路基沉降控制措施

第一篇：路基沉降控制措施

浅议公路路基不均匀沉降病害分析及处理措施

公路路基不均匀沉降对路面结构、路面性能和路面寿命有着重要影响, 是道路工程中的重要究课题之一。我国公路建设中的不均匀沉降现象非常普遍。有文献指出,某高速公路经实地调查发现,线路纵向路基沉降的变异系数最高达 67.4 %。

在公路工程施工中,很多情况下都可能造成路基的不均匀沉降:如软土地基继续沉降产生的路面沉陷或桥头跳车;路基压实度不够导致路基路面局部沉陷变形或纵向裂缝;基层质量不好造成的块状裂缝或网裂。公路工程中,填挖过渡段是不均匀沉降的多发地段。纵向路基产生不均匀沉降, 会导致路面产生波浪式的不平整,在行车荷载作用下可能使路面产生应力重分布和应力集中, 从而使路基路面发生结构性破坏。现行沥青路面多采用波密斯特(Bur m ister)线弹性层状体系理论, 不能分析由于路面不均匀沉降引起的附加响应,因此不均匀沉降也有可能引起路面早期损坏。

一、公路路基产生不均匀沉降病害的原因

1、路堤填料不均匀

在公路施工过程中, 对填料、级配很难得到有效的控制, 填料常常是路堑的挖方、隧道掘进产生的废方。这些填料差异大、级配也相差很远。一方面, 在施工过程中,如果分层碾压厚度过大,小颗粒填料和软弱物质很难得到有效压实, 在荷载的长期作用下,回填料会产生不协调沉降变形, 路面会产生局部沉陷,刚性路面还可能产生裂纹或缝隙。另一方面, 由于回填料的性质不一样,特别是有的回填料具有膨胀性,在路基排水系统局部失效后, 水的渗入会使路面局部隆起, 影响行车舒适度,严重的会使路面破坏。

2、路基填土压实度不足 由于压实度不足, 往往导致填方路基的不均匀沉降变形,路基两侧出现纵向裂缝。路基土体压实度不足的主要原因有以下几点:(1)施工受实际条件的限制。路基施工时,天气太干燥,局部路堤填料粘土土块粉碎不足,致使路基压实度不均匀;暗埋式构造物处因构造物长度限制使路基边缘不能超宽碾压, 致使路基边缘压实不好, 其拼接处也会产生压实度不足的情况。

(2)在填方路堤施工中,当路堤施工到一定高度以后,路堤边缘土体往往存在压实度不足的问题。对于较高的填方路基,通常都要做相应的处治。

(3)由于填方土体的最佳含水量控制不好,压实效果达不到要求。

(4)考虑到施工安全和进度,使得压实或压实作用时间不足,路基压实不充分。

(5)路基压实过程中产生漏压区。由于一些人为因素和特殊部位施工方法不当导致局部路基未充分压实。这些路基漏压区的存在是造成路基不均匀下沉的最大隐患。

3、地下水的影响

在地下水的交替作用下,路基土体内含水量反复变化。土体容重在一定范围内波动,更为重要的是,由毛细管张力引起负孔隙水压力可以达到相当的数值,再加上水的软化、润滑效应,使土体产生沉降变形。

4、地质不良

对地质不良路段的处治不彻底造成该路段路基变形。

5、施工组织不当 先施工低填路基后施工高填路基;路桥过渡段施工中,桥先成型, 过渡段后填筑, 这些都易因压实度不足而发生沉降。

二、路基不均匀沉降的控制措施

1、设计方面。做好地质勘探调查：我们要详细的勘察路线通过的地形和水文地质条件，对于不同一般的路段，我们要有具体的设计材料。确保路基最小填筑高度：路基最小填筑高度必须保证不因地面水、地下水、毛细水及冻胀作用的影响而降低其稳定性。按照路基设计规范要求，根据土基干湿类型及毛细水位高度确保路基最小填筑高度 土质挖方路基，需换填不少于 60cm 砂砾；石质挖方路基，需设置30cm 砂砾垫层，横向排水不畅路段要加设盲沟。完善路基综合排水设计:县级以上公路工程设计中，必须遵循因地制宜、整体规划、综合考虑的原则，进行路基纵、横向排水设计，避免造成两侧长期积水浸泡路基，使路基承载力下降而发生沉降变形。

2、加强质量管理。

路基是公路工程的重要组成部分，所以在路基工程施工时，必须加强质量控制的力度： 一是要严格选择施工队伍，要选择具有相应资质的土方施工队伍； 二是要对施工人员、质量管理人员进行培训，明确质量责任，明确土方施工过程质量控制的方法和目标；三是要针对土方不同的施工部位、不同的施工段落分别制定详细的施工工艺，并做好技术交底工作； 四是加强施工过程控制，严把质量关。

3、防治土方不均匀沉降的具体措施（1）对桥头部位产生的不均匀沉降； 台背回填采用透水性较好的材料，回填范围严格按规定要求，并安 20cm一层进行分层压实，台背墙边缘用小型机械进行压实。严格保证压实度。

（2）对纵向半填半挖或地面横破较陡段落产生的不均匀沉降的控制：一是按规范要求做出纵向台阶，然后对台阶进行充分压实（每填完一层，在压另一个台阶）； 二是从地向高出分层填筑，填筑高度达到距路基顶 1.5m的层面的压实度按 94 区控制；三是将挖方段下挖至150cm以下的路基沉降值，又保证了路基不产生不均匀沉降。

（3）对路基横向填挖结合部位不均匀沉降的控制： 将结合处挖方段下挖 150cm，并依次做台阶，台阶宽1m，高为一个土方填筑厚层。每个台阶与填方整体填筑碾压。150cm层面按94控制压实度，150以上按96控制压实度。

（4）路基填高小于 1.2m的地段，对这样的段落应将该段路基范围内挖除 50-80cm，整平后进行碾压处理，对挖除的部分进行换填渗水性较好的材料，这样提高了原地基的承载能力，同时减少了地下水对路基的侵害，解决了因地基承载力不足而产生的路基不均匀沉降。

（5）对正常部位的路基施工中，不同材料混填、土石混填、标准击实数据不准或现场填料不一致等因素造成路基不均匀沉降问题的控制： 首先应杜绝不同材料混填，要求同一段落相同填筑层，必须到同一取土场取料； 土方施工时推土机粗平后，要人工清除超粒径石块，如有人工挖除，必须回填； 施工过程中要严格控制土方分层厚度、含水量、平整度、碾压遍数，并加强压实度的检测； 要加大标准击实试验频数，并与监理中心实验室复试结果对比，若差值较大，必须重新做试验。（6）纵向陡坡段控制。由于纵向坡度较大，造成路基填筑高度变化较大，应进行整体的纵向填前碾压，再按规范作出台阶，然后横向对台阶进行二次碾压。再由低向高处分层填筑，填筑的高度为使地面纵坡接近于设计纵坡。

（7）挖方段不均匀沉降的控制：当挖至设计路基标高时，应对路基土质及地下水情况进行观察。如发现地下水活跃，且为粘性土，则必须对其进行换填至 150cm.土质挖方段应下至80cm，再分层回填碾压至标高。

（8）路基基底不平的处理：如基底高低不平且高差小于 150cm，施工时全部将基底推平，整体填筑。如高差大于150cm，则按 “半填半挖” 处理。

4、强化质量自检的作用

有了良好的防治措施，还应有完善的质量自检体系，并充分发挥自检体系的作用。在施工过程要严格执行过程 “三检制”，加强质量管理与控制。进行施工过程控制时，要从原材实控、工序质量控制入手，全过程全方位地做好路基施工的质量控制工作。工序自检频率要达到100%，不得漏检每一项试验检测指标。及时纠正不良的工艺操作。绝不允许不合格的工序转序。只有这样才能在施工中防治路基不均匀沉降问题，保证路基整体质量。

路基是公路的重要组成部分, 作为线型建筑物,路基是线型建筑物的主体, 它贯穿公路全线, 与桥梁、隧道相连,因此,它的质量好坏直接关系到整个公路的质量。路基又是路面的基础,它与路面共同承受行车荷载的作用。实践证明, 没有坚固、稳定的路基,就没有稳定的路面。路基长期处在大自然环境中, 其稳定性受当地自然条件影响很大。因此,在进行设计、施工、养护时,需要深入调查公路沿线的自然条件, 从整体(地区)和局部(具体路线)去分析研究, 掌握各自然因素的变化规律及水温情况、人为因素对路基稳定性的影响,因地制宜地采取有效工程措施,确保路基工程质量。

参考文献：

[1] 汪海燕.如何避免公路路基不均匀沉降[J].青海交通科技, 2011,(02)[2] 林瑛.灌砂法在路基压实度检测中的运用[J].青海交通科技, 2007,(05)[3] 章晓磊.浅谈某路基工程质量控制[J].科技致富向导, 2011,(09)[4] 马莉.路基弯沉超过交工验收限值的原因分析[J].青海交通科技, 2008,(06)

第二篇：软土路基填筑沉降观测方法综述

软土路基填筑沉降观测方法

软土路基上填筑路堤时，在边坡坡脚外设置边桩进行水平位移观测，在路堤中心线地面上设置地基沉降观测设备进行沉降观测。在路堤填筑过程中严格控制填土速率，控制沉降速率小于10mm/d，水平位移速率小于5mm/d。并根据观测数据推算地基的最终沉降量。必要时，调整设计使地基处理达到预定的工后沉降控制目标值。

边桩位移观测：

边桩设置：在路堤坡脚外侧2～10m 范围内，按顺线路方向布置1～2排，桩与桩之间间距以10～20m 为宜；每排位移边桩两端在不受荷载影响范围以外设置固定桩，用混凝土浇灌固定。边桩用100×100×1000mm 的硬木制成，按设计要求打入土中，桩顶露出地面2～3cm，并在桩顶钉一小钉，以备观测之用。

位移观测：用精度较高的经纬仪、水平仪进行观测。测量精度准确到±1mm。一般填土低于临界高度时，每两天观测一次即可；接近或超过临界高度时，每天观测并绘制“填土高—时间—位移量”关系曲线图。每日上、下班时各观测一次，两次观测值之差除以观测时间（h）再乘以24（h）即可作为日平均沉降量、位移量。日平均水平位移量小于5mm，日平均垂直位移量小于10mm 则是安全的。若平均位移量超过以上数值，必须停止填筑，必要时立即采取措施。

地面沉降观测：

地面沉降板的设置：在60mm ×800mm ×800mm 的木底板上联40mm ×40mm 的方木观测杆，如下图所示，观测杆每杆长1.5m，上端包

铁皮接头，以便随填土的增大而接长。观测杆外面套一竹保护管，管端做成楔口形以便接长。安装沉降板前先将地面整平，以保持木底板的水平和标杆的垂直。在填土高度达到1m 以后，根据填土部分的压缩量将竹套管上拨一定距离，以免由于填土部分的压缩而影响地面沉降数值。

沉降观测：用水平仪观测，路基填土低于临界高度时，每两天观测一次即可；接近或超过临界高度时，每天观测一次，在沉降量急剧加大的情况下，每天观测次数不小于2～3次；精度准确到±1mm ；同时整理绘制“填土高—时间—沉降量”关系曲线图，日平均沉降量在10mm 以内是安全的。

地面沉降观测板

第三篇：高速铁路路基沉降观测的技术与要求

:结合高速铁路对路基沉降的严格要求,提出了沉降测量的重要性,详述了高速铁路路基沉降观测的技术与要求,以确保施工质量和运营安全,可为今后路基沉降测量提供参考。关键词:高速铁路;路基;沉降观测;要求

近年来,随着我国经济建设的飞速发展,高速铁路的建设更加发展迅猛。然而,速度达200km/h以上的高速铁路,其路基、轨道和桥梁的列车动力作用远大于普通铁路,轨道的不平顺对快速行车引起的列车振动也远比相同条件下普通速度的列车严重,即旅客感受的舒适度因速度的提高而恶化。因此,高速铁路对轨道的平顺性提出了更高的要求。路基是铁路线路工程的一个重要组成部分,是承受轨道结构重量和列车载荷的基础,也是线路工程中最薄弱最不稳定的环节。路基沉降观测对控制铁路工程质量,确保工后沉降满足设计要求至关重要。本文结合汉宜高速铁路对路基沉降的严格要求,对路基沉降观测技术和要求进行了深入研究,通过正确、完整地观测及分析,掌握、控制路基观测可以预测沉降趋势,验证和指导工程设计及施工,以保施工质量和运营安全,也可为今后路基沉降测量提供参考。汉宜高速铁路区间正线路基工后沉降控制标准按设计速度200km/h控制:一般地段150mm;路桥过渡段80mm;沉降速率40mm/年。汉宜铁路HYZQ-6标段六项目部门起止里程桩号为DK265 490.27～DK275 849.3,共计10.36公里,其中路基约4.3公里,沿线以黏土、粉质黏土为主。其沉降观测分以下内容。1 沉降观测的目的

1)根据观测数据控制、调整填土速率;2)预测沉降趋势,确定预压卸载时间和结构物及路面施工时间;3)提供施工期间沉降土方量的计算依据;4)预测工后沉降,使工后沉降控制在设计允许范围之内;5)通过实测沉降量,预测沉降量并验证设计合理性;进行设计的再优化,控制和保证工程的建设量。2仪器设备、人员素质的要求

美国Trimble(DINI)精密水准仪,铟合金水准尺;索佳SET1X全站仪。

人员素质的要求:必须接受专业学习及技能培训,熟练掌握仪器的操作规程,熟悉测量理论能针对不同工程特点、具体情况采用不同的观测方法及观测程序,对实施过程中出现的问题能够分析原因并正确的运用误差理论进行平差计算,做到按时、快速、精确地完成每次观测任务。路基沉降观测技术与要求 3.1 观测断面设置原则

3.1.1 路基工程沉降变形观测以路基面沉降观测和地基沉降观测为主,路基沉降观测断面根据不同的地基条件,不同的结构部位等具体情况设置。同时应根据施工过程中掌握的地形、地质变化情况调整或增设观测断面。

3.1.2 观测断面一般按以下原则设置,同时应满足设计文件要求: 1)a.基底沉降监测:每200m设一个监测断面。b.地表沉降观测:松软土地基地段沿线纵向每40m左右设一个沉降观测断面,且每个工点不小于2个观测断面,桥路过渡段起始位置各设一个观测断面。c.路基面沉降监测:在路基面中心及左右两侧路肩处设路基面沉降观测桩,观测桩采用C15混凝土桩,每100m设一个监测断面,并保证每工点至少有一个观测断面。2)路堤与不同结构物的连接处应设置沉降观测断面。路桥过渡段、路基横向结构物两侧均应设置沉降观测断面。3)一个沉降观测单元(连续路基沉降观测区段为一单元)应不少于2个观测断面。4)对地形横向坡度大于1:5或地层横向厚度变化的地段应布设不少于1个横向观测断面。5)软土及松软土路堤填筑时,沿线路纵向每隔20～50m,在两侧坡脚外约2.0m、10m处设水平位移观测木桩。3.2 观测点设置原则

3.2.1 为有利于观测点看护,集中观测,统一观测频率,各观测项目数据的综合分析,各部位观测点须设在同一横断面上。

3.2.2 为了能够反映出路基的准确沉降情况,沉降观测点要埋设在最能反映沉降特征且便于观测的位置。特别要考虑到因施工而破坏或掩盖住观测点,不能连续观测而失去观测意义。3.2.3 路基水准路线观测按国家二等水准测量精度要求形成附合水准路线,沉降观测点位布设及水准路线观测示意图如图1所示: 3.3 观测元件与埋设技术要求

3.3.1 沉降观测桩:沉降观测桩采用C15混凝土方桩或圆桩(边长或直径0.1m),其中埋设Φ16mm钢筋一根,桩长0.6m,埋入基床表层以下0.55m;待基床表层级配碎石施工完成后,通过测量埋置在设计位置,桩周0.15m用C15混凝土浇筑固定,完成埋设后用水平仪按二级测量标准测量桩顶标高作为初始读数。

3.3.2 沉降板:应严格按设计要求进行埋设,一般情况如下:由钢底板、金属测杆(φ20mm钢管)及保护套管(φ50mm PVC管)组成。钢底板尺寸为30cm×30cm,厚8mm。采用二级测量标准测量沉降板标高变化。

1)沉降板位于路堤中心,基底铺设碎石垫层的地段埋设于垫层顶面,基底设混凝土地板地段置于板顶面;沉降板埋设位置应按试验设计测量确定,埋设位置处可垫10cm砂垫层找平,埋设时确保测杆与地面垂直。2)放好沉降板后,回填一定厚度的垫层,再套上保护套管,保护套管略低于沉降板测杆,上口加盖封住管口,并在其周围填筑相应填料稳定套管,完成沉降板的埋设工作。3)按二等水准标准测量埋设就位的沉降板测杆杆顶标高读数作为初始读数,随着路基填筑施工逐渐接高沉降板测杆和保护套管,每次接长高度以0.5m～1.0m为宜,接长前后测量杆顶标高变化量确定接高量。金属测杆用内接头连接,保护套管用PVC管外接头连接。4)接长套管时应确保垂直,避免机械施工等因素导致套管倾斜。

3.3.3 路堤位移边桩:采用Φ10cm的圆木,长度不小于1.0m。顶部圆心处钉一小铁钉。1)边桩埋置深度在地表以下不小于0.9m,桩顶露出地面不应大于10cm。2)完成埋设后采用全站仪测量边桩标高及距线路中线垂线或法线方向距离作为初始读数。

3.3.4 在路基左右两侧坡脚200~500m范围内根据埋设元件的具体位置,设置沉降观测箱或观测房,对相关测试进行数值化集中测试管理。3.4 观测技术要求 3.4.1 监测元件保护要求 沉降观测设备的埋设是在施工过程中进行的,施工单位的填筑施工要与设备的埋设做好协调,做到互不干扰、影响。观测设施的埋设及沉降观测工作应按要求进行,不能影响路基填筑质量;路基施工不能影响到观测设备。

1)各工程项目部应成立专门试验小组,进行元器件的埋设、测量和保护工作,小组人员分工明确,责任到人。2)元件埋设时应根据现场情况进行编号,有导线的元件应将导线引出至路基坡脚观测箱内。3)凡沉降板附近一米范围内土方应采用人工摊平及小型机具碾压,不得采用大型机械推土及碾压,并配备专人负责指导,以确保元器件不受损坏。4)各施工队应制定稳妥的保护措施并认真执行,确保元器件不因人为、自然等因素而破坏。元器件埋设后,制作相应的标示旗或保护架插在上方。路堤填筑过程中,派专人负责测试断面的元件保护。3.4.2 路堤地段从路基填土开始进行沉降观测,路基填筑完成后应有不少于6个月的观测期。观测数据不足以评估或工后沉降评估不能满足设计要求时,应延长观测时间或采取必要的加速或控制沉降的措施。

3.4.3 路基填筑过程中应及时整理路堤中心沉降观测点的沉降与边桩的位移量,当中心地基处沉降观测点沉降量大于10mm/天或边桩水平位移大于5mm/天、竖向位移大于10mm/天时,应及时通知项目部,并要求停止填筑施工,待沉降稳定后再恢复填土,必要时采用卸载措施。

3.4.4 观测方法及精度要求

沉降板、沉降监测桩、边桩沉降等所有标高测量应达到二级水准测量标准,测量精度应达到±1mm;边桩位移采用全站仪或经纬仪进行测量。

路基沉降观测水准测量的精度为±1.0mm,读数取位至0.01mm;位移观测测距误差±3mm;方向观测水平角误差为±2.5″,水平角观测技术要求应满足导线边长测量,读数至毫米.距离和竖直角各观测2测回。3.4.5 观测频次要求

所有元件埋设后,必须测试初始读数,在路堤正式填筑前,必须对所有元件进行复测,作为正式初始读数。路基沉降观测的频次应根据沉降的发生与发展规律及沉降大小确定,一般应按照如下观测频率进行:路堤填筑期间,应每天观测一次,各种原因暂时停工期间,前2天每天观测一次,以后每3天测试一次。施工完成后,前15天内每3天观测一次,第15～30天每星期观测一次,第30～90天每15天观测一次,以后每个月观测一次。测量数据突变时,每天观测2～3次。监测过程中发现异常必须及时查明原因并加密监测次数,尽快妥善处理。注:架桥机(运梁车)通过时观测要求:每1次/3天,连续3次;以后1次/1周,连续3次;以后1次/2周。

实际工作进行时,观测时间的间隔还要看地基的沉降值和沉降速率。当两次连续观测的沉降差值大于4mm时应加密观测频次;当出现沉降突变、地下水变化及降雨等外部环境变化时应增加观测频次。观测应持续到工程验收交由运营管理部门继续观测。3.4.6 安全控制要求

观测点(标)的设置应设在安全稳定处,监测人员在元件埋设和测试过程中应装备好相关安全设备,按规范要求进行操作,避免不必要安全事故发生。4 沉降观测数据处理 4.1 统计表汇总

1)根据各观测周期平差计算的沉降量,列统计表,进行汇总。2)绘制各观测点的下沉曲线(如示意图2和3)首先建立下沉曲线坐标,横坐标为时间坐标,纵坐标上半部为荷载值,下半部为各沉降观测周期的沉降量。将统计表中各观测点对应的观测周期所测得沉降量画于坐标中,并将相应的荷载值也画于坐标中,连线,就得到对应于荷载值的沉降曲线。3)根据沉降量统计表和沉降曲线图,我们可以预测路基沉降趋势,将沉降情况及时的反馈到有关主管部门,正确地指导施工。

通过正确、完整地观测及分析,及时掌握、控制路基观测,可以预测沉降趋势,验证和指导工程设计及施工,控制和保证工程的建设质量。4.2 沉降观测中常见问题及其处理措施

1)曲线第二次观测即出现回升,至第三次后,曲线又逐渐下降 原因:一般都是由于首次观测成果存在较大误差引起

措施:第一次观测成果作废,采用第二次的观测成果作为首次成果。2)曲线在中间某点突然回升

原因:水准点或观测点被碰动所致,且水准点碰后标高低于碰前标高,观测点碰后高于碰前 措施:取相邻另一观测点的相同期间沉降量作为被碰观测点之沉降量。3)曲线自某点起渐渐回升 原因:一般是水准点下沉所致

措施:确定水准点下沉值,与高级水准点符合测量,确定下沉量。4)曲线在后期呈现微小波浪起伏现象

原因:观测后期,建筑物下沉极微或已接近稳定,在曲线上测量误差就比较突出 措施:将波浪曲线改为水平线,后期提高测量精度等级,并适当延长观测间隔时间。

第四篇：路基沉降观测参考方案

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路基沉降变形观测实施方案

沉降变形观测范围、内容 沉降变形观测范围、根据不同的路基高度及不同的地基条件，主要内容有： 根据不同的路基高度及不同的地基条件，主要内容有： 1.1 路基面的沉降变形观测 1.2 路基基底沉降观测 1.3 路堤本体的沉降观测 1.4 过渡段：路桥、路遂、路涵、堤堑过渡段沉降观测 过渡段：路桥、路遂、路涵、2 路基沉降变形观测 2.1 断面及点的设置原则 路基沉降观测以路基面沉降和地基沉降观测为主。2.1.1 路基沉降观测以路基面沉降和地基沉降观测为主。沉降变 形观测断面根据不同的地基条件，不同的结构部位等具体情况设置； 形观测断面根据不同的地基条件，不同的结构部位等具体情况设置； 测点的设置位置满足设计要求，测点的设置位置满足设计要求，同时还需对施工掌握的地质、同时还需对施工掌握的地质、变形等 情况调整或增设。情况调整或增设。观测点设在同一个横断面上，这样有利于测点看护，2.1.2 观测点设在同一个横断面上，这样有利于测点看护，便 于集中观测，统一观测频率，更重要的是便于各观测项目数据的综合 于集中观测，统一观测频率，分析。分析。2.1.3 路基面观测断面沿线路方向的间距一般不大于 50m；地 50m； 势平坦、地基条件均匀良好的路堑、高度小于 5m 的路堤可放宽到 100m； 100m； 势平坦、地基条件均匀良好的路堑、地形、地质条件变化较大地段适当加密观测断面。地形、地质条件变化较大地段适当加密观测断面。一般路基填筑至路基基床表层顶面，2.1.4 一般路基填筑至路基基床表层顶面，加堆载预压的路堤 填筑至基床底层表面后，在路基面设观测桩，进行路基面沉降观测，填筑至基床底层表面后，在路基面设观测桩，进行路基面沉降观测，时间不少于 6 个月。个月。根据观测结果，根据观测结果，分析评价地基的最终沉降量完成

时间，及时调整设计措施使地基处理达到预定的控制要求。同时做为 时间，及时调整设计措施使地基处理达到预定的控制要求。竣工验收时控制沉降量的依据。竣工验收时控制沉降量的依据。测点及观测元器件的埋设位置符合设计要求，2.1.5 测点及观测元器件的埋设位置符合设计要求，且标设准 确、埋设稳定。观测期间对观测点采取有效的保护措施，防止施工机 埋设稳定。观测期间对观测点采取有效的保护措施，械的碰撞，人为因素的破坏，务必使观测工作能善始善终，械的碰撞，人为因素的破坏，务必使观测工作能善始善终，取得满意 成果。成果。2.2 观测断面及点的设置、元件布设 观测断面及点的设置 观测断面的设置及观测断面的观测内容、元件的布设根据地形、观测断面的设置及观测断面的观测内容、元件的布设根据地形、地质条件、地基压缩曾厚度、路堤高度、地基处理方法、地质条件、地基压缩曾厚度、路堤高度、地基处理方法、堆载预压等 具体情况，结合沉降预测方法和工期要求具体确定。具体情况，结合沉降预测方法和工期要求具体确定。

路堤填高<3m 且地基压缩层厚<5m <3m，2.2.1 路堤填高<3m，且地基压缩层厚<5m 地段

序号 1 观测内容 路基面沉降观测 观测元件 观测桩 观测点数量 断面间距 3 个/断面 50m 附注 地势平坦、地 基条件良好 地段可 100m 根据工点工 期等具体情 况适当增设 2 基底沉降观测

沉降板 1 个/断面 200m 路堤下地基压缩层厚≥ 地段及路基填高≥3.0、2.2.2 路堤下地基压缩层厚≥5m 地段及路基填高≥3.0、地基压 缩层厚<5m 地段。缩层厚<5m 地段。

顺 号 观测内容 观测元件 观测点数量 断面间距 附注 地势平坦、地 基条件良好 地段或高度 小于 5m 路堤 地段可 100m 地基面横坡 大于 1： 时，5 每个断面埋 1 路基面沉降观测

观测桩 3 个/断面 50m 2 路堤基底沉降观测

沉降板

1-2 个/断 面 50~100m 3 路堤基底全断面沉 降观测

剖面沉降管 1 个/断面 4 改良土填土沉降观 测

单点沉降计 1 个/断面 200m 设2个 一般地段和 各类过渡段 路基 25%的剖 面埋设剖面 沉降观测管 作校核剖面，校核剖面基 底同时布置 沉降板与剖 面沉降管。根据改良土 工点、土质等 具体情况，且 改良土路堤 填高大于 5m 时适当增设。

2.2.3 路堤加载预压地段 项布设断面及点，路堤加堆载预压地段按上述表 2.2.2 项布设断面及点，其中路基 面沉降观测在路提填筑到基床底层表面后，在基床底层表面两侧设观 面沉降观测在路提填筑到基床底层表面后，测桩，在路基面中间设沉降板后，加载预压进行沉降观测。测桩，在路基面中间设沉降板后，加载预压进行沉降观测。待预压卸 除基床表层填筑后，在路基面两侧及线路中心设置沉降观测桩。除基床表层填筑后，在路基面两侧及线路中心设置沉降观测桩。2.2.4 土质路堑地段（含基岩全风化层）一般地段只设路基面沉降观测桩 2~3 土质路堑 含基岩全风化层）50m，地势平坦、100m； 个/断面，断面间距 50m，地势平坦、地基条件良好地段间距 100m； 断面，当地基地层为红黏土、膨胀土时，同时在换填底面埋设单点沉降计观 当地基地层为红黏土、膨胀土时，测地基沉降或隆起情况。测地基沉降或隆起情况。2.3 2.3.1 观测元件的选取、埋设 观测元件的选取、观测元件的选取

应满足工后沉降的评估需要以及精度要求。应满足工后沉降的评估需要以及精度要求。路基面采用观测桩观 测，地基面采用沉降板、剖面沉降管和电测元件相结合进行观测。地基面采用沉降板、剖面沉降管和电测元件相结合进行观测。

对于剖面沉降管、单点沉降计等电测元件及检测仪器的选配，对于剖面沉降管、单点沉降计等电测元件及检测仪器的选配，应 选用高灵敏度、高精度、高可靠性及稳定性好的仪器；仪器企业厂家 选用高灵敏度、高精度、高可靠性及稳定性好的仪器； 应具备有相应的生产许可证、计量器具许可证和质量等证明文件，并 应具备有相应的生产许可证、计量器具许可证和质量等证明文件，具有良好的工程应用业绩和信誉评价。具有良好的工程应用业绩和信誉评价。2.3.2 观测元件的埋设 观测元件除沉降观测桩外，均在地基加固完成后路堤填筑施工前 观测元件除沉降观测桩外，埋设。埋设。沉降观测桩（）：在一般路基填筑至基床表层顶面 在一般路基填筑至基床表层顶面，2.3.2.1 沉降观测桩（点）：在一般路基填筑至基床表层顶面，加载预压路堤填筑到基床底层顶面后，埋设沉降观测桩（），路基 加载预压路堤填筑到基床底层顶面后，埋设沉降观测桩（点），路基 埋设规格见下 面两侧观测桩一般设在距左右线路中心 3.2m 处。埋设规格见下图。观测点钢筋头为半球形，5mm，表面做好防锈处理。观测点钢筋头为半球形，高出埋设表面 5mm，表面做好防锈处理。

路基面沉降观测点设置参考图（单位：mm）路基面沉降观测点设置参考图（单位：mm）沉降板： 由钢底板、厚壁镀锌铁管）2.3.2.2 沉降板： 由钢底板、金属测杆 φ40 ㎜厚壁镀锌铁管）（及保护套管（直径不小于φ ㎜、壁厚不小于 及保护套管（直径不小于φ75 ㎜、壁厚不小于 4 ㎜的硬 PVC 管）组 ㎝，厚 ㎝；具体按武广客专路基大样 成，钢底板尺寸为 50 ㎝×50 ㎝，厚 1 ㎝；具体按武广客专路基大样 图集中的图样焊接组装。采用水准仪按国家一等精密水准测量方法测 图集中的图样焊接组装。量沉降板标高变化。量沉降板标高变化。沉降板应埋入褥垫层顶部嵌入 10 ㎝，采用中粗砂回填密实，采用中粗砂回填密实，再 套上保护套管，保护套管略低于沉降板测杆，上口加盖封住管口，套上保护套管，保护套管略低于沉降板测杆，上口加盖封住管口，并 在其周围填筑相应填料稳定保护套管，完成沉降板的埋设工作。采用 在其周围填筑相应填料稳定保护套管，完成沉降板的埋设工作。水准仪按国家一等精密水准测量方法测量埋设就位的沉降板测杆杆 顶标高作为初始读数，随着路基填筑施工逐渐接高沉降板测杆和保护 顶标高作为初始读数，套管，每次接长高度以 1m 为宜，接长前后测量杆顶标高变化量确定 套管，为宜，接高量。接高量。单点沉降计： 2.3.2.3 单点沉降计：单点沉降计是一种埋入式电感调频类智 能型位移传感器，由电测位移传感器、测杆、锚头、能型位移传感器，由电测位移传感器、测杆、锚头、锚板及金属软管 和塑料波纹管等组成。采用钻孔引孔埋设，钻孔孔径φ108 或φ127，127，和塑料波纹管等组成。采用钻孔引孔埋设，钻孔孔径φ 钻孔垂直，钻孔垂直，孔深应达到硬质稳定层 最好为基岩）孔口应平整密实。（最好为基岩）孔口应平整密实。，观测路堑换填基底沉降或隆起变形埋设在换填基底面，表面应平整密 观测路堑换填基底沉降或隆起变形埋设在换填基底面，实；观测路基本体变形按设计断面图埋设。观测路基本体变形按设计断面图埋设。剖面沉降管： 采用专用塑料硬管，2.3.2.4 剖面沉降管： 采用专用塑料硬管，其抗弯刚度应适应被 测土体的竖向位移要求，管端接口密合。剖面沉降测量是将剖面沉降 测土体的竖向位移要求，管端接口密合。

仪探头预埋在剖面沉降管槽内，按一定间距依次读数，仪探头预埋在剖面沉降管槽内，按一定间距依次读数 起始端管口标 高采用水平仪按国家一等精密水准测量方法进行测量，高采用水平仪按国家一等精密水准测量方法进行测量，再通过数据处 理计算求出不同位置处地基的沉降量。理计算求出不同位置处地基的沉降量。剖面沉降管在褥垫层顶面开槽埋设，槽底中粗砂找平，剖面沉降管在褥垫层顶面开槽埋设，槽底中粗砂找平，表面回 中粗砂并与褥垫层相平，两端部应进行有效保护。填 5cm 中粗砂并与褥垫层相平，两端部应进行有效保护。每个工点观测断面及观测点的数量，2.3.3 每个工点观测断面及观测点的数量，埋设观测元件的种 类、数量，根据设计要求和 2.1、2.2 条中原则由设计、施工、监理 数量，2.1、条中原则由设计、施工、方在现场核查确定。并填写《工点沉降观测断面、点布置表》，见沉 方在现场核查确定。并填写《工点沉降观测断面、点布置表》，见沉 》，降观测降观测-01 表。1mm，0.1mm； 2.4 沉降变形的水准测量精度为 1mm，读数取位至 0.1mm； 剖面 8mm／30m； 1%，沉降管的测量精度为 8mm／30m； 单点沉降计观测精度为测量值的 1%，灵敏度为 0.01mm。0.01mm。的规定。2.5 路基沉降观测的频次不低于表 2.5 的规定。当环境条件发 生变化或数据异常时应及时观测。生变化或数据异常时应及时观测。表 2.5 观测阶段 一般 填筑或堆载

沉降量突变 两次填筑间隔时间较长 第 1 个月 第 2、3 个月 堆载预压或 路基施工完毕

路基沉降观测频次 观测频次 一次/天 2~3 次/天 一次/3 天 一次/周

一次/10 天 一次/2 周 一次/月 3 个月以后 6 个月以后

第 1 个月 无碴轨道铺设 后 第 2、3 个月

一次/2 周一次/月 3~12 个月

一次/3 月

过渡段沉降观测 3.1 过渡段沉降观测应以路基面沉降和不均匀沉降观测为主，过渡段沉降观测应以路基面沉降和不均匀沉降观测为主，沉降观测期与路基相同，个月。沉降观测期与路基相同，不少于 6 个月。分别在路桥、路涵、路隧过渡段的结构物起点、3.2 分别在路桥、路涵、路隧过渡段的结构物起点、距结构物 15~ 处各设一个观测断面，起点 5~10m 处、15~25m 处、50m 处各设一个观测断面，沿涵洞轴线设 路基面观测断面，个观测桩。路基面观测断面，每个观测断面设 3 个观测桩。3.3 路堤和路堑过渡段在分界处设路基面观测断面，每个观测 路堤和路堑过渡段在分界处设路基面观测断面，个观测桩。断面设 3 个观测桩。1mm，0.1mm。3.4 沉降观测水准的测量精度不低于 1mm，读数取位至 0.1mm。的规定。3.5 沉降观测的频次不低于表 2.5 的规定。当环境条件发生变 化或数据异常时应及时观测。化或数据异常时应及时观测。4 沉降变形测量 4.1 一般要求 沉降变形观测根据《 4.1.1 沉降变形观测根据《客运专线铁路无碴轨道铺设条件评 估技术指南》《客运专线无碴轨道铁路工程测量暂行规定》、客运专线无碴轨道铁路工程测量暂行规定 的要求，估技术指南》《客运专线无碴轨道铁路工程测量暂行规定》 的要求，沉降变形观测网按三等变形测量等级技术要求建立，沉降变形观测点 沉降变形观测网按三等变形测量等级技术要求建立，的水准测量采用二等变形观测测量技术要求。的水准测量采用二等变形观测测量技术要求。建立沉降变形观测网，布设水准基点和工作基点。4.1.2 建立沉降变形观测网，布设水准基点和工作基点。高程 采用施工高程控制网系统并与施工高程控制网联测。全线二等水准测 采用施工高程控制网系统并与施工高程控制网联测。

量贯通后，将沉降变形观测网与二等水准点联测，统一规划为二等水 量贯通后，将沉降变形观测网与二等水准点联测，准基点上。准基点上。所使用的仪器和设备应进行定期检查并作出详细记录； 4.1.3 所使用的仪器和设备应进行定期检查并作出详细记录； 每次测量采用同一仪器，固定观测人员，采用相同的观测路线和观测 每次测量采用同一仪器，固定观测人员，采用相同的观测路线和观测 方法，在基本相同的环境和观测条件下工作。方法，在基本相同的环境和观测条件下工作。各种原始测量记录应真实、可靠，并有可追溯性； 4.1.4 各种原始测量记录应真实、可靠，并有可追溯性；计算 成果和图表清晰、签署齐全，并妥善保存。成果和图表清晰、签署齐全，并妥善保存。4.2.1 观测水准基点的布设

等水准点（我队管段范围内的水准基点采用设计院提供的 12 个Ⅱ等水准点（设计院提 BSⅡ 504～BSⅡ 515）。供的应急高程控制网中 BSⅡ-504～BSⅡ-515）。4.2.2 工作基点的布设

为满足沉降变形观测精度要求，按照两水准基点之间沿线路方向按间距不 为满足沉降变形观测精度要求，200m、布设工作基点。大于 200m、距路基中心距离小于 100m 布设工作基点。工作基点采用设计院提供 个水准点（SJTK13～SJTK26）。的Ⅱ等网及在其基础上加密的 14 个水准点（SJTK13～SJTK26）。

观测网中，对工作基点定期与水准基点进行校核。4.2.3 观测网中，对工作基点定期与水准基点进行校核。当对 沉降观测成果发生怀疑时，随时进行复测校核。沉降观测成果发生怀疑时，随时进行复测校核。4.3 沉降变形观测主要技术要求 4.3.1 沉降变形观测网主要技术要求

沉降变形观测网的主要技术要求 监测已 相邻基准点 每站高 往返较差、测高差 高差中误差 差中误 附合或环线 较差（m（mm）差（mm）闭合差（mm）m）1.0 0.3 ≤0.6√n ≤0.8√ n 等级

使用仪器、观测方法的 要求 DS05 或 DS1 型仪器，按 暂行规定二等水准测量 的技术要求施测

三等

4.3.2 沉降变形观测点的精度要求和观测方法 沉降变形观测点的精度要求和观测方法

等级 二等

高程中的误 差（mm）±0.5 相邻点高差 中误差（mm）±0.3 观测方法 按国家一等精密水准测 量

往返较差、符合 或环线闭合差（m m）≤0.3√n 4.3.3 一、二等水准测量仪器及主要技术要求

等级 一等 二等 仪器 DSZ05、DS0 5 DS1、DS05 视线长度（m）≤30 DS1≤50，D S05≤60 前后视距差（m）≤0.5 ≤1.0 在任一测点上 前后视距差累 计（m）≤1.5 ≤3.0 视线高度（下丝读 数）（m）≥0.5 ≤3.0 4.4 测量观测资料整理及提交资料 4.4.1 一般要求 4.4.2.1 沉降观测资料表 沉降观测1）工点沉降观测断面、点布置表 沉降观测-01 工点沉降观测断面、沉降观测2）沉降板观测资料汇总表 沉降观测-02 沉降观测3）路基面沉降观测资料汇总表 沉降观测-03 沉降观测4）单点沉降计测试资料汇总表 沉降观测-04 沉降观测5）剖面沉降管测试资料汇总表 沉降观测-05 6）绘制路堤施工过程和完成后填土高—时间—沉降曲线 绘制路堤施工过程和完成后填土高—时间—

沉降观测沉降观测-03 附 1 沉降观测7）绘制路基面沉降时间—沉降曲线 沉降观测-03 附 2 绘制路基面沉降时间—

注：对于预压地段，在路基沉降观测资料表的表头中可增加有关预压土情 对于预压地段，况（预压高度、预压时间等）。预压高度、预压时间等）。

观测点的平面、4.4.2.2 观测点的平面、纵断面和横断面布置图及控制点与观 测量。测量。标石、4.4.2.3 标石、标志规格及埋设图

4.4.2.4 仪器检测及校正资料 4.4.2.5 观测记录本（簿）观测记录本（平差计算、4.4.2.6平差计算、测量成果质量评定资料

3.4.3 路基填筑过程中应及时整理路堤中心沉降观测点的沉降与边桩的位移量,当中心地基 处沉降观测点沉降量大于 10mm/天或边桩水平位移大于 5mm/天、竖向位移大于 10mm/天 时,应及时通知项目部,并要求停止填筑施工,待沉降稳定后再恢复填土,必要时采用卸载措施。3 路基沉降观测技术与要求 3.1 观测断面设置原则 3.1.1 路基工程沉降变形观测以路基面沉降观测和地基沉降观测为主,路基沉降观测断面根 据不同的地基条件,不同的结构部位等具体情况设置。同时应根据施工过程中掌握的地形、地质变化情况调整或增设观测断面。3.1.2 观测断面一般按以下原则设置,同时应满足设计文件要求: 1)a.基底沉降监测:每 200m 设一个监测断面。b.地表沉降观测:松软土地基地段沿线纵向每 40m 左右设一个沉降观测断面,且每个工点不小于 2 个观测断面,桥路过渡段起始位置各设一 个观测断面。c.路基面沉降监测:在路基面中心及左右两侧路肩处设路基面沉降观测桩,观测 桩采用 C15 混凝土桩,每 100m 设一个监测断面,并保证每工点至少有一个观测断面。2)路堤 与不同结构物的连接处应设置沉降观测断面。路桥过渡段、路基横向结构物两侧均应设置沉 降观测断面。3)一个沉降观测单元(连续路基沉降观测区段为一单元)应不少于 2 个观测断面。4)对地形横向坡度大于 1:5 或地层横向厚度变化的地段应布设不少于 1 个横向观测断面。5)软土及松软土路堤填筑时,沿线路纵向每隔 20～50m,在两侧坡脚外约 2.0m、10m 处设水平位 移观测木桩。3.2 观测点设置原则 3.2.1 为有利于观测点看护,集中观测,统一观测频率,各观测项目数据的综合分析,各部位观测 点须设在同一横断面上。3.2.2 为了能够反映出路基的准确沉降情况,沉降观测点要埋设在最能反映沉降特征且便于 观测的位置。特别要考虑到因施工而破坏或掩盖住观测点,不能连续观测而失去观测意义。3.2.3 路基水准路线观测按国家二等水准测量精度要求形成附合水准路线,沉降观测点位布 设及水准路线观测示意图如图 1 所示: 3.3 观测元件与埋设技术要求 3.3.1 沉降观测桩:沉降观测桩采用 C15 混凝土方桩或圆桩(边长或直径 0.1m),其中埋设Φ

16mm 钢筋一根,桩长 0.6m,埋入基床表层以下 0.55m;待基床表层级配碎石施工完成后,通过 测量埋置在设计位置,桩周 0.15m 用 C15 混凝土浇筑固定,完成埋设后用水平仪按二级测量标 准测量桩顶标高作为初始读数。3.3.2 沉降板:应严格按设计要求进行埋设,一般情况如下:由钢底板、金属测杆(φ20mm 钢管)及保护套管(φ50mm PVC 管)组成。钢底板尺寸为 30cm×30cm,厚 8mm。采用二级测量标准 测量沉降板标高变化。1)沉降板位于路堤中心,基底铺设碎石垫层的地段埋设于垫层顶面,基底设混凝土地板地段置 于板顶面;沉降板埋设位置应按试验设计测量确定,埋设位置处可垫 10cm 砂垫层找平,埋设时 确保测杆与地面垂直。2)放好沉降板后,回填一定厚度的垫层,再套上保护套管,保护套管略低 于沉降板测杆,上口加盖封住管口,并在其周围填筑相应填料稳定套管,完成沉降板的埋设工 作。3)按二等水准标准测量埋设就位的沉降板测杆杆顶标高读数作为初始读数,随着路基填 筑施工逐渐接高沉降板测杆和保护套管,每次接长高度以 0.5m～1.0m 为宜,接长前后测量杆 顶标高变化量确定接高量。金属测杆用内接头连接,保护套管用 PVC 管外接头连接。4)接长 套管时应确保垂直,避免机械施工等因素导致套管倾斜。

第五篇：铁路路基稳定性检算及沉降计算

稳定性检算与沉降检算

软土地基上路堤的滑动稳定性，可采用圆弧法分析检算，其稳定安全系数F应根据软土地基的特征和加固措施类型按下列不同情况计算： 软土层较厚，其抗剪强度随深度变化有很明显规律时：

(Sh)lF

T0iii式中 S0—————地基抗剪强度增长线在地面上的截距（kPa）;

λ———抗剪强度随深度的递增率（kPa/m）;

hi———地基分条深度（m）； li———分条的弧度（m）；

Ti———荷载与地基分条重力在圆弧上的切向分力（KN/m）。

当软土层次较多，其抗剪强度随深度变化无明显规律时，安全系数根据分层抗剪强度平均值计算：

FSl Tuiii式中

Sui———第i层的平均抗剪强度（kPa）。

当其中有较厚层，其抗剪强度随深度变化又有明显规律时，可按式（）和式（）综合计算。

当考虑地基固结时：

F(S0hi)liUNⅡitancuiT

i或

SFuiilUNⅡitancuiTi

式中 U———地基平均固结度；

NⅡi———填土重力和上部荷载在圆弧上的法向分力（KN/m）；

cui———第i层地基土固结不排水剪切的内摩擦角（）。

地基表层铺设土工合成材料加筋时，其承受的拉力应纳入抗滑力部分。

复合地基稳定性应根据滑弧切割地层及范围分别采用加固土（复合）或天然地基土抗剪强度指标进行检算。

软土层较薄或软土底部存在斜坡时，应检算路堤沿软土底部滑动的稳定性。

软土天然抗剪强度宜采用三轴不排水剪切实验、无侧限抗压强度、直剪快剪实验或十字板剪切实验确定。

路堤填筑临界高度宜根据稳定检算确定，也可用经验公式计算确定。

软土地基沉降量计算时，其压缩层厚度应按附加应力等于0.1倍自重应力确定。

。软土地基的总沉降量（S）可按瞬时沉降（Sd）与主固结沉降（Sc）之和计算。对泥炭土、富含有机质黏土或高塑性粘土地层，可根据情况考虑次固结沉降（Ss）。

主固结沉降（Sc）采用分层总和法计算时，应符合下列要求：(1)采用e—p曲线时应按下式计算：

Sc=i1ne0ie1ihi 1e0i式中 n———地基分层层数；

e0i———第i层土中点自重应力所对应的孔隙比；

e1i———第i层土中点自重应力与附加应力之和和对应的孔隙比； hi———第i层土的厚度（m）。

（2）采用e-lgp曲线时应按下列公式计算： 正常固结、欠固结条件下

Sc=hip0iPiCcilg()

Pcii11e0in式中

Cci——土层的压缩系数；

p0i——第i层土中点的自重应力（kPa）;

； e0i———第i层土中点的初始孔隙比（对应于Pci时）Pci———第i层土中点的前期固结压力，正常固结时Pci=p0i；

Pi———路堤荷载对第i层土中点的附加应力（kPa）。

超固结条件下

Sc=Sc’+Sc’’

利用原始压缩曲线和原始再压缩曲线分别确定土的压缩指数（Cc）和回弹指数（Cs），对有效附加应力P>Pc-P0的土层，其沉降量Sc’按下式计算：

Sc'

hiPciP0iPiCsilgCcilg P0iPcii11e0in对于PPcP0的土层，其沉降量Sc’’按下式计算：

Sc''hiP0iPiCsilg 1e0iP0ii1n式中 Csi土层的回弹指数。

对较均质土或复核地基，主固结沉降Sc也可按地基压缩模量进行计算，即

Sci1nPihi Esi式中

Esi第i层土或复核地基的压缩模量（kPa）。

地基总沉降量（S）中的瞬时沉降可不单独计算。将主固结沉降乘以修正系数（ms）来考虑瞬时沉降及其他因素的影响，即

SmsSc

式中 ms———修正系数，与地基条件、荷载强度、加荷速率等有关：对饱和软粘性土，采用堆载预压排水固结法处理时，其值宜取1.2~1.4；采用真空预压排水固结法或复核地基处理时，其值可取1.0~1.2。

双线路基地基沉降计算时，列车荷载可按单线有荷计算。

复核地基沉降量应包括复核地基加固区的压缩量和下卧土层的压缩量。地基工后沉降量，应根据加荷形式、加荷速率及地基加固措施等因素的影响进行计算分析，并根据观测资料进行调整。