我国高速公路软基沉降监测方法

我国高速公路软基沉降监测方法

张芳

张芳ZhangFang（东北石油大学秦皇岛分校，秦皇岛066004）

（NortheastPetroleumUniversityQinhuangdaoBranch，Qinhuangdao066004，China）

摘要：随着高速公路的发展，交通安全成为这个时代的主要话题，影响交通安全的因素很多，除了天气环境因素、驾驶因素、管理因素以外，道路设计施工中的安全因素也尤为重要。

Abstract:Withthedevelopmentoffreeways,transportationsecurityhasbecomethemaintopicofthisera.Manyfactorsaffectthetrafficsafety,inadditiontoweatherandenvironmentalfactors,driverfactorsandmanagementfactors,thesafetyfactorsinroaddesignandconstructionareparticularlyimportant.

关键词：高速公路；软基；沉降；监测

Keywords:freeway；softground；settlement；monitoring

中图分类号：U41文献标识码：A文章编号：1006-4311（2011）10-0057-01

1我国高速公路发展分析

我国第一条高速公路——上海至嘉定高速公路1988年才开通，结束了我国大陆没有高速公路的历史；1990年，被誉为“神州第一路”的沈大高速公路全线建成通车，标志着我国高速公路发展进入了一个新的时代；1993年京津塘高速公路的建成，使我国拥有了第一条利用世界银行贷款建设的、跨省市的高速公路。到1997年年底，我国高速公路通车里程达到4771公里，10年间年均增长477公里。从而突破了高速公路建设的多项重大技术“瓶颈”，积累了设计、施工、监理和运营等建设和管理全过程的经验。相继我国进入快速发展高速公路建设时期，截至2008年年底，我国已建成以高速公路为框架的全国交通枢纽管理网络，直接带动国民经济的快速发展。

2软基公路建设分析

在软土地基上修建高速公路，路堤处于边修边沉的状态，一般的解决办法是，先将路堤填筑到超过设计标高一定高度，以消除沉降的影响。然而，这样做的技术难度是非常大的，主要是因为路堤沉降随时间的变化很难准确预测。在路面结构层施工前将路基填筑到设计标高不成问题，因为路基填筑基本上采用同一种填料，但是要使路面在通车时也达到设计标高确不是一件容易的事。在路面结构层的施工过程中，路堤还会不断产生沉降，少则几公分，多则几十公分，如果仅仅将路基填至设计标高就进行路面铺装，为使路面达到设计标高，势必要增加结构层厚度，造成巨大的经济损失。基于这种情况，在高速公路的施工过程中，人们常常通过沉降预补方来解决。

3国内外软基沉降监测研究

1989年日本道路协会指出：路堤中心处路面铺筑后3年的允许剩余沉降量根据道路的重要性确定，与桥梁构造物连接的路堤为10-30mm。但是，在实际设计中，日本限制并不严格，一些高速公路也并未按上述容许工后沉降进行设计。另据日本有关专家介绍：认为路堤的沉降并不构成问题，而与桥梁等构造邻接的路堤的工后沉降需值得重视。对中低级公路，其软基加固主要考虑路基稳定要求，路基中心容许残留沉降值不作规定，留待在使用过程中进一步观测并通过养护以纠正其有害的影响。1994年马时冬对路堤下软土的侧向位移作了观测分析并详细介绍了F.A.Tavenas的观点。也是我过首次讲这个课题进行深入研究的一位学者，引用了F.A.Tavenas的观点。张诚厚等（1995年）在沪宁高速公路建设中研究了剪切变形引起的附加沉降量，得出了附加沉降量占总量14-30%的结论，是一个很大的进步。刘增贤，汤连生根据广珠高速公路灵山段实际观测资料，分析计算了其侧向挤出沉降量占总沉降量1/4以上。周镜院士（1999年）较全面地分析了剪应力下土体侧向变形问题。研究侧向位移与沉降的关系，对深入了解沉降的构成，探求沉降特性有一定的帮助。

4软基沉降监测方法

沉降路基沉降和稳定动态观测方面主要对地表沉降、地表水平位移以及地下土体分层位移观测的仪器和内容见表1、表2。为了监测数据的准确性，我们对监测控制标准设定为：堤身土方严格按施工图中提供的加载曲线进行加载。由于表层分布有新近淤积浮泥层，因此第一阶段加载（3.0m高程以下）可仅控制加载高程，原位观测指标不予控制。

5软基沉降因素分析

①高路堤下地基土的沉降与其自身的密度、变形模量有关；填筑体的沉降与其压实度、变形模量有关。压实度越大、变形模量越大，沉降越小。②填筑高度增加，压缩层的沉降明显增大；进行冲击压实和路堤表面作用预制构件施工和机械荷载时，压缩层的沉降也明显增大，说明附加应力增大，土体变形速率也增大。③采用分层填筑方法施工的高填方路基，沉降量与分层填筑厚度有关，相同情况下，沉降量随分层厚度增加而加大，总沉降量也随之加大。在一定的条件下，分层厚度与沉降量的关系曲线，有拐点出现。表明在某一分层厚度时，继续加大分层厚度，沉降量将大幅度增加，而在此厚度以下减小分层厚度对降低沉降量的作用已不明显，该厚度可以认为是该特定条件下的最佳分层填筑厚度。④沉降量与填筑上体厚度和原地基情况有关，最大沉降量出现在填筑厚度较大和地基土体内有淤泥等软弱土层的部位。⑤提高填土特别是下层填土的压实度，有助于加快土体初始沉降和固结沉降，对减少工后沉降，保证路基稳定十分关键。另外，适当延长施工周期，有也利于固结沉降的基本完成。

6结论

通过试验段的现场监测，也可看出不同的监测方法具有各自的优缺点，但水平测斜仪具有精度高、测试方便等优点，有较广泛的应用价值。同时也可以看出夯实水泥土桩复合地基处理的软弱地基沉降较小，具有较好的效果。

参考文献：

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