⾼填⽅路堤监测⽅案
咼填⽅路堤变形监测⽅案咼填⽅路堤变形监测⽅案⼀、⼯程概况
K29+A K30+070长175.0m右侧⾼填边坡,从路肩往下第⼀级边坡⾼8m坡率1:1.5 ;第⼆级边坡⾼10m坡率1:1.75 ;第三级及以下边坡⾼均为10m坡率均为1: 2.0,在第⼆、四级分级平台上设15⽶加宽平台,第六级分级平台上设20⽶加宽平台,加宽平台设10%向外的排⽔坡,其余分级平台宽均为2⽶宽并设4%向外的排⽔坡。路堤施⼯过程中每填筑2⽶进⾏⼀次冲击碾压补强处理。路堤右侧顶⾯预留1.2⽶宽的⼯后沉降加宽值,边坡均设置拱形⾻架护坡防护,加宽平台及路堤左侧与新农村边坡接平处采⽤喷播植草灌防护。本段填⽅较⾼,神沟沟底应将表层松散⼟体清除⾄基岩⾯,沟两侧纵向填挖过渡段应开挖台阶,结合路堤填筑采⽤冲击碾压或重锤夯实。⼆、监测项⽬及⽬的1、监测项⽬(1)地基沉降;(2)路堤分层沉降;(3)路堤顶⾯总沉降;(4)堤⾝内⼟压⼒;(5)深孔位移监测。2、监测⽬的
(1)控制路堤填筑速度;
(2)加强边坡稳定性监测,确保路堤稳定;(3)开展路堤顶⾯沉降监测,确定路⾯施⼯时机;(4)动态掌握堤⾝内的应⼒变化情况;(5)观测路基⼯后沉降量。三、测点布设⽅案1、沉降观测点
沉降观测点按以下⽅式进⾏布设,具体位置详见平⾯图。
(1) 在K29+85L K30+100每隔20m在路基中⼼线设置沉降观测点,采⽤沉降观测桩进⾏测试。
(2) 在K29+960 K29+980 K30+000 K30+020 K30+040五个断⾯进⾏横断⾯沉降观测,每个断⾯3个观测点,分布在两侧设施带内侧和线路中⼼线,其中两侧的沉降观测点采⽤沉降观测桩,线路中⼼处的沉降测点采⽤CDI-100型多点组合式沉降观测仪,对地基沉降、路堤分层沉降和路堤总沉降进⾏观测,组合式沉降观测仪的测点沿深度⽅向由路基顶⾯往下间隔距离为10m最后⼀个测点位于基底,观测断⾯布设详见图1。组合式沉降观测仪随路堤填筑进⾏埋设,与路基检测同步进⾏,从⽽不影响路基施⼯。沉降观测桩
多点组合式沉降观测仪
图1路基沉降监测断⾯布置⽰意图(单位:m)
(3) 在K29+960 K29+980 K30+00Q K30+02Q K30+040 五个断⾯路堤右侧填⽅边坡三处宽平台上各设置5个沉降观测点,采⽤沉降观测桩进⾏测试2、堤⾝⼟压⼒测试
为监测路堤堤⾝内的⼟压⼒变化情况,采⽤⼟压⼒盒对路堤堤⾝的⼟压⼒进⾏动态监测。⼟压⼒盒沿深部⽅向共布设四组,分别位于路基顶⾯以下20m 30m 40m和50m的位置,⼟压⼒盒在平⾯上均布设于线路中⼼位置,由
K30+000分别向⼤、⼩⾥程⽅向每间隔10m进⾏布设。⼟压⼒盒在路段填筑过程中进⾏埋设。
图2 ⼟压⼒盒布设⽰意图(单位:m)
3、深孔位移监测
深孔位移监测在K29+96Q K30+000 K30+04CE个断⾯路堤右侧
填⽅边坡两个15m平台上各设置3个沉降观测点,采⽤测斜管进⾏测试,具体位置详见平⾯图。测斜管于路堤填筑完成后进⾏钻孔布设,钻孔孔径》
①108mm钻孔孔深应⼤于设计孔深不⼩于20cm。钻孔成孔清孔后,⽴即逐根放⼊专⽤PVC测斜管,锁定接管螺丝。⾄设计孔深后,测斜管外须⽤⼲净的中粗砂充填密实。监测孔布设后,应注意孔⼝加盖保护,并防⽌坡⾯⽔渗⼊。PVC测斜管应符合GB/T8802-1998 GB/T8803-1998 GB/T8806-199& GB/T14152-1998等相关规范要求。四、CDI-100型多点组合式沉降观测仪简介
为提⾼路基观测的精度,减少对路基施⼯的⼲扰,结合郑西⾼速铁路的路基特点及技术要求,中铁西北科学研究院专门研发了“多点沉降观测⽅法和装置”(即CDI组合式沉降仪),并在郑西⾼速铁路建设期的沉降变形观测中进⾏了推⼴应⽤,该仪器具有测试精度⾼、对施⼯⼲扰少、性价⽐⾼等特点,是适⽤于湿陷性黄⼟区路基沉降观测的⼀种有效⼿段。该⽅法和装置已获得国家发明专利(专利号为:ZL200710017284.5), 2009年多点分层沉降观测⽅法和装置纳⼊了铁 道部⼯管中⼼编制的《客运专线铁路变形观测评估技术⼿册》(⼯管
技【2009】7号)。下⾯对CDI-100型组合式沉降观测仪的结构组成、 技术特点和观测⽅法简介如下。1、结构组成
CDI-100型多点组合式沉降观测仪通过巧妙设计,利⽤简单的构件组成功能完善的测量系统,可⽅便地测量路基体内任意深度处或地的主要构件有深部沉降板、底管、浅层沉降板、连接管、顶管、管帽基某⼀深度处的沉降量,即能够测 量出
路基的总沉降和分层沉降。当 着眼于测量分层沉降时,该仪器随 路基填筑过程埋设;当重点测量⼯ 后沉降时,可在路基成型后埋设。 该仪器有较为⼴泛的适⽤性,可在 ⾮软⼟或⾮冻⼟地区的地基、路基、 堤防等⼯程中使⽤。CDI-100组合式沉降仪主要由 沉
降板和连接管组成,沉降板⽤以 捕捉变形,连接管保证测量空间, 这两者互相套接⽽相互不接触。如 图3所⽰,CDI-100型组合式沉降仪管帽
多点组合式沉降观测仪⽰意图路基⾯板 降 沉 层 浅原地⾯
图 3 CDI-100 型及其相应附件等。2、技术特点
CDI-100型多点组合式沉降观测仪具有如下技术特点。(1)路基填筑过程中组合式沉降仪⼀直处于填筑⾯以下,仪器安装和观测选择在填料碾压完成后的检测时间段内进⾏,因此,该仪
器的安装与观测不影响碾压机械的施⼯,能避免仪器埋设位置压实度不够的情况。
(2)组合式沉降观测仪采⽤分层组合式结构,安装⼀套设备就能观测到路基不同深度处的沉降量。
(3)设备安装与数据采集主要靠⼈⼯来完成,观测⽅法简单、可靠,数据测量精度可达1mm能满⾜路基沉降控制要求。(4)仪器造价低廉,性价⽐⾼,适合路基建设期沉降监测的⼤范围推⼴使⽤。3、观测⽅法
CDI-100型组合式沉降观测仪该仪器的测量原理是:采⽤⽔准测量测得管⼝的绝对⾼程后求出上管⼝的沉降,并量测各沉降板相对于上管⼝的沉降量,从⽽反算出各沉降板的沉降量,即各测点的沉降值。其观测过程⼤致如下。
(1)打开管帽,将测尺的测头下⼊组合式沉降仪的管内,从上往下丈量出各沉降块下管管⼝⾄地⾯管⼝的距离。(2)往上提取钢尺时,再由下往上复测各沉降块下管管⼝⾄地⾯管⼝的距离,两次观测结果满⾜精度要求,取平均值。
(3)对沉降板管⼝进⾏抄平,将管⼝⾼程减去测尺量测的距离便可计算出观测时的每个沉降块的标⾼,根据沉降板标⾼的变化便可得到其所在位置的沉降量。五、基准⽹布设
沉降观测基准⽹按⼆等垂直位移监测⽹进⾏布设,现场共设基准点3个以上,图的形式进⾏埋设。
通过抄平校核各基准桩间的相对⾼程来验证基准桩的稳定情况,采⽤⼏何⽔准测量,使⽤同⼀仪器及设备,固定专⼈观测,观测按⼆等⽔准测量标准进⾏。路基沉降观测初期,试验⼈员每半个⽉或⼀个⽉对基准桩进⾏1次抄平,后期对基准⽹的观测频率与路基沉降观测频率相⼀致。⼟:
顶部磨圆,并在上表⾯加⼯⼀个\"⼗\"字标志,确保交叉点位于中⼼。焊接钢筋
图4基准点标⽯(单位:mm)六、测试精度与频次1、测试精度
路基沉降测点、基准⽹的沉降观测精度均按国家⼆等⽔准测量的精度施测,其测试精度及要求详见表1的规定。
表1沉降观测精度表
⽔平位移监测按三等规定执⾏,⽔平位移监测的相关测量等级及精度要求见表2。
、测试频次(1)路堤填筑期间
①基底和堤⾝分层沉降观测:每填筑3-4层观测⼀次;②⼟压⼒测试:每填筑1层测试⼀次;③深孔位移监测:间隔5天观测⼀次。(2)路堤填筑完成后
①沉降观测:包含基底沉降、堤⾝分层沉降以及路堤顶⾯总沉
降的观测,路堤填筑完成后3个⽉内每7天观测⼀次,填筑完成后3-6个⽉每15天观测⼀次,6个⽉之后每个⽉观测⼀次。②⼟压⼒测试:路堤填筑完成后3个⽉内每7天观测⼀次,填筑完成后3-6个⽉每15天观测⼀次,6个⽉之后每个⽉观测⼀次。③深孔位移监测:路堤填筑完成后1个⽉内每7天观测⼀次,填筑完成后2-3个⽉每15天观测⼀次,3个⽉之后每个⽉观测⼀次。七、⼯程数量