探讨市政高填方路基工后沉降监测要点

沈忠贤

（福建省南星建设工程有限公司， 福建 泉州 350503）

0 引言

路基作为公路重要的一层结构，其施工质量直接关系到后续的运营通行能力，因此，良好的路基质量是优质公路的基础和前提。在山区公路中，由于线路里程内的高差梯度较大，为了满足公路平顺性的技术要求，必然需要大规模的填挖方施工作业，而填方路堤施工作业对路堤工后沉降的要求较高，其控制标准均有别于一般路段。因此，为了探索一套切实可行且效果显著的工程处治技术，某市政工程公司对某在建公路工程项目开展研究，研究标段为该项目的K24+400～405 标段，拟通过布设沉降计的方式获取对应位置的沉降变化规律。

1 工程概况

经工程勘察发现，某市政道路建设项目的填方量较大，存在较大里程的高填方路堤段，为了提高高填方路堤段的工程施工质量，切实控制高填方路堤段的工后沉降规模，拟在K24+400～405 标段内布设沉降计，以实时监测对应位置的沉降变化规律。通过分析填方路堤段截面层次发现，该路段填筑顺序由底面至顶面依次为：黄土（底面～12.3m）、砂卵石（12.3～16.1m），卵砾石（16.1m～顶面）。

2 试验设备及现场埋设要点

（1）K24+400～405 标段内使用沉降计测定高填方路段的工后沉降量；

（2）沉降计具有数据采集效率高、抗干扰能力强、工程适用性好等诸多优势，已被广泛应用在道路路基沉降的观测工程中；

（3）施工量测项目组在对应标段的行车道及路肩处布置了沉降计观测点，具体布置形式详见下图1 所示：

图1：单点沉降计布置示意图

表1：单点沉降计编号及埋置深度

3 试验数据采集要点

（1）为了适应数据采集需求，沉降计拟布设在路基上层位置，沉降量测周期建议设定为1 次/周；

（2）中央分隔带下方应埋设沉降计，沉降计依靠无线传输技术完成数据的采集和传递；

（3）通过分析行车道和路肩处的沉降数据，绘制沉降量变化曲线，以获取合理的高填方路堤沉降变化规律。

4 监测试验分析要点

4.1 监测试验数据

路基沉降数据采集建议采用自动和人工相结合的方式，每月至少到现场人工采集一次，下图2、3 分别展示了路肩处和行车道处的分层沉降随时间的变化规律。

图2：路肩分层沉降与时间的关系

图3：行车道分层沉降与时间的关系

通过分析上图可得，行车道和路肩位置的工后沉降均与时间呈正相关关系，且行车道处的沉降量明显低于路肩处；通过长达1年的连续监测，高填方路堤的总体工后沉降规模趋于稳定，累计观测19 个月以后，行车道处的沉降量最大值达到36.71mm，路肩处的沉降最大值达到51.02mm。

4.2 监测结果分析

（1）因沉降计埋设位置的断面形式多为填挖结合，路基横向坡率较大，横向位移容易受地质条件干扰，加之路肩处的覆土厚度大于行车道处，所以，行车道处的工后沉降比路肩处更低。

（2）观测路段的交通形式多以小型车辆为主，车辆荷载较小，因此，监测数据反馈出的车辆荷载对工后沉降的影响极其有限。

5 沉降理论结果与实测数据比较分析

5.1 沉降理论分析模型

目前，已有学者采用平方根、双曲线、指数等多种数学模型，对高填方路堤段的工后沉降进行了量化研究，本文结合监测数据，采用上述模型对实测值和模型模拟值进行了回归分析。

5.2 理论结果与实测结果对比

特选取2016年5月的观测数据为基准，进行回归分析，得到的分析结果详见下表2、3 所示：

表2：路肩监测点工后沉降回归分析

表3：行车道监测点工后沉降回归分析

分析上表数据可知，不同模型计算得到的沉降值与实测值的拟合性均较好，通过分析误差指标，发现指数模型的精准性更高，最大误差指标为2.24%，对数模型和双曲线模型对应的误差分别为4.23%、6.24%；平方根的误差指标最高，达到9.88%，幂函数模型精准性较平方根略优，误差指标为8.37%。

6 结论

（1）行车道和路肩位置的工后沉降均与时间呈正相关关系，且行车道的工后沉降明显低于路肩处；

（2）高填方路堤在施工完成的1年后，其工后沉降基本趋稳；

（3）经为期19 个月的连续监测，行车道的工后沉降最大值为36.71mm，路肩处的沉降最大值为51.02mm；

（4）通过分析不同数学模型，发现对数模型能够更好地表征高填方路堤的工后沉降发展规律，建议推广使用。