路基监测方案

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

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:

2.1.1 A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。

2.1.2 B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。

2.1.3 C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

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。

（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1 o。

（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。

（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：

4.控制标准与方法

4.1路基稳定控制方法

4.1.1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

4.2.1卸载标准

（1）允许工后沉降[S r ]

根据沉降监测资料推算的剩余沉降小于[S r ]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[S r ]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[S r ]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[V s ]：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S r 小于允许工后沉降[S r ]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V s 。当超载厚度与路基设计高度之比较大时，可根据

s c

V H H V ∞

=

sr 修正沉降速率。当V sr ＜[V s ]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。略语