路基沉降控制方法

二、路基沉降控制方法

下面以YWZQ-5标段为例进行路基沉降控制方法的说明。

(一)观测断面设置

沉降变形共设置78个路基沉降及位移观测断面,43个横剖面沉降管,11个物位计断面。其中最长路基DK171+895~DK172+968段长1 073 m,位于和林道班双线特大桥与斑竹园双线特大桥之间,属于丘陵地貌,地貌高程440~460 m,相对高差20 m。地表覆盖一层软土,厚2.0~5.0 m。

(二)沉降变形观测内容

包括路基面的沉降变形观测、路基基底沉降观测、过渡段沉降观测、路基稳定性观测、地基土深层沉降监测五个方面。

(三)观测点的布置

路基沉降变形观测点按照《渝万铁路 路施-1》图设置沉降,位移监测断面并进行监测,要求设置75个观测断面。

观测桩布置示意图中包括沉降观测桩和沉降板,沉降板每断面设置1个,路基沉降观测桩布置3个,布置于双线路基中心及左右线中心外侧各3.2 m处。

(四)观测元件埋设说明

(1)路基沉降观测桩:选择φ20 mm钢筋,顶部磨圆并刻画十字线,底部焊接弯钩,待基床表层级配碎石施工完成后,在观测断面埋置在设计位置,埋置深度不小于0.3 m,桩周0.15 m用C15混凝土浇筑固定,完成埋设后测量桩顶标高作为初始读数。

(2)沉降板:由底板、金属测杆(φ40 mm镀锌铁管)及保护套管(直径不小于φ75 mm,厚度不小于4 mm的 PⅤC管)组成。钢筋混凝土底板尺寸为50 cm×50 cm×1 cm。

① 埋设位置处可垫10 cm砂垫层找平,埋设时确保测杆与地面垂直。

② 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

③ 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,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。

(3)位移边桩:在两侧路堤坡脚外2 m及12 m(或10 m)处各设一个位移观测边桩。位移观测边桩采用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。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1.4 m,桩顶露出地面不应大于10 cm。埋置方法采用洛阳铲打入设计深度,桩周以C15混凝土浇筑固定,确保边桩埋置稳定。完成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)物位计、剖面沉降管:路基物位计在地基加固施工完毕后,填土至0.6 m高度碾压密实后开槽埋设。框架涵顶路基剖面沉降管,在褥垫层顶部开槽埋设,将剖面沉降管埋设于涵洞轴线呈45°,开槽宽度20~30 cm,开槽深度至地基加固表层顶面,下垫10 cm中粗砂找平,在槽内敷设沉降管,表面回填15 cm中粗砂碾压并与褥垫层顶面齐平,在开始路基填筑。沉降管埋设位置挡土墙处应预留孔洞。沉降管敷设完成后,两头应砌筑观测坑,并加设盖板。并于一侧管口处设置观测桩,观测桩采用C15素混凝土灌注,断面采用0.5 m×0.5 m×1.0 m。待上部一层填料压实稳定后,连续观测数日,取稳定读数作为初始读数。

(五)观测方法、精度与要求

1.观测方法

(1)横剖面沉降观测方法

采用横剖仪和水准仪进行横剖面沉降观测。每次观测时,用水准仪测出横剖面管一侧观测桩顶高程,再把横剖仪置于观测桩顶测量初值,然后测量各测点。区间每2.0 m测量一点。

(2)沉降板观测方法

采用水准测量方法,按测量精度要求和频次定期观测沉降板测杆顶面测点高程。沉降板观测时应在测杆头上套一个专用的测量帽。测量帽下部以刚好套入测杆为宜,测量帽上部以中心为一半球型的测点。在沉降板测杆接高时应同时测量接高前后的测杆高程。

(3)路肩沉降观测桩观测方法

采用水准测量方法,按测量精度要求和频次定期观测路肩观测桩顶面测点高程。

2.观测精度及频次

(1)观测精度

沉降观测水准测量的精度为±1.0 mm,读数取位至0.1 mm;剖面沉降观测的精度应不低于4 mm/30 m。

方向观测水平角误差为±2.5。

(2)观测频次

沉降观测的频次不低于表4-2-23的规定。实际工作进行时,观测时间的间隔还要看沉降值和沉降速率,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、外部环境变化时应增加观测频次。路基施工各节点时间应具有沉降观测数据。观测过程中及时整理绘制“时间-沉降”曲线图,观测应持续到工程验收交由运营管理部门继续观测。

表4-2-23 路基沉降观测频次表

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(六)沉降变形观测结果

中铁第四勘察设计院集团有限公司渝万铁路CPⅢ和线下工程沉降评估项目部根据施工单位提供的沉降变形观测数据出具了《渝万铁路线下工程沉降变形分析评估报告》,区间路基测点预测得到工后沉降为-0.33~4.58 mm,满足《评估技术指南》工后沉降小于50 mm的要求;满足《评估技术指南》完成比例不小于75%的要求;不同结构物间的预测差异沉降为-2.08~2.62 mm。观测频次及时间满足有砟轨道铺设条件评估要求。所有观测点的沉降曲线均已处于收敛阶段。区间路基沉降变形已稳定,满足有砟轨道铺设条件。