软土路基填筑沉降观测方法综述

软土路基填筑沉降观测方法综述（精选4篇）

软土路基填筑沉降观测方法综述 第1篇

软土路基填筑沉降观测方法

软土路基上填筑路堤时，在边坡坡脚外设置边桩进行水平位移观测，在路堤中心线地面上设置地基沉降观测设备进行沉降观测。在路堤填筑过程中严格控制填土速率，控制沉降速率小于10mm/d，水平位移速率小于5mm/d。并根据观测数据推算地基的最终沉降量。必要时，调整设计使地基处理达到预定的工后沉降控制目标值。

边桩位移观测：

边桩设置：在路堤坡脚外侧2～10m 范围内，按顺线路方向布置1～2排，桩与桩之间间距以10～20m 为宜；每排位移边桩两端在不受荷载影响范围以外设置固定桩，用混凝土浇灌固定。边桩用100×100×1000mm 的硬木制成，按设计要求打入土中，桩顶露出地面2～3cm，并在桩顶钉一小钉，以备观测之用。

位移观测：用精度较高的经纬仪、水平仪进行观测。测量精度准确到±1mm。一般填土低于临界高度时，每两天观测一次即可；接近或超过临界高度时，每天观测并绘制“填土高—时间—位移量”关系曲线图。每日上、下班时各观测一次，两次观测值之差除以观测时间（h）再乘以24（h）即可作为日平均沉降量、位移量。日平均水平位移量小于5mm，日平均垂直位移量小于10mm 则是安全的。若平均位移量超过以上数值，必须停止填筑，必要时立即采取措施。

地面沉降观测：

地面沉降板的设置：在60mm ×800mm ×800mm 的木底板上联40mm ×40mm 的方木观测杆，如下图所示，观测杆每杆长1.5m，上端包

铁皮接头，以便随填土的增大而接长。观测杆外面套一竹保护管，管端做成楔口形以便接长。安装沉降板前先将地面整平，以保持木底板的水平和标杆的垂直。在填土高度达到1m 以后，根据填土部分的压缩量将竹套管上拨一定距离，以免由于填土部分的压缩而影响地面沉降数值。

沉降观测：用水平仪观测，路基填土低于临界高度时，每两天观测一次即可；接近或超过临界高度时，每天观测一次，在沉降量急剧加大的情况下，每天观测次数不小于2～3次；精度准确到±1mm ；同时整理绘制“填土高—时间—沉降量”关系曲线图，日平均沉降量在10mm 以内是安全的。

地面沉降观测板

软土路基填筑沉降观测方法综述 第2篇

软土路基沉降预测的.方法很多.为实现对路基沉降的准确预测,在工程实践中需要选用哪种方法以及这些方法的实际运用取得的效果如何,是值得认真研究的问题.文中对两个断面分别采用BP人工神经网络法和双曲线法进行了沉降预测,并通过与实际观测的沉降值进行对比分析,得出两种方法各自的适用范围.

作 者：孟庆新 周晓东 MENG Qing-xin ZHOU Xiao-dong 作者单位：孟庆新,MENG Qing-xin(天津科技大学,天津,300222)

周晓东,ZHOU Xiao-dong(青岛市公路管理局,山东,青岛,266000)

浅析软土路基沉降观测 第3篇

本施工段位于北河冲积平原区, 海拔高程87～89m。地势平坦开阔, 阡陌纵横, 水塘、水田较多。地层为第四系全新统粉质黏土、淤泥质粉质黏土、圆砾土及泥岩。由于水塘、软土地基承载力很低, 为确保路基稳定, 故对地基采用施打碎石桩复合地基进行处理, 形成较大的密实柱体, 提高软土地基的整体抗剪强度, 减少沉降。

2 观测桩的技术要求及观测要求

2.1 技术要求

2.1.1 观测断面设置情况

1) 在软土地段区间每隔50m设置一个观测断面。

2) 每个观测断面在线路中心地面设一个观测沉降板, 在两侧路肩各设一个观测桩 (φ40mm钢钎, 长1.0m) , 在两侧路堤坡脚外1.0～2.0m及10～12m处各设一个观测边桩, 各观测桩及沉降板在同一断面上。见下图

2.1.2 边桩材料

采用150号砼预制, 断面为15cm15cm正方形, 长度不小于1.5m, 并在桩顶预埋半圆形不锈钢耐磨测头。

2.1.3 边桩埋设

埋设深度在地表以下不小于1.4m, 桩顶露出地面不应大于0.1m, 埋设方法采用洛阳铲打入设计深度, 将预制桩放入孔内, 桩周围以150号砼浇筑固定, 确保边桩埋设稳定。

2.1.4 沉降板的组成使用方法

由钢底板、金属测杆 (φ40mm厚壁镀锌铁管) 及保护套管 (直径不小于φ75mm、壁厚不小于4mm的硬PVC管) 组成, 钢底板尺寸为50cm50cm, 厚1cm;具体按设计图样焊接组装。沉降板应埋入原地面以下10cm, 采用中粗砂回填密实, 埋设时确保测杆与地面垂直, 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, 避免填料落入管内而影响测下沉自由度, 并在其周围填筑相应填料稳定保护套管, 完成沉降板的埋设工作。采用水平仪按测量埋设就位的沉降板测杆杆顶标高作为初始读数, 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1m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。

2.2 观测要求

1) 用于观测位移及沉降的基桩, 必须置于不受填土荷载影响的稳定地基内, 基桩及位移观测桩在观测期间必须采用有效措施加以保护。

2) 路基填筑施工期间的观测, 主要观测路基填土施工期间地基与堤身的沉降变形以及路堤坡脚边桩位移与沉降。本阶段沉降观测应与施工配合, 每填筑一层应观测一次。路基填筑施工完成, 自然沉落期的沉降观测, 该阶段应对路基基床底层顶面的沉降及路基基底沉降进行系统的观测, 直到工后沉降评估可满足铺设轨道的要求为止。本阶段的沉降观测频度为:在2～3月内, 每5天观测一次, 三个月后7～15天观测一次, 观测后即时整理绘制“填土高～时间～沉降量”关系曲线图。

3) 观测控制标准:路基中心线地面沉速率每昼夜不大于5m m, 如果超出此限, 应立即停工填筑, 待观测恢复到限界以下再进行填筑。

4) 测量精度按Ⅱ级水准测量。沉降观测采用S1、S3型水准仪, 要求以二级中等精度要求的几何水准测量高程, 观测精度应小于1m m, 并定期核正基点高程。采用全站仪观测边桩位移。

3 施工观测的

3.1 从设计上讲

设计通过沉降计算可以估算施工期间因地基的沉降而增加的土石方量, 估计工程完成后剩余沉降量, 以便确定预留高度及顶面加宽值。但由于理论分析与实际情况难免有出入, 需在施工中根据现场观测资料及分析结果, 对设计进行修正, 提高设计质量。

3.2 从施工方面讲

路堤填筑前按设计要求, 具体部署了填土速率以便使填筑产生的动力增加量与路堤基底强度的增量相适应。在施工中动态观测的具体情况加以调整, 做到施工时心中有数, 确定路基的稳定安全, 在填筑后能满足工后沉降的要求, 并能按期完成任务。

4 断面观测成果统计 (部分)

*重点又见测断面

5 典型断面 (Dyk20+050) “时间-填土高-沉降量”曲线图

6 沉降观测的成果分析

6.1 路基在填筑过程中有两次的时间间隔较长, 发生少量的自然沉降

沉降观测成果表随着路基填筑结束, 虽然地基所受填土产生的土压力趋于稳定, 但由于多种因素 (行车、自然因素等) 影响并通过实际观测资料证明, 路基在竣工后还不能立刻稳定下来, 需要经过约一年时间, 才能使路基逐渐趋于稳定。地基沉降与地质条件和填土高度 (即地基单位面积受力) 有关。地质条件越好, 填筑高度越低, 沉降越小, 反之, 路基沉降越大。究其原因, 主要是因为其地质条件较差, 地基承载力小, 且路基填筑高度大, 其地基虽经过碎石桩、碎石垫层加固处理但并不能使其地质条件有根本的改善。路基沉降在路基填筑初始阶段与填筑速度成正比, 当路基填筑达到一定高度时, 沉降随着填筑高度的增加迅速增大, 当路基填筑即将竣工和竣工后, 路基沉降又呈缓慢增加形式, 直至路基完全稳定下来, 路基在初始填筑过程中, 由于原地基具有一定的承载力可以随一定高度填土产生的压力, 在地基容许承载力范围内, 地基沉降呈现出类似弹性变化的形式, 即地基沉降随着填土高度的而增加而增加。当填土增加到一定高度时, 即土方填筑产生的压力等于地基承载力地, 地基受力处于极限状态。当填筑高度继续增加, 地基承载力进入强化阶段, 原地基土体结构被破坏, 地基土颗粒在外力作用下重新排列形成新的结构, 使地基承载力得到增强。

6.2 为确保路基本身不发生压缩沉降, 路基施工时, 宜选择低液限粘土或低液限粉土作为路基填料

填料要分层进行, 每层压实厚度宜控制在30cm范围内。

7 结语

1) 采用沉降板施工观测既可完善设计, 又可指导施工, 原理简单直接, 便于操作。

2) 软土路基处理效果与施工质量的控制密切相关;软土路基的监控, 严格按照规范组织施工, 对沉降观测数据的整理分析, 确定和优化施工参数, 进行信息化施工, 指导软土路基施工, 其工程质量是能够达到预期目标的。

3) 地基处理不可能完全消除工后沉降, 路堤高度、列车荷载是影响工后沉降的重要因素, 地基条件是影响地基处理效果的主要因素, 在软土层厚度能打穿的情况下, 应坚决打穿以充分发挥碎石桩的作用。

参考文献

[1]国家一、二等水准测量规范 (GB12879-91) .

软土路基填筑沉降观测方法综述 第4篇

1 仪器布置及分析要点

该公路某断面淤泥厚度3.6m～5m, 塑料排水板超载预压处理软土路基, 塑料排水板间距1.2m, 处理深度9m, 预压填土高度6.3m, 土工格栅两层, 设计要求预压期6个月。根据试验路段的地质条件、路基设计情况及试验目的试验监控仪器布置见图1。

观测的目的是探讨不同工程条件下软土地基内、填土路堤内各点的表面沉降、分层沉降、侧向位移、孔隙水压力与时间发展的关系和规律。

表面沉降:是地基变形和固结的直观反映, 可以判断地基是否稳定、控制填土速率以及预测地基的固结情况。为了提高沉降观测精度必须做到“三同一固定”, 即采用相同的观测路线和监测方法, 使用同一仪器, 在基本相同的环境和条件下工作, 固定测站、转点和监测人员。

孔隙水压力:是地基土体应力变化的重要指标, 可以了解地基土体内应力的转化情况, 反映地基土体的固结快慢, 判断地基强度增长情况。掌握孔压变化规律对指导路堤填筑速率有十分重要的意义。

侧向位移:是判断地基是否处于稳定状态的重要指标之一。土体的深层位移常利用测斜仪测得, 测斜管采用膜量与土体相近的材料做成, 当土体产生侧向变形时, 测斜管也随之移动, 利用测斜仪可测出这种变化, 直接反映不同深度的地基土体侧向位移大小。

分层沉降:是不同深度处地基土体变形和固结的直观反映, 通过分层可以分析不同深度处地基土体变形趋势。

2 孔隙水压力观测结果分析

为了了解目前土体的固结程度和土体的最终沉降量, 需对沉降监测成果进行整理和分析。由于篇幅有限本文仅对孔隙水压力的变化进行分析。

孔隙水压力随时间变化的过程一般从一次加载到下一次加载孔隙水压力都经历了增长消散增长消散的过程, 说明附加总应力在不断向土体有效应力转化。孔压开始消散时消散速率较快, 随时间的推移孔压的消散速率减慢, 在后期孔压趋于稳定。

另外, 监测过程中发现孔压值受降雨影响也较为明显, 在填土荷载不变的前提下, 雨后测得的孔压值明显大于雨前而不加载不降雨情况下孔压变化一般规律是随时间逐渐消散减小。这种变化是因为降雨相当于增大了地基的附加荷载, 从而使孔压值变大。但孔压增加值与降雨间更为精确的关系还难以数量化, 有待于进一步研究。

利用监测数据整理绘出∑△u与∑△P曲线图如图2所示, 由图中可知, 各断面∑△u～∑△P曲线在填土初期曲线呈直线, 后期地基固结度增加, 地基强度增长, 地基趋于稳定。在图2中, 第一次转点位置发生在第四级填土荷载处 (对应的填土高度为3.84m) , 也就是说, 在填土至3.84m时, ∑△u～∑△P曲线还基本上是直线, 待再填下一级荷载 (对应填土高度为3.84m) 时, ∑△u～∑△P曲线出现向上弯折, 斜率变大, 根据前面土体的弹塑性理论分析可知, 在填土高度大至3.84m时, 土体的性质发生了变化, 即进入了塑性变形阶段。因此该断面土体由弹性向塑性阶段转化对应的填土高度可取为3.84m左右, 此填土高度与理论计算的极限填土高度相近。以上分析说明, 在极限填土高度内, ∑△u～∑△P曲线呈直线, 地基土体处于弹性阶段, 此时可快速加载, 超过极限填土高度后, ∑△u～∑△P曲线出现向上拐点, 地基土体处于塑性变形阶段, 此时应放慢加载速度, 待其达到所需固结度后方可继续加载;当加载过程中, ∑△u～∑△P曲线出现向上转点即曲线斜率变大时, 地基可能面临失稳, 应采取停载或卸载措施。因此, 可根据∑△u～∑△P曲线的斜率变化判断地基是否稳定, 以指导填土速率。

3 结语

阐述了沉降观测的主要观测指标及作用, 通过实际工程应用着重对孔隙水压力的变化过程进行了分析。从一次加载到下一次加载孔隙水压力都经历了一个增长消散增长消散的过程, 说明附加总应力在不断向土体有效应力转化。孔压开始消散时消散速率较快, 随时间的推移孔压的消散速率减慢, 在后期孔压趋于稳定。∑△u与∑△P曲线能反映地基的加载状况及稳定性, 通过曲线斜率的变化可判断地基是否稳定, 指导路基加载填土速率。

摘要：阐述了沉降观测中的仪器布置要点及主要监测指标及作用, 着重对地基中孔隙水压力变化进行了分析, 提出了有利于施工控制的结论。

关键词：软土路基,沉降观测,孔隙水压力

参考文献

[1]中华人民共和国行业标准.建筑地基处理技术规范 (JGJ79-91) [S].北京:中国计划出版社, 1992:9～11.

[2]戴济群.深厚软基高等级公路的路基沉降实用计算方法研究及其工程应用[D].河海大学硕士学位论文, 1997:33～39.

[3]孟庆新.软土路基变形分析与沉降预测[D].河北工业大学硕士学位论文, 2006:42～48.