交桥的监测断面与桥台方向平行布置。2.1监测断面及内容根据本工程特点，设置三类监测断面:2.1.1A类断面布置在软土厚度较小，填土厚度较小的路段，主要集中在安富村和右滩村K18+918~K20+550段。每个断面分别在路中线、路肩处设置3个表面沉降板，主要监测工后沉降。2.1.2B类断面布置在软土厚度较大，填土高度较小的鱼塘段，主要位于南华村K20+550~K21+593、K21+750~K22+065两段。每个断面除了设置3个沉降板以外，还需设置1组孔压计(软土层内每隔3m左右埋设一只孔压计)，主要监测工后沉降。2.1.3C类断面布置在软土厚度较小，填土高度较大的鱼塘段，主要分布在南华下沉隧道K21+616~K21+750及K22+065~K22+452段。每个断面设置3个沉降板、1孔测斜移，主要监测稳定问题。2.2观测方法及监测仪器埋设2.2.1观测方法公路路基施工中的沉降观测都采用埋设沉降板的测量方法，即，在软基处理结束后，路基填筑或预压前埋设沉降板，在施工过程中定期测量出沉降板上的测管的高程，测管顶端的3高程变化值为沉降量。随着填土高度的增加，测管可不断接高，接管时同时观测接管前后的管顶高程，分别称为“下顶高”和“上顶高”，沉降观测工作一般采用几何水准测量方法，具体技术要求为：路基填筑及预压期的沉降观测精度应不低于国家四等水准测量要求，观测工作必须严格执行国家水准测量规范，使观测资料可靠、完整、连续；观测仪器应符合规范要求，应定期进行检验与校正；记录手簿及资料整理应规范；为了消除观测中的系统误差，尽可能使观测条件相同，观测工作应做到五固定的观测原则。五个固定是：后视尺固定、测站位置固定、仪器固定、观测人员固定、转点固定。2.2.2沉降板埋设采用双管式沉降板，预制好600×600×9mm的钢板，在其中央固定6＃钢管，每节长50cm。外套PVC管，埋于砂垫层下。（1）在埋设点底面挖60×60×20cm的土坑，坑内铺设5cm砂土，整平压实。（2）将沉降板平放在坑内，四周用砂土填实并用水平尺校正使板面水平，控制其铅垂，再回填土整平压实。（3）将套管垂直套进测杆标于土面上，使其与测杆地板保持10cm以上，在套管四周用土堆实使其立稳。（4）用水准仪连续数日观测测杆高程，确定初始高程。（5）随着填土增高，接高测杆与套管（测杆顶面约高于套管口），并高出碾压面不大于50cm，做好标志。2.2.3分层沉降埋设（1）根据埋设情况准备好需要埋设的分层PVC管长度和沉降环个数，把沉降环安装在原设计的位置上。（2）钻孔：软土层宜跟管钻进，垂直度不得大于1o。（3）安装与下管：采用有卡环的导管，埋入硬土层。将分层沉降环安装在与地层相对应的分层沉降管上，然后将其慢慢放入钻孔上。（4）回填孔：采用泥球回填孔，防止泥球架空，适当多冲水。分层严禁砂土回填、严禁自动收孔。2.2.4测斜管的埋设（1）定位：测斜管的埋设应按照设计的监测断面进行定位。4（2）钻孔：在定位点进行钻孔。直径Φ146mm，孔深以钻入硬土层3~5m或弱风化岩层，且超过潜在滑动面5m以上为准。成空偏度不超过1o。（3）下管：下管前应检查仪器与测斜管的匹配性能，不匹配不得使用。最下面一根测斜管必须安装管帽，向钻孔内放测斜管的过程中，可向管内加适量的水。下管过程，要扶正整个管身，导槽应垂直填土边线。如遇塌孔，必须重新清空方可下管。（4）回填：用泥球回填管周空隙。回填时，要避免出现架空现象。（5）初测：测量管的初始位置，所测结果视为基准值计入埋设考证记录表，并作为埋设施工验收的依据之一。2.2.5孔隙水压力仪的埋设为了确保孔隙水压力计的成活率，采用钻孔、单只埋设法。（1）准备工作确定孔隙水压力传感器的量程，将透水石煮沸2小时以排除空隙内的气泡和油污，准备封孔材料及埋设的用具等。（2）钻孔采用Φ91和Φ108钻具。跟管钻进时可加水润滑，禁止冲钻成孔，深度应比侧头埋设高程高50~100cm。（3）侧头埋设侧头上未装上透水石前，在大气中测量初始频率，并记录现场温度和大气压力值。在水中将透水石装上测头，装入塑料袋内，将传感器送入埋设位置，并在周围填入部分纯净砂，然后采用干燥粘土球封孔。采用压力法时，钻孔至设计要求深度后（预留30cm），讲孔隙水压力探头压入设计设计深度原状土层中，再向孔内放粘土封孔。（4）电缆埋设和保护重复上述步骤，完成孔隙水压力计的埋设。所有测头埋设完毕后，将其电缆线集中引至路堤坡脚处，电缆要放松一些，预留沉降长度，用PVC管机型保护，避免阳光暴晒。并在电缆线上做好测头编号标志。3.监测实施过程（1）根据地质资料和经验确定极限填土高度，在极限填土高度范围内可以快速填土。但应保证压实度满足设计要求，分层厚度应满足规范要求。5（2）当填土高度超过极限填土高度时，应严格根据监测资料控制填土速率。并且两层填土之间的间隔时间不得小于三天。（3）报警路段，应立即按照监控领导小组的意见采取措施。只有当收到恢复填土的通知后可以恢复路基填筑作业。路基监测实施流程如下：收集资料制定监控方案业主等单位审核修改方案不同意补充勘察地质条件较符合否测点仪器埋设初测、调试填筑一层填料动态跟踪监测满足稳定标准采取其他措施填筑高度、厚度满足设计要求预压期监测满足卸载标准卸载采取预压等措施不满足不满足4.控制标准与方法4.1路基稳定控制方法64.1.1表观判断法在堆载情况下，地基在不出现下列特征变化时，通常视为稳定；反之，地基可能会失稳。（1）堆载顶部、坡址和斜面出现微小裂缝；（2）堆载坡址附近地面隆起，停止堆载后，坡址附近涤棉隆起继续增大；（3）停止堆载后，纵向裂缝恶化继续发展，并呈圆弧状；（4）加载区域内表面沉降量、深层水平位移、孔压等急剧增加；（5）停止堆载后，各项监测指标持续增加，或收敛不明显。4.1.2规范法（即监控指标法）根据规范及经验、结合地质条件、边界条件等综合判断路堤的稳定性，路堤在达到极限平衡状态时的稳定控制标准如下：加载期间：单日沉降速率vs≤10（mm/d）侧向位移速率vm≤5.0（mm/d）综合孔压系数B≤0.4加下级前：单日沉降速率收敛明显，逐渐趋于稳定状态单日沉降速率vs≤5（mm/d）侧向位移速率vm≤1.0（mm/d）单级孔压消散度≥55%停载期间，根据现场实际情况，一般而言各项指标都必须满足要求，方可进行下一级加载。如受工期影响，必须加快加载速率，则必须随机动态增加监控断面，并加密监控频率，随时注意坡脚变化，出现问题及时上报，做到防患于未然。4.1.3拐点判断法利用各项监控数据来对地基稳定做进一步的分析。路基的沉降及沉降思虑、侧向位置、超静孔压等变形特性指标与路基填土高度、填土速率有关。当填土速率过快时，变形特性指标与填土高度（厚度）关系直线斜率增大，出现拐点。因此，可利用拐点判断法进行路基稳定性判断。通常可利用累计孔压增量-累计填土荷载（ΣΔu-ΣΔP）关系线、累计沉降速率-累计填土荷载（ΣΔVs-ΣΔP）关系线、累计侧向位移-累计填土荷载（ΣΔδ-ΣΔP）关系线等进行稳定性判断。4.2卸载时机的确定74.2.1卸载标准（1）允许工后沉降[Sr]根据沉降监测资料推算的剩余沉降小于[Sr]时，可以卸载。《公路软土地基路堤设计与施工技术规范》（JTJ017-96）规定，在设计使用年限内（通常为15年）,允许工后沉降[Sr]为：一般路基段＜0.3m，桥头段（约30m长度范围）＜0.1m，涵洞和机耕道处＜0.2m。允许工后沉降[Sr]通常由设计单位或专家小组根据地区经验和公路的具体情况提出。（2）沉降速率根据设计要求，本段公路建设采用的沉降卸载标准[Vs]：要求推算的工后沉降小于设计容许值，同时要求连续两个月观测的沉降每月不超过5mm，方可卸载反开挖进行水泥砂封层的施工。4.2.2卸载时机确定（1）利用剩余沉降量确定卸载时机如果预留路面施工造成的沉降量，则当剩余沉降量Sr小于允许工后沉降[Sr]时，可以卸载。（2）根据沉降速率判断根据沉降速率可以计算沉降速率Vs。当超载厚度与路基设计高度之比较大时，可根据scVHHVsr修正沉降速率。当Vsr＜[Vs]时，可以卸载。根据双曲线拟合曲线或指数拟合曲线等可以推算后期沉降速率。根据沉降监测资料、推算的沉降速率可以确定卸载时机。