路基变形监测
8.4.3.1 观测断面及观测点的设置原则
路基工程沉降变形观测以路基面沉降变形观测和地基沉降变形观测为主，应根据不同的结构部位、填方高度、地基条件、堆载预压等具体情况来设置沉降变形观测断面，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。
1.观测断面设置原则
沿线路方向的间距一般不大于50 m；对地势平坦且地基条件均匀良好的路堑、填方高度小于5 m且地基条件均匀良好的路堤可放宽到100 m。
对地形、地质条件变化较大地段应加密断面，一般间距不大于25 m。在变化点附近应设观测断面，以确保能够反映真实差异沉降。
一个沉降变形观测单元（连续路基沉降变形观测区段为一单元）应不少于2个观测断面。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。观测横断面设计根据不同要求详见图8-17～图8-20。
图8-17 路堑观测横断面设计示意图（单位：m）
图8-18 I类观测横断面设计示意图（单位：m）
图8-19 Ⅱ类观测横断面设计示意图（单位：m）
图8-20 堆载预压地段横断面设计示意图（单位：m）
2.观测点设置原则
为有利于测点看护、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。
一般路堤地段观测断面包括沉降变形观测桩和沉降板。沉降变形观测桩每断面设置3个，布置于双线路基中心及左右线中心两侧各3.2 m处；沉降板每断面设置1个，布置于双线路基中心。
软土、松软土路堤地段观测断面一般包括沉降变形观测桩、沉降板和位移观测桩。沉降变形观测桩每断面设置3个，布置于双线路基中心及两侧各3.2 m处；沉降板位于双线路基中心；位移观测边桩分别位于两侧坡脚外2 m、10 m处，并与沉降变形观测桩及沉降板位于同一断面上。
3.沉降板设置要求
对路堤填高小于3 m且压缩层厚度小于5 m的地段，设置断面间距为200 m；对压缩层厚度大于20 m的地段，设置断面间距为50 m；其余情况根据具体情况，设置断面间距为50～100 m；地面横坡或压缩层底横坡大于1∶5时，横断面布置两处沉降板，一处位于路基中心，另外一处根据具体地形地质情况布置。
8.4.3.2 观测元件与埋设技术要求
观测元件包括沉降变形观测桩、沉降板、位移边桩和单点沉降计。(www.xing528.com)
（1）沉降变形观测桩选择φ20mm钢筋，顶部磨圆，底部焊接弯钩，待基床表层级配碎石施工完成后，在观测断面通过测量埋置在设计位置，埋置深度不小于0.3 m，桩周0.15 m范围内用C15混凝土浇筑固定，见图8-21。完成埋设后测量桩顶标高作为初始读数。
图8-21 路基沉降变形观测桩埋设布置图（单位：mm）
（2）沉降板严格按设计要求进行埋设，一般情况如下：由底板、金属测杆（φ40镀锌铁管）及保护套管（φ75 PVC管）组成。钢筋混凝土底板尺寸为50 cm×50 cm、厚3 cm，或钢底板尺寸为30 cm×30 cm、厚0.8 cm，见图8-22。
图8-22 路基沉降板埋设布置图
沉降板埋设位置处可垫10 cm砂垫层找平，埋设时确保底板的水平与垂直度，确保测杆与地面垂直。
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。
以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0.5 m为宜，按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。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）位移边桩采用C15钢筋混凝土预制，断面采用15 cm×15 cm正方形，长度不小于1.5 m。并在桩顶预埋φ20 mm钢筋，顶部磨圆并刻画十字线。边桩埋置深度在地表以下不小于1.0 m，桩顶露出地面不应大于10 cm。
埋置方法采用洛阳铲或开挖埋设，桩周以C15混凝土浇筑固定，确保边桩埋置稳定。完成埋设后采用全站仪测量边桩标高及距基桩的距离作为初始读数。
（4）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、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，钻孔垂直，孔深应达到硬质稳定层（最好为基岩），并与沉降仪总长一致。孔口应平整密实。安装前先在孔底灌浆，以便固定底端锚板。安装时锚杆朝下，法兰沉降板朝上，注意要用拉绳保护以防止元件自行掉落，采用合适方法将底端锚板压至设计深度。每个测试断面埋设完成后，位移计引出导线用钢丝波纹管进行保护，并挖槽集中从一侧引出路基，引入坡脚观测箱内。一般埋设完成后3～5 d待缩孔完成后测试零点。观测路堑换填基底沉降或隆起变形的沉降时埋设在换填基底面，表面应平整密实；观测路基本体变形按设计断面图埋设。
8.4.3.3 观测要求
路堤地段从路基填土开始进行沉降变形观测，路堑地段从级配碎石顶面施工完成开始观测。路基填筑完成或施加预压荷载后应有不少于6个月的观测和调整期（含验证期不少于3个月）。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。
沉降变形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变形观测工作应按要求进行，不能影响路基填筑质量。
路基填筑过程中应及时整理路堤中心沉降变形观测点的沉降与边桩的位移量，当中心地基处沉降变形观测点沉降量大于10 mm/d或边桩水平位移大于5 mm/d、竖向位移大于10 mm/d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。
路基水准路线观测按二等水准测量精度要求形成附合水准路线，沉降变形观测点位布设及水准路线观测示意图如图8-23所示：
图8-23 沉降变形观测点位布设及水准路线观测示意图
观测精度要求：路基沉降变形观测水准测量的精度为±1.0 mm，读数取位至0.01 mm；剖面沉降变形观测的精度应不低于4 mm/30 m；位移观测测距误差±3 mm；方向观测水平角误差为±2.5″；观测频次要求见表8-30。
表8-30 路基沉降变形观测频次
进行实际工作时，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4 mm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。路基施工各节点时间（包括路基堆载预压土前后、卸载预压土前后、运梁车架桥机通过前后、基床表层施工、轨道板底座施工、铺板、轨道板精调以及铺轨时间）应具有沉降变形观测数据，观测应持续到工程验收交由运营管理部门继续进行。
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