10.某公路软土路基沉降监测方案.docx

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软土路基沉降与稳定监测

施 工 方 案

编 制:

审 核：

审 批：

********项目经理部二〇**年**月

目 录

一、工程概况 1

二、监测依据 1

三、监测流程 1

四、监测目的、内容及技术要求 2

1、监测项目、仪具、目的 2

2、监测内容 3

3、监测技术要求 3

4、监测断面 4

六、沉降与稳定观测点的布设 5

1、沉降与稳定观测点布设步骤 5

2、沉降与稳定观测点布设方法 6

七、沉降与稳定观测控制指标和精度 10

1、沉降观测 10

2、稳定性观测 11

八、沉降与稳定观测周期 11

1、沉降观测频率 11

2、稳定观测频率 12

3、不稳定状态的判断标准 12

九、提交成果 12

1、提交成果报告 12

2、成果报告的应用 13

十、项目的组织及管理 13

1、项目的组织结构及主要参加人员 13

2、拟投入的仪器设备 14

3、有关部门的协调配合 14

十一、质量保证和控制 15

1、最大限度减小测量误差 15

2、观测点的保护 15

3、质量保证 15

十二、文明生产与安全生产 16

一、工程概况

*********

本标段K***+***～K***+***段除下穿段出现挖方外其余路段多为填方，填土高度0—10m。

根据钻孔揭露，本路段地表一般表层为素填土、粉质粘土，厚度在2～5m，以下为2～9.5m软弱夹层，个别孔有中等液化砂夹层，基底为中砂或粉质粘土。

软土地呈饱和流塑状态，具有含水量大、高压缩性、低抗剪强度等特性，其工程地质性质差，由于软土层厚度较大，且场区松散的细砂及稍密状中砂层会发生轻微液化，路基填土高度较大，不利路基稳定，软基需进行特殊处理，本工程全过程采用动态设计方法。

综合考虑软土地层分布、填土高度、构筑物布置等情况，经稳定性验算，软土地基处理分别采用PTC桩复合地基、水泥搅拌桩复合地基、砂桩+堆载预压等软基处理方案。

根据施工图设计的要求，软基段路基填筑施工时必须控制填土速率，使路堤的沉降速率控制在设计要求的范围之内，以免造成土体破坏，使软基处理失败。

因此，为了掌握路堤在施工期间的变形动态，必须进行路堤沉降和稳定的动态观测，一方面保证路堤在施工中的安全和稳定，另一方面能正确预测工后沉降，使沉降控制在允许范围之内。

二、监测依据

本项目监测内容主要参考规范如下：

（1）《工程测量规范》（GB50026-2007）；

（2）《建筑变形测量规范》（JGJ8－2007）

（3）交通部《公路路基设计规范》（JTGD30-2004）；

（4）交通部《公路路基施工技术规范》（JTGF10-2006）；

（5）交通部《公路水泥混凝土路面设计规范》（JTGD40-2003）；

（6）交通部公路规划设计院《公路沥青路面设计规范》（JTGD50-2006）；

（7）****的地质勘测资料、施工设计图及有关技术文件；

三、监测流程

16

监控测量

观测结果处理及分析

观测结果的综合分析

经验类比

地层结构安全稳定性判断

图纸、规范要求

地层结构安全动态及现状分析说明、提交修正设计、施工建议

反馈设计、施工

是否改变设计、施工方法

新的设计、施工方法

现场施工

布置观测点

报送业主、监理单位

理论分析

四、监测目的、内容及技术要求

1、监测项目、仪具、目的

软土地基路段路堤的施工必须注意观测填筑及后期的地基变形动态，对路堤施工进行动态观测，其观测项目、仪具、目的如下表1：

表1 观测项目、仪具及目的

观测项目

仪标名称

观测目的

沉降

地表（或原地面）沉降

沉降板

地表（或原地面）以下土体总沉降量，根据测定数据调整填土速率，预测沉降趋势，确定预压卸载时间和结构物及路面施工时间，提供

地基分层沉降

分层沉降管

地面下不同深度处地基沉降量，分析各层地基压缩情况。

水平位移

地面水平位移

（路堤施工期）

边桩

测定路堤侧向地面水平位移量并兼测地面沉降或隆起量，用以判断路基的稳定性。

地基土体水平位移

测斜仪

观测地基各层位土体侧向位移量，用于稳定监测，并了解土体各层侧向变位以及附加应力增加过程中的变位发展情况。

孔压

地基孔隙水压力

（针对软土）

孔隙水压力计

了解新增荷载对下卧土层附加力的影响，分析地基土的固结情况，评价加固效果及地基稳定性。

根据孔隙水压力的变化规律分析软土地基

土压

建筑基础所受土体的压应力

土压力计

了解土体对土中构筑物的压应力变化量和桩网复合地基桩土荷载分布情况、桩顶垫层作用。

2、监测内容

根据上述监测目的及目前的监测技术水平，进行下列项目的监测：

测斜管的侧向位移观测：

主要用于监控在施工过程中路基的整体稳定性。

沉降标：

沉降标用于观测路基的沉降规律和路堤稳定性的监控。

孔隙压力计：

了解新增荷载对下卧层附加应力的影响；根据孔隙水压力的变化规律分析软土地基路基的变形机理及路堤的整体稳定性。

土压力盒：

了解桩网复合地基桩土荷载分布情况、桩顶垫层作用。

3、监测技术要求

（1）观测频次

施工期间监控频率可参照下表，观测频率应与变形速率相适应，变形率小，观测频率可适当减小；反之，变形速率大，观测频率应适当增加。

当变形曲线突然变陡时，分析原因，并确定是否需要采取措施。

监测频率见下表2：

表2 监测频率表

时间

沉降标

孔压仪

测斜

土压力盒

剖面沉降

加载期间

1次/天

2次/天

1次/天

1次/天

1次/天

加载后七天内

1次/2天

1次/天

1次/3天

1次/2天

1次/2天

加载一个月内

1次/3～5天

1次/2天

1次/7天

1次/3天

1次/3～5天

加载5个月内

1次/10天

1次/10天

1次/10天

1次/10天

1次/10天

加载5个月后

4次/年

1次/月

4次/年

1次/月

4次/年

（3）精度要求

岩土工程位移监控要求较高的测量精度，一般要求误差须小于2mm。

如果位移测量漂移值过大，降不能满足及时监控的目的。

在电子经纬仪、全球定位和测斜管几种水平位移测量方法中，测斜管方法测量精度较高，测斜管精度通常为深度的0.01%，即10m深度误差1mm，以确定最大水平位移位置和了解软土塑性流特征。

因此，本项目计划采用测斜管方法监测软基的水平位移。

采用

水准仪进行竖向垂直沉降监测。

水平位移预警标准：

位移曲线进入加速状态，且位移日增量达到2mm/日；垂直位移预警标准：

沉降曲线进入加速状态，且沉降日增量达到4mm/日。

4、监测断面

监测断面

类型

监测项目组合

大致实用范围

Ⅰ

路中心沉降板（1个）+坡脚测斜管（2根）+路肩沉降桩（2个）+土压力盒+位移边桩（4个）

刚性桩、水泥搅拌桩复合地基处理的一般路堤段落

Ⅱ

路中心沉降板（1个）+分层沉降标（1处）+孔隙水压力计（1处）+新路坡脚测斜管（2根）+路肩沉降桩（2个）+土压力盒+位移边桩（4个）

砂桩处理的一般路堤段落

Ⅲ

坡脚测斜管（1根）

桥台前

（1）结合本次设计，拟布置3个类型观测断面，断面位置及仪器布置如下，详见监测断面布置图。

沉降与稳定观测的测点布置示意图详见附图：

****标段路基观测仪标布置示意图。

软基处理

第一层土方填筑

测量原始数据

沉降、水平位移、土压力、水位观测点布设

五、现场施工观测作业流程

符合要求

符合要求

继续填筑

重复进行观测

下一层土方填筑

停止加载、卸载、重新观测

开始进行以下内容的观测：

土体下沉、

孔隙水压力、土体侧向变形、土压力、边桩位移。

不符合要求

六、沉降与稳定观测点的布设

1、沉降与稳定观测点布设步骤

布设前应该考虑地质、地基处理及路堤设计方式、荷载、结构物特征、施工作业方式和经济等因素。

根据不同要求，观测点的布设分为沉降观测元件、水平位移观测元件、分层沉降标、测斜管、压力盒和孔隙水压计的布设等内容。

目的是能够准确而完整地反映出软土地基路堤沉降和路堤自身压缩变形沉降的规律性。

根据工地施工进度，依次按以下步骤进行布设：

（1）在软土地基或原地面

处理完成后，一方面布设综合观测断面的测点，即：

分层沉降标、测斜管、压力盒、地表沉降元件、地表水平位移元件和孔隙水压计；另一方面，布设软基

路段的地表沉降板和边桩；

（2）在路基填土完成后，根据情况布置路肩沉降桩、路肩测斜管等。

根据上述原则和方法，各里程段落的沉降与稳定观测的测点布置详见附表：

****标段路基沉降与稳定测点分布一览表。

2、沉降与稳定观测点布设方法

（1）沉降观测点的布设

路基沉降观测系统由观测地表沉降的沉降板、观测土体内不同层次沉降量的分层沉降标组成。

①、沉降板的布设

在考虑以上地质、地基处理及路堤设计方式、荷载、结构物特征、施工作业方式和经济等因素的情况下，埋设在变化分界线的两侧，这主要在室外完成。

在地质情况相似地段上，要参考地形因素进行埋设；地形因素也相似的情况下，以适当距离布设，这主要到现场踏勘进行。

对于结构物（桥梁、箱涵、通道等）

的两端要埋设2组以上的沉降板，以确保沉降观测数据的可靠性。

沉降板由节管、保护套管、底面钢板组成。

保护套管底部用互成90°的撑脚三角板焊接在沉降板中心处，底面钢板尺寸不小于60×60×0.4cm，节管直

径为Φ50。

埋设时，沉降板底槽应平整，其下铺设70cm×70cm×20cm砂垫层。

随着填土的增高，节管和套管也应相应接高，接高时其垂直偏差率不大于1.5%，接高后节管及套管封盖的高度不超出土面50cm。

接高后的节管顶面应略高于套管，套管上口应加盖封住管口，以避免填料落入管内影响节管的下沉自由度。

节管要垂直，用水准仪观测，节管间用管箍连接，节管顶部用护管帽盖住。

施工人员按设计的桩号断面将沉降板埋入铺好的砂垫层上。

当第一层土施工完毕后，随即测量管顶至套管顶高差，并测量管顶标高（初读数），当第二层土施工完毕后，在管顶位置接上第二节钢管，如此往上接长测量管直至路基顶面。

②、分层沉降观测点的布设

分层沉降标一般埋设于路中心，一个观测断面埋设1～2根，分层沉降点沿铅垂线方向上和各层土内布设。

点数与深度，应根据分层分布情况确定，原则上每一土层设一点，最浅的点位应在基础底面下50cm处，最深的点位应在超过压缩层理论厚度处，或设在压缩性低的砾石或岩石层上。

分层沉降标采用钻孔埋设法埋设，钻孔垂直偏差率不大于1.5%，埋入淤泥下卧层不小于1米。

埋设后波纹管露出地面15~20cm，并用水泥混凝土固定，导管外露30~50cm，并随填土增高，接出导管并外加保护管。

观测时用MS505型或相同精度的分层沉降监测仪监测地基在加固期内不同深度的竖向位移，从而确定分层沉降特性。

埋设步骤为：

①在测点处钻孔，钻孔直径一般为108～125mm，最好用全断面取土器成孔，不可水冲，钻孔倾角小于1/100；②下沉降管，注意接头连接与密封；③下沉降环，按设计要求每间隔一定距离放置沉降环（土体中一般2.0m一个），从下往上，用送环器沿管壁下放，到规定