高速公路路面沉降与沉降观测的探讨.doc

高速公路路面沉降与沉降观测的探讨
姜连宝天津五市政公路工程有限公司
摘要：本文通过分析路基沉降的原因，介绍了防治沉降的方法并重点阐述了沉降观测的内容。
摘要：高速公路在我国已飞速发展，累记里程已突破一万公路，对我国的国民经济建设起到了极大的推动作用在高速公路的建设过程中，我们积累了很多经验，解决了不少难题，但依然有不少顽固性难题，一直困绕着我们，成为高速公路事业发展的障碍。例如高速公路投入使用后，经常会出现桥头跳车，路面裂缝，桥涵裂缝等现象，成为事发隐患。而出现这些隐患的主要原因除了温度与天气的影响外，高速公路的沉降已成为不容忽视的因素。
1.高速公路沉降的原因及危害
1.1沉降原因
高速公路沉降的原因是多方面的，归纳起来主要分为两类，即地质原因与施工原因。
1.1.1地质原因
地质原因是路基沉降的最主要因素，由于地质情况不同，地基的承载能力也存在着各种差异，当路基和构造物落在不良地段是时，它们会由于自重发生沉降。并且沉降的程度各不相同。刚性的构造物与柔性的路基两者抗变型能力也不相同。随着时间的推移，它们会产生相对的高差或倾斜，甚至产生横向位移和滑坡等现象，对高速公路造成损害。这种现象多发生在软土路基段和填挖结合段。
1.1.2施工原因
施工原因也是产生沉降的一个主要原因。如路基填土过厚，导致碾压不实，构造物基坑碾压，夯实力度不够等。这样经过时间推移和雨水浸泡，路基和构造物会有明显沉降，这种现象最易发生在一些薄弱部位。如台背，挡土墙内侧，涵洞及盖板涵的回填，路基填挖结合部等关键部位。
此外,车辆超载,温度骤变,雨雪侵袭等因素也会使高速公路发生沉降或变型损坏现象。
1.2沉降危害
由于高速公路发生沉降，并且柔性路基，刚性构造物，刚性或半刚性路面的沉降程度各不相同，会导致原本平坦的路面发生凸凹现象。这样会使路面的平整度大大降低，严重时会导致交通事故，并且减少高速公路使用寿命。
２．如何防治高速公路的沉降问题
沉降是一种自然现象，完全防治沉降是不现实的。我们的任务是尽力使沉降发生在最小范围，上面我们谈到了沉降发生的原因主要有两种，即地质和施工。地质条件是我们无法改变的，我们的防治工作也只能从施工着手。
我们已经知道沉降多发生在软基路段与填挖结合段，防治工作必须从基底做起。首先，清理基底时必须到位。草皮、树根、淤泥等必须清理干净，并且碾压必需到位，符合基底技术指标要求。特别是在稻田或水塘等处的淤泥必须清理彻底，并换渗透性好，多孔隙材料回填，采用分层填筑，分层碾压，分层检测的三分结原则施工，确保基底质量过关。在路基填筑时一定要控制好每层填筑厚度，最好控制在30cm以内，确保压实密度，防止因碾压不实而发生沉降。在一些关键部位如台背，挡土墙内侧，涵洞及盖板涵的回填以及构造物基坑等处，必需选择渗透性好，多孔隙材料采用上述方法进行施工，不能有半点马虎。在搭板浇注前，对搭板覆盖区域应用强夯，会有效减轻沉降。必要时，在特殊地段可以使用塑料排水板，各种排桩复合地基等方法。
此外，路基施工完毕后，在沉降较明显的地段不能马上进行路面施工,而应该等待路基自然沉降稳定后,方可进行路面施工。若工期比较紧张，可采用等载或超载预压法，对路基进行预压。即根据路面比重计算出预压材料的重量与体积，堆放在路基上进行预压，直到沉降稳定。
不论采用什么方法式，我们必需要对沉降的程度有一个精确的了解，因此必需进行沉降观测。
下面我们就来谈一谈沉降观测的问题：
３．沉降观测
沉降观测一般采用水准仪进行工作，通过周期性观测同一点的高程差值来确定沉降量。这是一项严肃认真的工作，并且精度要求较高，因此所用仪器必需经过严格检定，仪器各项指标符合精度要求，所用水准尺应该有安平装置，最好不用伸缩式塔尺，以免卡簧间隙带来读数误差。
沉降观测一般需要以下几个步骤：
3．1水准点及沉降观测点的设置
3.1.1水淮点的设置
水准点是沉降观测的基准点，它的设置必需牢固、安全，并且不易受到破坏。为了准确直观，水准点需要设在路基征地范围之外，这样才能客观的反映路基的沉降情况。另外，水准点的位置也不能离路基过远，与沉降观测点之间高度差不应过大。最好能保证一次设站一次立尺能完成一个沉降观测点观测。因为多次转站会增加观测的累积误差，影响观测精度。
由于水准点设置需要稳固并且不能下沉，所以它需要有一定的体积与形状。（如图1），它的形状需要上窄下宽，一般底座宽40cm，上口20cm，长度1m即可，中间设置φ16或φ20的钢筋。钢筋端部应保持凸状，露出混凝土0.5-1cm。水准点埋入土中外露少许（一般2cm即可）或与地面相平，并做好标记。
水准点设置有两种方法，第一种是预制，第二种是现浇。预制水准点先支模预制好水淮点再运至现场埋设。现浇则是在现场挖出基坑，然后用混凝土浇灌，最后在正中插入钢筋。无论那种方法，都应该保证