高速公路路基沉降观测要点

杨 斌

（新疆奎屯公路管理局，新疆 奎屯 833200）

1 高速公路路基沉降观测的重要性

据有关资料显示，截止到2010年，我国的高速公路总里程达7.4万km，高居世界第2位。根据我国制定的“十二五”规划，到2015年，我国的高速公路将突破10万km。可见，高速公路的发展速度是相当迅猛的。

众所周知，高速公路为高速行驶的车辆设计，因此它对路面的平整度要求较高。在公路施工过程中对其进行路基沉降观测，对确保工程质量，保证公路各指标都符合国家标准具有重要作用。如今，通过专业的技术设备可对工程进行连续观测和分析，较为准确地预测路基沉降趋势，实时调整填土速率，确定预压卸载时间及路面施工时间等。

2 高速公路路基沉降观测的技术要求

高速公路路基沉降速率受地基性质、路基高度、沉降稳定控制方法以及施工进度等多个因素的影响。大量统计资料表明：在填筑期及预压初期，路基的月沉降量可达到厘米级甚至分米级。因此，在此阶段要严格控制填筑和加载速度，以保证路基的稳定性。

高速公路路基沉降的观测工作分四个阶段，依次为：准备阶段、现场观测阶段、资料汇总阶段和沉降分析阶段。表1为我国有关公路完工后容许路基的沉降量。在观测中必须时刻保证路基的沉降量处于规定的范围内。

表1 容许工后沉降量

2.1 准备阶段

准备阶段的工作包括：制定观测计划、准备观测仪器和各种记录表以及布设水准点。本文重点介绍水准点的布设要求。

水准点包括地面水准点和桥上水准点。

（1）地面水准点的布设要求

①布设密度必须满足观测沉降段面的需求。根据以往经验，每隔200m设置一个水准点，保证测站的视距小于80m。

②应尽量布设在土质坚硬的地面，以便长期保存和使用。

③在设置标志时，应符合相关的测量规范要求，编号要清楚，以便于数据的整理。

（2）桥上水准点的布设要求

①桥上水准点应布置在桥台背墙路肩的外缘处。

②应在桥台的背墙施工时预埋一根长20cm、直径为20mm左右的钢筋作为水准点，钢筋的上端要露出混凝土顶面2cm左右，并用砂轮磨圆，有时也可以钉一个钉子作为水准点。

③如果大桥的长度大于100m，需在大桥两端的桥台同侧背墙上各设置一个水准点。

④桥上水准点的编号应和地面水准点区分开。

对沉降观测站的技术要求见表2。

表2 对沉降观测站的技术要求

2.2 沉降观测设备的位置要求

观测前，按照预先选定好的观测点埋设沉降标（可根据施工进程或观测需要来改变埋设位置）。如果沉降标埋设在路基，需特别注意埋设前应在原地面上压实两层土；如为砂质地段，埋设前需压实一层20cm以上的土。为确保沉降标的底座与地面之间不留空隙，需在压实后的土层上再铺一层厚约5cm的砂，然后再填土压实直到沉降标顶端以下2cm。为使沉降标不受到破坏，随着填土高度的增加，应使用螺纹管来接高管杆，每段长度为20cm，以保证沉降标管杆按测量的时间逐节升高。另外，为便于以后的回收，埋设时可在管杆顶部接上布条。

现在HX—1和YY—1型观测设备应用较为广泛，它们具有性价比高、测量精度高、安装和使用方便以及易于维护且不影响正常施工等优点。

沉降标的埋设分为两种情况。

（1）全幅埋设，即将设备分别埋设在左路肩、路中心以及右路肩处，如图1所示。

图1 全幅埋设示意图

（2）半幅埋设，即将设备分别埋设在左（右）路肩、道路总宽的1/4处和路中心以及右路肩处，如图2所示。

图2 半幅埋设示意图

2.3 路基填筑期观测频率的要求

首先，一定要按照设计规范对路基进行沉降和稳定的跟踪观测。观测频率应与现场测得的路基沉降及稳定的变速频率保持一致，每填筑一层，至少要观测1次。如果因某种原因导致两次填筑之间时间间隔较长，应保证至少每3d观测1次。在路基填充完成之后，堆载预压期间的观测频率应该根据地基稳定的情况来确定，一般15～20d观测1次，直至预压期结束。

在预压期的末期，按照规定，路基的沉降速率应由厘米级降到毫米级，且要求在预压结束前，沉降速率每月小于8mm，在路面施工期，路面经过预压处理后，沉降速率每月小于5mm。因此，在此期间应严密观测沉降量，一旦超出规定范围，立即采取有效措施。

2.4 观测精度的要求

众所周知，公路路基在填筑时期的沉降量相对来说是最大的。因此，需在工程施工的路堤填筑期、预压期以及路面施工期等不同阶段分别采用不同的水准测量等级。

首先，沉降观测的精度必须满足稳定动态控制的需要，且能真实地反映出沉降速率的大小和变化过程，还要考虑现场观测条件对观测结果影响。需特别注意，因公路路面由底面层、中间层和表面层构成，因此，要求每填筑1层进行1次观测。根据以往经验，在路面施工期间，沉降量多为几个毫米，观测精度的要求很高，所以水准测量等级为二等。在路堤施工全过程中，对沉降观测的水准测量等级、精度指标及对使用仪器的各项要求见表3。

表3 水准测量等级、精度指标及对使用仪器型号

2.5 沉降观测时的注意事项

路基沉降观测是高速公路施工中最为重要的工作之一，其结果直接影响公路投入使用后的稳定性、安全性。因此，在对路基沉降观测要注意以下几点：

（1）尽量以最快的速度指导工人施工，这就需要建立一套完善的异常情况处理应对机制；

（2）在公路施工的不同阶段，分别制定不同的观测方法、观测精度标准和数据处理方式；

（3）测量之前，检查测量仪器是否正常工作，测量观测点是否选取得当等最基本的问题。

3 结语

众所周知，高速公路路基的沉降观测工作从整个工程的设计阶段直到工程结束阶段一直都在进行，其工作量相当大，且要处理和分析海量的数据。因此，建立一支配备先进设备、有较高的专业技能、能吃苦耐劳的测量队伍是非常必要的。为确保测量工作的顺利圆满完成，希望有关领导积极引进新设备和聘用高技术人才，这是最基本的条件。

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[2]刘剑民.高速公路地基沉降观测要点分析[J].盐城工学院学报，2007，20（1）：6-9.

[3]王祖民，吴宪章.苏嘉杭高速公路软土地地基沉降观测作业方法[J].华东公路，2006，158（2）：27-30.

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