横剖管在高速公路软土地基沉降观测中的应用.pdf
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1、江西建材岩土工程与勘察2182023年6 月横剖管在高速公路软土地基沉降观测中的应用韩红涛北京城建华威公路工程有限公司,北京 100124摘 要:文中结合某高速公路项目施工实况,对横剖管在高速公路软土地基沉降观测中的应用进行了分析。结果表明,横剖管能准确反映软土地基的沉降变化,且不会对现场施工带来负面影响。关键词:高速公路;软土地基;加固处理;横剖管;沉降观测中图分类号:U412.2文献标识码:B文章编号:1006-2890(2023)06-0218-03Application of Cross Section Pipe in Settlement Observation of Soft So
2、il Foundation of ExpresswayHan HongtaoBeijing Urban Construction Huawei Highway Engineering Co.Ltd.,Beijing 100124Abstract:Combined with the construction situation of a highway project,this paper analyzes the application of cross section pipe in the settlement observation of soft soil foundation of
3、the highway.The practice shows that the cross section pipe can accurately reflect the settlement change of soft soil foundation,and will not bring negative influence to the site construction.Key words:Expressway;Soft soil foundation;Reinforcement treatment;Cross section pipe;Sedimentation observatio
4、n作者简介:韩红涛(1995-),男,河北新乐人,本科,助理工程师,主要研究方向为公路工程。0 引言高速公路是我国公路路网的重要组成部分,和普通公路相比,它对地基的变形要求更高,既要保证填筑过程中的稳定性,又要减小工后沉降量,避免因地基不均匀沉降而导致的缺陷,如路面不平整、开裂、桥头跳车等。JTGD 302015 公路路基设计规范要求对路基施工进行动态监测,并根据反馈信息优化设计,合理控制施工速率,以保证路基的稳定性及提高路面服务能力1-2。从目前沉降观测工作来看,沉降板的应用较为广泛,优点是操作简单、结果可靠,缺点是会影响现场施工作业,观测效率低、人力成本高。本文结合实践探讨了横剖管在软土地
5、基沉降观测中的应用,供同业人员参考。1 工程概况某高速公路项目全长46 km,采用双向四车道,设计行车速度为90 km/h。其中,标段起止点桩号为K24+060-K38+460,因穿越水网地区,区域内河塘数量较多,软土地基范围较广。路基施工期间,路基填筑高度在2.210.5 m,平均为6.8 m;软土厚度平均超过5.5 m,孔隙比为1.21.4,含水量为45%131%,压缩系数为0.96.5 MPa,计算沉降量约为70 cm。现场施工中,采用换填法、抛石法、CGF桩法对软土地基进行处理,并设置横剖管观测地基沉降量。根据观测数据调整预压施工方案,确保地基的工后沉降量满足规范要求,通车后无裂缝、跳
6、车等现象,提高行车舒适度。2 地基沉降计算2.1 路堤稳定系数软土地基加固处理后,路堤稳定系数应满足表1 要求。表1 路堤稳定系数容许值指标固结应力法强度改进法其他不考虑固结考虑固结不考虑固结考虑固结直接快剪1.11.2-静力触探、十字板剪-1.21.3-三轴有效剪切-1.42.2 工后沉降量高速公路软土地基加固处理后,不同部位的工后沉降量需满足以下要求:桥台与路堤相邻处,工后沉降量0.1 m;涵洞与通道处,工后沉降量0.2 m;一般路段的工后沉降量0.3 m3。2.3 总沉降量计算软土地基的总沉降量 S,计算公式是:S=ms Sc (1)式中,Sc为主固结沉降,采用分层总和法计算;ms为沉降
7、系数,取值范围为1.11.7,或按照下式计算:(2)式中,为填料重度(kN/m3);为地基处理类型系数,一般预压处理取值0.9,搅拌桩处理取值0.85,塑料排水板处理取值0.951.10;H为路堤中心高度(m);为加载速率修正系数,不足20 mm/d取值0.005,2070 mm/d取值0.025,超过70 mm/d取值0.05;Y为地质因素修正系数,当软土厚度5 m、不排水抗剪强度25 kPa、硬壳层厚度2.5 m时取值0,其他情况取值-0.1。2.4 复合地基抗剪强度江西建材岩土工程与勘察2192023年6 月桩法加固处理软土地基后,复合地基抗剪强度 计算公式如下。(3)式中,为桩土面积置
8、换率,p为桩体的抗剪强度值(kPa),s为地基土抗剪强度值(kPa)。2.5 桩长深度内地基沉降桩法加固处理软土地基后,桩长深度内地基沉降 Sz计算公式如下。(4)式中,s为桩间土应力折减系数,S为桩长深度内原地基的沉降值,n为桩土应力比,无资料时取值25。3 横剖管埋设方法3.1 横剖管工作原理将横剖管沿路线垂直方向埋设,由钢丝牵引侧头沿十字导槽移动,侧头感知随路基变动横剖管的微小变形,将数据导入软件可得出路基的变形量,计算出横剖管的空间位置。当土体发生沉降时,横剖管在土体中受力变形,将剖面沉降仪探头放入横坡管的导槽内,侧头从横坡管 A端由内向外逐段观测到管口 B端。每间隔一定距离,测量变形
9、后横剖管的轴线与水平线的夹角,即可计算出不同测点的沉降增量 i:(5)式中,L为间隔距离,通常取值0.5 m;为变形后横剖管轴线与水平线的夹角()。将每段沉降增量自内向外逐段累加,即可得到孔口 B端的总位移。(6)式中,n为观测段数。将测斜仪反转180复测一遍,从而消除仪器本身带来的误差4-6。另外,还要对观测数据进行调整,在测点两管口设置水泥保护墩,各设置1 个测点,使用水准仪测出其沉降量。从管口 A沉降逐段累加到管口 B得到的沉降值,与水准测量得到的沉降值进行比较,将两者的差值平均分配到各个测点,作为各点沉降量的调整值,各测点最终的计算沉降量如下式所示。(7)式中,SS为水准测量得到的沉降
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