高速公路改扩建工程软基处理监测方案研究.docx

? ? 高速公路改扩建工程软基处理监测方案研究 ? ? 卢乔 （广东省高速公路有限公司粤赣河惠扩建工程管理处，广东 惠州 516151） 1 项目概况 茂湛高速公路扩建项目全长108.6km，全线采用双向8 车道高速公路标准扩建，车速设计为120km/h，路基宽度设置为42m，新建及加宽桥涵设计汽车荷载等级采用公路-I 级指标。茂湛高速公路位于广东省西南部低山丘陵与沿海平原之间的台地和低丘陵区，全线以台地地形为主，间夹冲积平原或谷地，地形起伏不大，沿线特殊性岩土主要有高液限土或膨胀土、软土、花岗岩残积土或球状风化体（孤石）、人工填土。 2 软基处理监测目的 由于高速公路加宽工程中的新老路软土地基处理方法存在一定的差异，使不同的软土地基处理方法对加宽工程变形特性的影响不同；加之新路填筑过程中的扰动和软土地基附加应力作用，会对老路产生一定程度的变形影响，造成新老路基差异变形。因此，为保证工程质量及施工顺利进行，将软基处理监测目的设置如下： 2.1 控制扩宽部分路基填筑期稳定性 根据路基沉降、地表水平位移、地基侧向位移等观测指标的变化情况，确定路基填土速率，在确保路基稳定安全的前提下进行填筑施工。 2.2 既有路基和拓宽路基的横向差异沉降 根据《公路路基设计规范》（JTG D30—2015）第6.4.3 条，既有路基与拓宽路基的路拱横坡度的工后增大值不应大于0.5%；此外，通过对既有公路变形的监测，判断拓宽路基的变形对既有路基的影响程度，从而提出合理性优化建议。 2.3 确定堆载预压路段卸载时机 根据路基沉降、孔隙压力情况判断地基软土固结状况，预测总沉降量和工后沉降量，为结构物台后预压荷载卸载、路面结构施工的最佳时机提供依据。 3 监测工作内容 根据《公路路基设计规范》（JTG D30—2015）第7.7.13 条，沉降与稳定监测设计必须满足施工标准要求：软土地基施工中，针对桥头和填方高的路堤，需要先做好沉降和稳定检测，保证设计的科学性，在设计工作开展中需要检测的路段、断面、侧向位移以及沉降等位置，同时合理选择检测方法、频率以及仪器等。根据工程施工的需要，还可以检测软土地基深部位置。根据《软土地基路基监控标准》（GB/T 51275—2017）第4.2.3 条第四款，既有路基改造工程应按新建路基选择监测项目，并应监测既有路基的沉降及新旧路基之间的差异沉降。根据《高速公路改扩建设计细则》（JTG/T L11—2014）第7.6.5 条，拼宽部分路基和既有路基应同时进行沉降观测，并符合以下规定：观测点应布置在同一断面上，并设置在既有公路路中、路肩及拼宽部分中部、外侧。 4 监测原理及方法 4.1 监测原理方法（人工） 4.1.1 水准监测基准 为保证监测工作的统一，提高监测数据的精度，使监测工作有效地指导整个工程施工，监测工作采用整体布设，分级布网的原则。即首先布设统一的监测控制网，再在此基础上布设监测点（孔）。 4.1.2 监测点竖向位移测量（沉降板） 一是观测点的布设，观测点布设在新旧路交接位置和扩建的新路路中。二是路钉的埋设，在旧路路肩位置使用冲击钻钻孔，打入路钉并用环氧树脂粘贴稳固。三是剖面沉降管埋设，该项目为拓宽扩建项目，拓宽宽度7m 左右，选用U 型剖面沉降管进行埋设。如图1、图2所示。 图1 使用水平测斜仪的剖面沉降观测系统示意图 图2 A-A 剖面安装连接示意图 4.1.3 沉降板的埋设 该工程的沉降观测使用埋设沉降板的方式进行。沉降板由沉降钢板和直杆钢管构成。使用时需在沉降板上焊接三根钢筋，并将之埋设在路基底面和砂垫层下部，如图3所示。 图3 沉降板埋设示意图 4.1.4 观测仪器及观测方法 第一，采用沉降板或沉降标进行沉降观测，使用精密水准仪和钢尺进行测量。依据《工程测量规范》（GB 50026—2007）中的技术标准，按照二等变形测量等级精度要求施测。精度要求：测量点坐标中误差≤10mm，测量点测站高差中误差≤1.5mm。第二，使用横剖面沉降测试仪和水准仪进行横剖面沉降观测，每次观测时，先用水准仪按二等水准要求测出横剖管一侧的观测桩高程，再把横剖仪放置于观测桩桩顶测量初值，最后将横剖仪放入横剖管内测量各测点。 4.1.5 深层水平位移监测 埋设时，应保证让一组导槽垂直于路基走向。测试时，测斜仪探头沿导槽缓缓沉至孔底，在恒温一段时间后，自下而上（间隔0.5m）逐段测出水平方向上的位移。同时,使用全站仪测量管顶位移作为控制值。在填筑施工前，分两次对每一测斜孔测量深度点的倾斜值，取其平均值作为原始偏移值。“＋”值表示向路基外位移，“－”值表示向路基内位移。 测试原理见图4。 图4 测斜仪工作原理示意图 计算公式： 式（1）～式（2）中：Δ X 为 i 深度的累计位移（计算结果精确至0.1mm）； X 为 i 深度