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佛山“一环”路面软基监控总结报告

来源:筏尚旅游网
绪 论

佛山“一环”地处广东珠江三角洲地区,是由佛山市干线公路网的“横二”、“横六”、“纵三”、“纵五”合围而成,全长99.21km,其中,软基处理路段长度为.46km,分东线、南线、西线、北线4条线建设。东线和南线主路为一级公路兼城市快速路,辅路为城市主干路,其中主路采用双向八车道,设计行车速度100km/h,辅路双向六车道,设计行车速度50km/h;西线和北线无辅路,主路为一级公路兼城市快速路,双向八车道,设计行车速度100km/h。

整个软基处理工程具有以下建设特点:1、施工期短。2、建设标准高。3路基处理宽。4、地质条件差。5、施工环境复杂。6、桥涵、软基处理方法多。7、参建单位众多且层次不一。这些建设特点,再加之造价、工程属性、管理体系等方面的特殊性,更给工程建设特别是软基处理的质量控制带来了巨大的挑战。

针对软基的以上特点,“一环”工程的诸多不利因素给软基处理、施工和管理工作带来了巨大的挑战,这些使得全面进行软基施工质量监控非常必要。根据建设要求和本工程软基路段施工的特点,通过建立现场观测系统、现场观测、理论计算和现场踏看等工作,不仅能为路面施工阶段提供沉降资料、还能根据软基沉降特点及时改进施工工艺、指导路面施工、为施工质量控制提供依据,以及为通车营运期间工后沉降的预估、路面的维修和地基的加固等提供数据。

监控单位根据路面施工阶段的实际情况和路面施工阶段可能出现的问题,制定了科学的软基监控方案。根据路面施工阶段的现场观测的数据,监控单位可进行工后沉降的预估、路床抛高量的确定。通过现场观测的数据,可以发现沉降不均匀或沉降速率大的路段,这样业主能及时地在路面施工阶段进行最后处理,以免在通车后影响公路畅通。通过现场巡视和踏看工作,能及时了解路面施工进展情况和发现路面出现的异常情况(挡土墙开裂和错台、路面基层裂缝、沥青路面裂缝等)。对异常情况除安排有关人员跟踪调查和及时汇报情况外,还要调查其地质条件和查明原因,提出相应的处理建议。

建设单位佛山市路桥建设有限公司对该工程的软基处理非常重视,聘请佛山市公路桥梁工程监测站和河海大学岩土工程研究所承担全线的软基监控工作。

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佛山市公路桥梁工程监测站技术力量雄厚,是佛山市交通工程交竣工验收的指定检测单位;河海大学岩土工程研究所拥有我国岩土工程专业的国家重点学科,在高等级公路软基处理方面积累了丰富的经验。双方强强联合,在业主的大力支持下,针对“一环”工程的具体情况,开展了卓有成效的工作,保证了工程各项工作平稳有序地进行,为路面施工提供了科学的技术资料。

在业主和各相关建设单位的共同努力下,佛山“一环”的软基监控工作的取得了预期的效果。通过本工程路面施工阶段的工程实践,不仅降低投资成本,而且不断完善软基处理方法,提高路面施工质量,积累经验,也为佛山地区的软基处理提供了可借鉴的经验。

最后,衷心感谢佛山市路桥建设有限公司对软基监控工作一贯信任和支持。

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第一章 工程概况和工程地质条件

1.1 工程概况

1.1.1 地理位臵

佛山市环城公路主干线(简称佛山“一环” )是佛山市干线路网规划“五纵九横两环”的核心骨架,位于禅城、南海、顺德和三水四个区。“一环”与广佛、广三、佛开等多条高速公路、321、325等国道和多条交通主干线连接,是佛山市干线路网中最为重要的骨干道路,是沟通佛山各区以及密切佛山与周边城市联系的重要通道。

1.1.2 工程规模

佛山“一环”全长99.21km,分4条线建设,即东线、南线、西线、北线。主路分隔带12.5m,双向8车道,行车道宽2×16m,硬路肩2×3m;主辅路分隔带7m,辅路双向6车道,行车道宽2×12m,两侧人行道宽2×5m,人行道以外为公路绿化用地,公路总宽度为120m~150m。路堤设计高度为2.0~2.5m,全线设臵枢纽立交互通式立交9座,一般互通式立交21座,分离式立交11座,大桥、特大桥9座,中小桥55座,总投资约200亿,分期建成。佛山“一环”是国内路面宽度最大的一条环城公路,是建设大佛山的其中一项重大工程项目。它的建成通车将对缓解目前佛山城市交通堵塞问题、促进佛山经济的快速发展起到积极的作用。

1.1.3 技术标准

采用一级公路兼城市快速路标准设计,东、南线为双向14车道,其中主路双向8车道,设计速度为100km/h;辅路双向6车道,设计速度为50km/h;西、北线为双向8车道。

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1.2 自然地理概况

1.2.1 地形地貌

“一环”地处珠江三角洲冲积平原地区,所经过的大部分地区为平原地貌,地势相对较为平坦,区内水系大多由西向东流,水网交错,鱼塘、水沟遍布。

1.2.2 气象

“一环”所处地区气候属亚热带季风气候,年平均气温21.8℃,冬季最冷月份为1月,平均气温为13℃,极端最低气温在0℃以下,夏季最热月份为7月,平均气温为28.8℃,极端最高气温38.7℃。年平均降水量约1638.5mm,最大降水量可达2000mm。雨季的开始时间在3月下旬,结束期在9月底,长达半年。雨季的降水量占年降水量的81%。年蒸发量1400~1600mm,潮湿系数大于1。年内暴雨较集中的时间为5~9月份,平均每月约有一次暴雨发生。年平均风速1~2m/s。冬夏季的风向变化明显,从春季至初秋盛行偏南风,秋季至冬末盛行偏北或偏东风。本区属台风影响区,风速最大达34m/s。根据《中华人民共和国公路自然区划图》,本区属华南沿海台风区(IV7)。

1.2.3 水文

“一环”工程项目区内水系发育,主要河流有西江、北江、珠江。

西江发源于云南省东部沾益县,经广西梧州流入广东,三水区以下多叉道,主流在三水附近南折,经磨刀门注入南海,全长2194km。北江上源由浈江和武江在韶关附近合流而成,至三水区河口镇附近同西江叉流汇合,往东南流入南海,全长573km。“一环”位于西江、北江下游的河网区,地势低平,河汊交错,多浅滩,河床坡降小,一般为0.1‰~0.5‰。河流面积占陆地面积的8%。

西江、北江水系具有径流量大、汛期长、洪峰高的特点。4~9月为汛期,洪水量占年径流量的76~%,径流年内分配不均匀,4~9月约占全年76%。北江径流量13100m3/s,西江径流量可达40770m3/s

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1.3 工程地质条件

1.3.1 地质构造

“一环”途径区域地质构造主要有北西向的盐步-大沥断裂和西樵山断裂、三洲断裂,位于两条断裂的挟持部位,其详细特征如下:

1、 盐步-大沥断裂:为广州—从化断裂北西向配套构造,北起三水炭步,经大沥、灵山,沿洪奇沥入伶仃洋。断裂走向北西280°~320°,倾向南西,倾角50°~60°,长度约100km,多数地段掩没在第四系之下,可见断层角砾岩宽达15m,地貌上连续陡壁,断裂北侧细粒花岗岩均遭硅化。该断裂控制三水盆地东缘边界,北东侧古生代地层露出地表:西南侧三水盆地发育,在番禺区新造一带古生代变质岩和中侏罗统呈断层接触。

2、三洲断裂、西樵山断裂:为广州—从化断裂北西向配套构造,两组断裂局部走向大致330°~350°,倾向北东70°~80°,倾角45°~70°,推断长度大于200km。沿断裂带大部分为第四系覆盖和西江干流占据,在地表局部有露点,可见5m左右的断层角砾及下泥盆系地层逆冲于中泥盆系之上和破碎硅化蚀变和众多石英脉贯入等现象。断裂两侧地质构造线截然相反:东侧为断陷盆地,出露侏罗系、白垩系、第三系等中-新生代地层;西侧出露寒武系、泥盆系、三叠系等古-中生代地层,构造线近东西向。

1.3.2 地震活动

本区处于我国东南沿海地震活动带的中段,地震活动具有“频度高,震级低”的特点。根据《广东省地震烈度区划图》,路线所经区域的地震动峰值加速度系数0.05(地震基本烈度为VI度区)。

近场区历史上发生过4次震中烈度为VI度的破坏性地震。这些破坏性地震与地质构造的断裂活动有密切关系,说明断裂现今仍有明显的活动。但现今小震不多,地震活动水平较低,地震活动有明显减弱的趋势。

由于近场区的地质构造中,主要断裂有广州—从化断裂带,瘦狗岭断裂带、白泥—沙湾断裂带和西江断裂带,其在晚更新世曾有过强烈活动,属于晚第四纪

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断层。故此,从断裂的活动性以及规模来看,近场区的断裂在未来仍存在发生中强地震的可能性,特别是在这些断裂的交汇处。

1.3.3 地层岩性及分布

“一环”地层主要为第四系、第三系地层以及喜山期一套火山碎屑岩和玄武岩。岩性相对较复杂,尤其珠江三角洲平原是在海陆交替沉积环境中发展起来,第四系松散沉积层的划分和土性组合的变化就显得复杂;第三系基底三水盆地内陆湖泊相碎屑岩岩组合较复杂,这类新生代盆地除正常碎屑沉积外,还伴随火山碎屑岩的沉积;同时,沿线喜山期火山活动明显,隐伏火山岩或火山质岩石屡见不鲜,西樵山旅游区即为喜山期粗面岩。各土层岩土特征分述如下:

1、第四系(Q):在平原为冲积相和三角洲相沉积,在微丘区为残坡积层。 根据平原区第四系沉积特征及土性组合,采用广东地质组合类比法,将本区第四系与顺德组进行类比,划分为全新统(Q4)和上更新统(Q3)两套地层。

全新统(Q4):分布于全线地表,由耕植土、亚砂土、淤泥、粉砂、细砂、淤泥质亚粘土等组成。

上更新统(Q3):分布于全线第四系底部,由细砂、中砂、砾石组成。 2、第三系(R):包括上第三系(N)和下第三系(E)。本区第三系土层为 丘陵和平原基底岩性,由凝灰质粉砂岩、凝灰质砾岩、凝灰质角砾岩、砾岩、砂岩、粉砂岩和泥岩组成,这套红色岩系厚达几百米(广三盆地)。

3、喜山期玄武岩(β6):为基性系列喷出岩,分布于路线之外禅城南庄和佛山王借岗等地区。

1.3.4 地下水类型及特征

本区地下水类型可分为:松散地层孔隙水、基岩系裂隙水两大类。平原地区地下水主要为松散地层孔隙水,地下水位埋藏浅,一般1m左右,咸水或微咸水。矿化度>3g/l或1~3g/l,含有过量亚铁离子,一般不能饮用;水质类型为Cl-、Na+.Ca2+型或HCO-3-Cl-.Na+.Ca2+型水,PH值7.1~7.6,基岩系裂隙水主要为红色岩系裂隙水,本路线区均有分布,水量一般贫乏,地下水的补给主要是靠大气降水和丰水期、涨潮期河流入渗补给;地下水的径流形式为水平径流和垂直蒸发。

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地下水由丘陵、台地和山区流入平原后,径流形式由垂直循环为主转为水平循环为主,其水力坡降变缓,地下水由北向南,缓慢向海洋排泄。地下水和地表水力联系好,两者呈互补关系。

1.3.5 岩土层特征

“一环”软基典型土层分布为:

1、人工填土:广泛分布,主要为路堤填土或塘基填土,呈灰黄、褐黄红、灰色,由粘性土及砂砾和碎石组成,欠压实~压实。层厚1.3~3.1m。标准贯入击数N63.5=3~4。

2、粉砂:局部分布,呈浅紫、灰黄色、饱和、松散、夹有细砂。层厚4.00m左右。标准贯击数N63.5=3。

3、淤泥质亚粘土及淤泥:分布较广,为本线的第一层软土,层厚4.00~19.80m呈灰黑色,饱和,流塑状。

4、粘性土层(Q4al):分布较广,以亚粘土为主,仅局部为粘土。亚粘土分布较广,呈灰、灰白、灰黄、浅黄色,湿,软可塑~硬塑,层厚为3.90~8.20m。标准贯击数标准值Nk=6.2。粘土分布较少,呈褐黄、褐红色,湿,硬塑,具网纹状结构,层厚8.60m左右。标准贯入击数N63.5=15~17。

5、砂层:分布较少,仅见于局部,以粉砂为主,局部为细砂或中砂。粉砂呈灰褐色,饱和,松散,局部含少量粘粒,层厚3.25~4.80m,标准贯入击数平均值=10.6。细砂呈灰色,饱和,松散~稍密。层厚7.10m左右,标准贯入击数N63.5=9~11。中砂呈褐灰色,饱和,中密,层厚5.93m左右,标准贯入击数N63.5=18~24。

6、淤泥质亚粘土:仅见于局部,为本线的第二层软土,层厚为2.40~7.10m,呈灰黑色,饱和,流塑状。

7、粘性土层:分布较少,仅见于局部,为亚粘土,呈棕黄、灰黄色,湿,软塑~软可塑,层厚为1.0~1.70m。标准贯入击数N63.5=8。

8、砂层:仅见于局部,为粉砂,呈黄、灰色、饱和,稍密为主,局部密实,层厚3.10~9.50m。标准贯入击数N63.5=10~57,多数击数为10~12。

9、砂砾石层:仅见于局部,上部为砾砂,下部为砾石。砾石呈红褐色,饱

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和,密实,层厚3.97m左右。标准贯入击数N63.5=20。砾砂呈红褐色,饱和,中密,层厚4.20m左右。标准贯入击数N63.5=23~26。

10、基底岩石:据揭露,基底岩层主要为火山碎屑岩系,局部夹红色岩石,岩性有火山角砾岩、凝灰岩、凝灰质砂岩、泥质粉砂岩等。岩石风化层厚度较大,按岩石风化强度由上至下可划分为全风化、强风化、及微风化岩石,局部有风化顺序倒错的现象,与路基工程关系密切的主要全风化岩石。全风化岩石层厚1.10~5.10m。标准贯入击数标准值Nk=29.2。主要有以下几种岩性。全风化火山角砾岩呈灰绿色,以风化成亚粘土状,稍湿,硬塑~坚硬。全风化凝灰岩呈青灰、灰绿色,以风化成土状,湿,硬塑,局部夹强风化岩石。全风化泥质粉砂岩呈灰色,暗红色,以风化成土状,湿,硬塑主.。要土层标准贯入试验结果见表1-1,各土层主要物理力学指标见表1-2。

主要软土层各项物理力学指标如下:

软土厚度在0.5m ~36.8m之间,最大软土厚度为:36.8m(DS01标K2+600) 软弱土层(淤泥质土、淤泥)主要物理力学指标: 含水量w=22.5~76.5%,平均51.% 容重γ=14.9~19.5kN/m3,平均16.4 kN/m3 孔隙比e=0.66~2.08,平均1.47 液性指数IL=1.01~2.46,平均1.67 有机质含量Om=2.63~6.83%,平均4.09% 无侧限抗压强度qu=12.9~42.8kPa,平均26.5kPa 灵敏度St=1.19~2.01,平均1.

垂直固结系数Cv=0.38×10-3~11.34×10-3cm2/s,平均2.83×10-3cm2/s 水平固结系数Cu=0.29×10-3~1.21×10-3cm2/s,平均0.80×10-3cm2/s 垂直渗透系数Kv=0.042×106~0.086×10

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cm/s,平均0.0×106cm/s

水平渗透系数Kh=0.024×10-6~0.067×10-6 cm/s,平均0.036×10-6cm/s 压缩系数av=0.21~2.10MPa-1,平均1.28 MPa-1

直接快剪c=3~6kPa,平均3.67kPa;φ=3.4~15.1°,平均8.07° 固结快剪c=2~7kPa,平均3.67kPa;φ=15.7~16.4°,平均16.1° 容许承载力σ0=50~70kPa,平均62.3 kPa

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表1-1 主要土层标准贯入试验结果

土性 最大值 最小值 人工填淤泥质粉砂 亚粘土 土 亚粘土 4 3 5 3 3.5 4 1 2.2 25 2 6.2 粉砂 13 8 10.6 淤泥质亚粘土 粉砂 亚粘土 5 2 3.3 10 8 8.4 57 10 13.2 砾砂 26 23 24.5 平均值 3.5

表1-2 各土层主要物理力学指标

土性 状态 容重γ (kN/m3) 欠压实~压人工填土 实 粉砂 饱和、松散 淤泥质亚粘土 饱和、流塑 软可塑~硬亚粘土 塑 粉砂 饱和、松散 淤泥质亚粘土 饱和、流塑 软塑~软可亚粘土 塑 粉砂 饱和、稍密 砾砂 饱和、中密 18.8 16.5 16.2 16.4 16.8 17.6 18.6 18 19.5 内聚力c 内摩擦φ (kPa) 5 3.7 35.2 5 42.3 容许承载力σ0 孔隙比e (度) (kPa) 10.2 8.1 12 14.1 16.5 0.97 1.47 0.74 1.05 0.68 200 100 50 120 100 70 160 120 350 1.3.6 工程地质评价

佛山“一环”地处广东珠江三角洲地区,沿线软弱地层发育,软弱地层主要类型是冲淤积形成的淤泥和淤泥质土层,以厚层和夹层形式存在。从物理力学指标上看,软土层具有广东珠江三角洲地区淤泥的典型特征,即含水量高、渗透系数低、压缩性大、强度低。全线软土层中,最大含水量为104%、最大孔隙比超过2.5;最大压缩系数达2.5 Mpa-1;剪切强度指标中的内聚力最低c <2.0kpa、内摩擦力最低φ<1.1。含水量高预示软土层的沉降量大;渗透系数低使得软土层排水缓慢、固结时间和沉降稳定周期长,易导致较大的工后沉降;孔隙比大、压缩性高说明软土层易发生较大的变形,反映在路堤填筑过程中瞬时沉降量占的比重

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大;强度低说明软土层承载能力差,对路堤填筑时地基的稳定性不利。在这种地质条件上修筑高等级公路,给施工和管理都带来了很大的困难。在这样的软基上建设高等级公路,有必要进行全面的质量控制,包括重点断面和一般断面的稳定性分析、现场观测和沉降变化趋势预估。

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第二章 制定软基监控的内容和方案

2.1 软基监控内容和方案

2.1.1 软基监控目的和意义

佛山市“一环”城市快速路有诸多不利因素,使得全面进行软基施工质量监控非常必要。根据建设要求和本工程软基路段施工的特点,通过制定软基路段监控方案、建立现场观测体系、理论计算、现场观测和踏看等工作,达到以下目的:

1、在未到达卸载标准条件下提前卸载的软基路段中,大部分是超载路段,而关于超载情况下的卸载,又没有明确的标准可依,这些路段处理效果如何,是否需要进一步处理,路面施工阶段的现场观测数据是依据。

2、在路堤施工阶段,复合地基处理路段存在累计沉降量和沉降速率偏大、未填到等载标高、因涉及到结构物施工等原因在卸载前仍未完成路堤填筑等问题。这些处在桥头过渡路段和含结构物路段的处理情况如何,是否需要进一步处理,均需要路面施工阶段的现场观测来检验。

3、佛山“一环”是一条城市快速路,在建设过程中,不可避免的要与其它城市主干线相交,这些主干线不可能长期封闭;另外,它们的处理方法与“一环”软基路段的处理方法相异。检验这些平交路口的承载情况和沉降情况,是否需要进一步处理,路面施工阶段的现场观测也是一种检验的途径。

4、佛山“一环”软基路段采用的处理方法繁多,有袋装砂井处理(包括等载和超载)、深层搅拌桩处理、CFG桩处理、预制管桩处理、换填处理、强夯处理等;两试验段还采取的一些特殊处理方法,如电渗法处理等。通过路面施工阶段的现场观测,可以了解各种处理方法的优劣和相互协调性,为经验的积累和资料的完善创造条件。

5、根据路面施工阶段的现场观测的数据,可进行工后沉降的预估、路床抛高量的确定,也可对最终沉降量和地基固结计算情况进行校核。通过现场观测的数据,可以发现沉降不均匀或沉降速率大的路段,这样业主能及时地在路面施工阶段进行最后处理,以免在通车后影响公路畅通。

6、软基路段的现场监控数据,是完善从软基施工到竣工验收整个过程资料

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的组成部分;提供的现场实测数据对了解软基路段处理效果和完成竣工资料;为以后佛山地区修筑公路提供技术资料等均有帮助。

7、软基路段现场监控数据和分析资料,为路面(特别是桥头过渡路段和含结构物路段)的维修、永久性路面铺设和异常变化地基的加固提供依据。

2.1.2监控的主要工作

佛山 “一环”软基路段2006年2月份后就陆续进入路面施工阶段,为了便于现场监控工作的顺利开展和高质量的完成,制定如下监控工作:

1、前期准备工作

(1)根据路堤填筑情况、预压情况、路堤填土高度、软基处理方式、卸载情况,以及现场实际情况等,制定确实可行的现场观测方案,并协助施工单位和业主单位建立路面施工阶段现场观测系统;

(2)在分析路堤填筑施工期间沉降资料和现场踏看的基础上,依据现场观测方案制定的原则,落实具体的观测断面和观测点,督促、指导各施工单位进行观测点的埋设;

(3)组织相关的技术力量,配齐所有观测设备(包括部分需购臵设备的到位);完成所有观测仪器(水准仪等,以及辅助配件)的购臵工作;

(4)水准点采用路堤施工期间的临时水准点(若损坏进行修复),对于一些特殊路段与路面施工单位合作加密临时水准点,并在观测前按技术要求复核临时水准点的标高。

2、主要开展的工作

(1)根据路面施工期间现场观测方案,进行各沉降观测点的观测工作,并负责观测数据的整理;

(2)为了保证施工单位观测数据的可靠性,同时,督促施工单位重视路面施工阶段软基沉降的问题,组织4~5次的联测工作,并协助业主单位对施工单的位观测数据进行复核和监督;

(3)协助业主单位进行观测数据的分析工作,提供在路面施工阶段特殊软基路段再处理的建议;

(4)对于发现在路面施工阶段出现裂缝比较严重的路段,通过增加踏看频

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率和增加观测断面,了解其发展情况,并及时向业主汇报。对于在路面施工阶段累计沉降量大或沉降速率大的路段,根据观测断面的疏密情况,监控单位合理地增加观测断面,全面的了解具体沉降的区段,以及其发展趋势;

(5)进行定期的现场巡视和踏看工作,及时汇报路面施工进展情况和路面出现的异常情况(挡土墙开裂和错台、路面基层裂缝、沥青路面裂缝等)和沉降观测杆的保护情况。对已破坏的沉降杆及时督促施工单位尽快恢复,以保证监测的连续性。对异常情况除安排有关人员跟踪调查和及时汇报情况外,还要调查其地质条件和查明原因,提出相应的处理建议;

(6)在观测过程中,对于软基路段出现的质量隐患,为业主单位提供相关的技术咨询服务;

(7)根据沉降情况,提出再超载路段的具体桩号和超载高度,并协助管理单位进行现场观测工作;

(8)对全线软基路段,提出路床抛高的具体方案,包括,具体路段的桩号、抛高量、纵坡的调整等等,并协助业主单位和设计单位到各管理处落实,解决路床抛高过程中的具体问题;

(9)协助设计单位、管理单位和施工单位,分析在路面施工阶段路堤上出现各种裂缝原因,并提出解决问题的建议;

(10)根据路堤填筑阶段和路面施工阶段软基的沉降情况,提出上基层调整的建议,并给出具体的路段桩号、调整量,以及纵坡的调整等;

(11)对路面施工的进展情况、沉降观测点的破坏情况,以及临时水准点的工作状态等等,及时汇报,对破坏的观测点和临时水准点进行修复;

(12)协助业主开展对北线新老路基交界处、高挡土墙、换填处理等路段的普查工作,对出现问题的路段,除提供相关资料外,还提出了具体的处理建议;

(13)对西线5标含结构物路段出现裂缝问题,提出了处理建议,对桥头压浆处理,提出了减小对结构物影响的施工方法建议;

(14)针对路面施工阶段出现的问题和施工的需要,及时增加观测断面和观

测点,调整观测频率;

(15)不同软基处理交界处再处理建议,以及南线1标观测系统恢复和加快路堤填筑建议等;

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(16) 路面施工阶段是一个动态的施工过程,路基处理方法繁多,处理时间不同,施工单位施工技术不同,引起软基复合地基处理效果不一。

2.1.3监控方案

监控单位根据软基监控的目的和内容出发,保证各项监控任务的正常开展,为软基施工和工程决策提供正确的观测数据和理论依据,制定了详尽了路面施工阶段软基监控方案。整个路面施工阶段的软基监控工作分两个阶段,即:

第1阶段为普查阶段,是确定各观测路段是否需要进一步再处理的阶段。这阶段的观测频率为,在路床交验前后3天内,所有观测点观测1次;路面结构底基层施工完成后3天内所有观测点观测1次。

第2阶段为重点跟踪阶段,是为路面形式的确定、上基层调整量的确定等提供依据的阶段。这阶段的观测频率为,底基层施工完成后间每隔15天观测1次;基层完成后观测1次;路面施工完成后观测1次。对于需要再处理的复合地基路段其观测频率为,底基层施工完成后每间隔7天观测1次;基层完成后观测1次;路面施工完成后观测1次。对于满足沉降要求的复合地基处理路段按总量的20%进行抽检观测,观测频率为,底基层施工完成后每间隔15天观测1次;基层完成后观测1次;路面施工完成后观测1次。对于在路面施工阶段出现裂缝比较严重的路段,增加观测断面。对于在路面施工阶段累计沉降量大或沉降速率大的路段,根据观测断面的疏密情况,合理地增加观测断面。对于部分标段实际的情况,监控单位将按工程实际需要调整观测频率。

2.1.4 监控方案制定依据

监测方案依据《工程测量规范》(GB 50026-93)、《公路软土地基路堤设计与施工技术规范》(JTJ 017-97)、《广东佛山和顺至北滘主干线工程两阶段施工图设计》、《广东佛山和顺至北滘主干线工程地质勘探报告》、《佛山市北滘至乐从主干线工程两阶段施工图设计》、《佛山市北滘至乐从主干线工程地质勘探报告》、《佛山市乐从至狮山主干线工程两阶段施工图设计》、《佛山市乐从至狮山主干线工程地质勘探报告》、《佛山市狮山至和顺主干线工程两阶段施工图设计》、《佛山市狮山至和顺主干线工程地质勘探报告》,以及现场踏勘、路堤施工阶段观测成

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果和结构物实际分布情况等来制定监控方案。

2.1.5 现场监控系统

根据软基路段路面施工阶段监控内容和方案,监控单位在路面施工的初期阶段共布臵316个观测断面,东线为106,南线为84,西线为68,北线为58 。随着路面施工阶段推进,路面出现了异常情况,如挡土墙开裂和错台、路面基层裂缝、沥青路面裂缝,部分路段沉降或沉降速率比较大,监控单位酌情增加观测断面,具体设臵情况见附件1~4。

2.2 现场监控的质量措施

1、以科学、严谨和实事求是的态度,从严从细的做好现场观测的各项工作,认真的完成观测任务。

2、把好仪器的选型、调试关,严格按仪器说明和观测要求进行仪器的标定工作,以保证投入使用仪器工作性能良好、测量准确。另外,测量仪器定期校正,临时水准点和参考点定期复核。

3、认真做好观测、记录、整理、计算和绘制图表等工作,并委派专人对所有资料进行核对复查,以确保资料的准确性。

4、加强仪器设备的检查、维护工作,确保监测工作正常进行。一旦发现仪器受损,及时修复或更换。

5、严格按仪器说明书及国标中所规定的条款进行操作、计算和制图,并按规定及时报送有关资料。

6、挑选工作认真负责的技术人员负责仪器的安装、测试及资料的整理工作, 以确保整个观测、试验项目满足有关技术要求。

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第三章 监控的主要工作

3.1 建立软基监控档案

为了更直观地反映软基路段的地质情况、软基处理情况、施工情况、以及软基路段的沉降情况等软基路段的现状,方便快捷地从整体上掌握软基处理效果,为后续施工和卸载等决策工作提供依据。监控单位通过各方面资料整理分析、现场踏看和现场调查等手段,在管理部门和施工单位的通力协助下,完成了软基资料档案库的建立,并以图形表格形式给出。软基资料档案库包括:各种不同路段软基处理的平面图、填土高度、软基深度、监测断面桩号、路堤填筑土完成时间、设计沉降量、累计沉降量、沉降完成比例和近三个月的沉降速率等。在软基资料档案库现成的过程中,监控单位花费大量精力收集相关资料,并用计算机绘出图。9月份形成软基档案初稿,由于变更设计、数据缺陷等原因,软基档案历经4次修订,终于于12月底基本定稿。软基资料档案为各管理部门了解软基路段基本情况和动态提供了方便,同时也为软基处理质量的评估提供了借鉴的资料。东线DS05标部分路段软基资料档案参见图3-1。

图3-1 东线DS05标部分路段软基资料档案

DS-5K7+700桥A15-20超载1.75A15-20超载1.75A16-20超载1.75B14-16超载0.35B14-16超载0.35B11-15超载0.35D22-25超载0.1K7+748K7+788K7+0K8+040K8+080K8+447K8+520K8+4K8+633K8+880K8+920K9+180K7+710K7+850DS-5K9+781.88B10.5超载0.35A14超载1.75A14超载1.75A14超载1.75A14超载1.75B13超载0.35B14超载0.35K9+238桥桥桥K7+710K7+0K7+910K8+830K8+410K8+310K8+930K8+0K9+030K9+130K9+175K7+820K8+010K8+110K8+210K8+520K8+4K8+580K8+635K7+760K8+730K9+2305.12.85.03.25.05.35.86.06.36.55.55.56.35.95.85.33.44.24..34.62.29.112171812121212.215.111.516.917.818.117.423.116.214.314.214.512.412.912.9K7+710K7+760K7+820K7+880K7+910K8+010K8+110K8+210K8+310K8+410K8+580K8+635K8+730K8+830K8+0K8+930K9+030K9+130K9+175K8+500K8+510上基层抛高建议值(50mm)K7+788~K7+85040430.0310.72513.8365594831.07011.57080.0070.006752.31210.02006.03K7+700~K8+0402006.03K8+080~K8+52015713.8268.6120.02006.03K8+4~K8+6312006.01K8+631~K8+8802006.012006.03K8+880~K8+920K8+920~K9+1801060.005363.757053.75578826124700.000.004505060.000.00232.31216.42006.03K9+180~K9+2382.143.75K8+5500.000..475.679..76.26.6240.2287.5293.610.151.312.763.813.370.629.440.042.976.5103.5110.660.779.785.375.199.0102.755.175.281.859.566.468.930.036.739.2.798.3104.386.193.697.390.610.297.315.1101.217.156.252.178.674.585.281.251.955.673.280.380.992.117.121.722.6K9+230

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3.2 上基层抛高

3.2.1 上基层抛高的目的、意义

上基层抛高与路床抛高相似,在软基处理的施工过程中,经过堆载的路堤会发生一定的沉降,而在路堤堆载期间,这是我们所希望看到的,相对来沉降量越大土体的固结度也就越大,在交通开放后的公路运营阶段产生很大沉降的可能性就降低,但是如果该区段的沉降速率在卸载前、后仍然不是很稳定,那么我们就要考虑在不影响线形平顺的基础上预留出部分沉降量进行一定数值的抛高。

在路堤施工阶段佛山“一环”已经在部分路段进行了路床抛高,在具体实施中,由较准确的工后沉降预估确定预抛高量是关键。软基监控单位运用河海大学岩土工程研究所自行编制的利用实测沉降数据和填土信息预估后期沉降程序,对全线典型断面总沉降量、瞬时沉降量和工后沉降量等进行了计算,并对软基土体固结程度情况进行了分析。依据这些研究成果,并考虑线路的顺畅,制定了适合各种路段的路床抛高方案,确定了各路段的抛高值。从近1年的观测数据上看,最大累计沉降在5~6cm,软基段的高程均在设计标高和抛高后标高之间,效果良好。

在路面施工阶段考虑某些软基路段的沉降仍然不是很稳定,沉降量仍然较大,路桥公司组织各线总监办、监控单位召开会议确定分别在东、南、西线进行上基层抛高,其目的就是要在沥青路面上基层施工过程中考虑把路面施工阶段沉降下去的预抛高量弥补回来,使得竣工后路面基层标高维持含原来确定预抛高量的设计标高。

路床、上基层抛高就是要使得工程竣工通车后在保持路面维持设计标高(含原来确定的预抛高量),保证路面的平顺,线型的优美,不会造成路面较大起伏,进而形成跳车等公路病害,是一项非常具有前瞻性的工作。

3.2.2 上基层抛高

考虑到上基层抛高的成本较高,所以上基层抛高量一般都控制在20~50mm的范围内,此次上基层抛高的抛高量都为50mm。

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1、东线上基层抛高

东线上基层抛高主要集中在软基较厚的DS01标段,具体抛高路段如下:DS01标K0+627~K0+756、K0+888~K1+163、K1+576~K1+818,DS05标K1+576~K1+818,上基层抛高路段总长为663m,抛高量均为50mm。

2、南线上基层抛高

南线上基层抛高主要集中在软基较厚的NS02、NS03、NS04、NS05、NS06标段,具体抛高路段如下:NS02标K2+680~K3+620、K3+637~K4+141,NS03标K5+703~K5+882、K6249~K6+350 ,NS04标K6+350~K6+379、K6+870~K7+381、K7+381~K7+570(辅路),NS05标K8+7~K9+145、K9+175~K9+430,NS06标K+572+K10+752、K12+950~K13+370,上基层抛高路段总长为3681m,抛高量均为50mm。

3、西线上基层抛高

西线上基层抛高主要集中在软基较厚的XS04、XS05标具体抛高路段如下:XS01标K2+851~K3+160,XS03标K9+085~K9+100,XS04标K10+784~K10+810,XS05标K11+596~K11+699、K12+576+K12+688、K12+878~K12+908,上基层抛高总长度为593m,抛高量均为50mm。

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3.3 现场踏看及问题处理

3.3.1 现场踏看的意义、目的

现场踏看是施工过程中对现场情况了解,掌握的必要环节,是施工质量控制、保障的有力措施。对现场定期巡视不仅能及时的发现问题,还能利用对现场熟悉的优势提出各种问题的处理建议,并长期跟踪监控问题的发展,对问题做一个有始有终的处理,是工程质量的提高不可或缺的手段。

3.3.2 现场踏看的情况汇报

佛山“一环”从2006年5月初全面进入路面施工阶段,针对全线不同路段地质条件和现场情况提出了路面施工阶段的观测方案,根据方案的要求软基监控单位除定期对全线进行踏看外,还根据出现的各种异常情况加大了对现场的踏看频率,并在市路桥公司的组织下,市监检站、软基监控单位对全线进行了多次现场踏看。

现场踏看一方面是在路面施工阶段的不同施工进度期间,对路堤的沉降情况进行定期检查;另一方面对路面施工期间出现的异常情况进行全面的追踪,特别是沉降异常段、路面裂缝段、挡土墙异常段和路堤雨水冲刷段。对出现的问题软基监控单位经过详细的现场观察及时提交情况报告,并进行原因分析和针对性提出相应的处理建议。在采取处理措施后对该区段进行后续跟踪,对问题的解决效果作出了相应的评估。现将现场踏看的成果汇总如下:

1、沉降异常情况检查

软基监控单位严格根据路面施工阶段的观测方案对“一环”进行沉降观测,经过科学、严谨的数值分析方法对所采集的数据进行认真处理,发现各线中均有某些标段沉降异常路段,随即在这些路段加强现场巡视的密度,关注其周围路段边坡、桥头等处易出现问题的地方,分析造成沉降异常的原因。

2、基层、沥青路面结构层裂缝检查

软基监控单位一直都非常关注裂缝的出现和发展。在路堤施工阶段对路堤出现的裂缝进行了全面的追踪,并提出了处理建议,对路堤的施工质量起到了积

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极的作用。路面施工阶段软基监控单位一如既往的对基层出现的裂缝进行了全面的调查,进行了原因分析和提出处理建议,给相关决策部门的后续处理提供了参考资料。

⑴ 东线裂缝检查

“一环”东线由于基层施工较西线、北线较晚,前期并没有发现较大面积的裂缝,后期DS14出现一些长度较长,密度较大的裂缝区,软基单位及时进行了踏看,原因分析,并对后续裂缝的处理提供了一定的参考建议。

① 裂缝现象

a.东线DS03 K5+060处左幅路面长17.1m,宽1~2mm横向裂缝;K5+270

处右幅路面出现长12.7m,宽约2mm横向裂缝。

b. 东线DS04 K6+320处右幅路面出现长约10m,宽约2mm横向裂缝; c. 东线DS10 K17+560~K17+900处右幅路面出现数条相隔20m左右,长约10m,宽1~2mm横向裂缝。

d. DS12 K22+100处左幅路面出现长约8m,宽1~2mm横向裂缝;K22+550处附近右幅路面出现数条相隔7、8m,长约6m,宽1mm左右横向裂缝。

f. DS14 K26+900处两幅路面均出现长约10m,宽1~2mm横向裂缝;里程为K27+380~K27+790,路线长410米范围出现多条的横、纵向裂缝。

② 基层裂缝原因分析

a.温度伸缩缝

这一类裂缝主要是由升温降温以及养护条件不好而引起的,一般为横向裂缝,宽度在1mm以下。一般每隔一段距离有一条温度伸缩缝,部分养护条件好的路段伸缩缝间距较大,养护条件差的路段间距则较小。东线DS-03标、DS-10标、DS-12标,等标段均发现有温度伸缩缝。

b.不同软基处理交界处的裂缝

在不同软基处理交界处附近的横向裂缝一般宽度较温度伸缩缝要大,主要是由于软基处理方式不同,而产生的差异沉降。东线DS-03标K5+220桥头段为CFG桩与袋装砂井交界处,在K5+270右幅路面附近出现宽度约2mm左右,长度约12.7m的横向裂缝;DS-04标K6+300桥头段为水泥搅拌桩与袋装砂井交界

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处,在K6+320右幅附近出现宽度约2mm左右的横向裂缝;东线DS-12标K22+077桥头段为水泥搅拌桩与袋装砂井交界处,在K22+100左幅附近出现宽度约2mm左右的横向裂缝。

⑵ 南线裂缝检查

“一环”南线由于基层施工相对于各条线较晚,从开始施工到九月底,没有出现明显的横、纵裂缝。

⑶ 西线裂缝检查

“一环”西线于3月底开始全面卸载,卸载于4月中完成,4月下旬开始进入路面施工阶段,由于基层施工较早,在2006年5月份开始,西线部分路段陆续出现一些横、纵向裂缝,具体如下:

① 裂缝现象

a.基层施工阶段

纵向裂缝:XS05标K11+372~K11+733,左幅,距离路中线约11m,右幅,距离路中线约10m,裂缝宽度均在1~2mm之间;XS05 标K11+750~K12+200左幅,距离路中线约10m,裂缝宽度在1~2mm之间。

横向裂缝:主要在XS05标K11+416左幅,K11+420左、右幅,与路基斜交,K11+585左、右幅,K11+800左幅,K11+856左幅,K12+094左幅。横向裂缝主要位于结构物旁(如箱涵等)、复合地基与袋装砂井路段交界处、另外袋装砂井路段也有多条横向裂缝。

b.沥青路面施工阶段

2006年9月下旬在K11+420右幅已铺设的沥青下面层上发现长约7m,宽宽3~4mm的纵向裂缝,该裂缝距右侧路基外边缘2~3m。该处在基层施工阶段也出现了多条横、纵向裂缝。

② 基层裂缝原因分析

a.温度伸缩缝

这一类裂缝主要是由升温降温以及养护条件不好而引起的,一般为横向裂缝,宽度在1mm以下。一般每隔一段距离有一条温度伸缩缝,部分养护条件好的路段伸缩缝间距较大,养护条件差的路段间距则较小。西线XS01标、XS03

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标、XS05标,北线BS01标、BS03标等标段均有温度伸缩缝。

b.摊铺机械的施工缝

摊铺机械在基层施工时候产生的施工缝。西线XS05标的纵向裂缝均在左右幅的,且沿路堤纵向贯通,初步分析为施工缝。

c.台背附近的裂缝

在西线XS05标部分台背出现横向裂缝,宽度不大,初步分析该处的裂缝为台背回填的密实度不够,而产生的裂缝。

d.不同软基处理交界处的裂缝

在不同软基处理交界处附近的横向裂缝一般宽度较温度伸缩缝要大,主要是由于软基处理方式不同,而产生的差异沉降。西线XS05标K11+410为水泥搅拌桩与袋装砂井交界处,在K11+420附近有一条宽度5mm左右横向裂缝;以及北线BS03标K11+258桥头段水泥搅拌桩与清淤换填交界处的横向裂缝属于此类。

e. 结构物处的裂缝

西线XS05标K11+580涵洞顶部基层上出现一横向裂缝,裂缝宽度2~3mm,自K11+450~K11+598.4为水泥搅拌桩处理,涵洞顶部设计填土高约2.5m,超载预压期预压土高度为2.5m。初步分析,认为可能是涵洞基础处理效果不好,预压期在高约5m的填土下产生沉降,在涵洞顶的基层上产生裂缝。

③ 沥青面层裂缝原因分析

a.在路堤填筑施工阶段和路面结构施工阶段,XS05标K11+420附近均出现过裂缝,如路面底基层施工阶段在K11+372~K11+733左幅,距离路中线约11m,右幅距离路中线约10m,出现纵向裂缝,裂缝宽度在1~2mm之间;在K11+416左幅、K11+420左右幅出现与路基斜交的横向裂缝,裂缝宽度在2~3mm之间等等。这些裂缝的出现影响了路堤和路面结构整体的刚度,导致在进行沥青下面层施工时,易出现裂缝。

b.K11+420附近为袋装沙井和水泥搅拌桩交接路段,水泥搅拌桩,处理深度8~12m;袋装砂井,处理深度11.4m。另外,在K11+372~K11+733路段采用的处理方式较多,有袋装砂井、水泥搅拌桩、CFG桩+砂桩等,各种方法相互交织,导致软基沉降极不均匀,再加之路面结构整体刚度的薄弱,易在沥青下面层施工过程中出现裂缝。

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c.在路面结构施工阶段K11+420附近有2个观测断面,其K11+355断面设臵在袋装砂井处理路段,K11+388断面设臵在水泥搅拌桩处理路段。从06年5月10日到06年8月10日止,两观测断面的累计沉降量分别为41mm和121mm。水泥搅拌桩处理路段的累计沉降量明显偏大,再加之路堤填筑施工阶段的沉降资料,说明水泥搅拌桩处理路段中水泥搅拌桩桩体可能已受损伤(写的很好,用的损伤,没有用损坏),软基自身刚度不够,在沥青下面层施工(类似加载)中,易导致出现裂缝。

d.K11+420附近出现长约7m、宽3~4mm纵向的裂缝,距右侧路缘石2~3m左右处,在此位臵也不能排除是边坡有水平位移产生的。

⑷ 北线裂缝检查

“一环”北线大部分路段属于旧路改造路段,进入基层施工后,路面出现一些横、纵向裂缝,具体如下:

① 裂缝现象

a.BS-01标

K0+000~K0+028兴业路分离立交桥桥头段,右幅基层上有一条纵向裂缝,裂缝宽度10~15mm,长度28m左右延伸至桥头搭板处。

K1+280~K2+190出现多条横向、纵向裂缝,该路段为旧路改造段。 K2+400~K2+650一条纵向裂缝和多条横向裂缝,纵向裂缝宽度3~5mm,长度为100m左右。

b.BS-03标

K10+560~K10+740虹岭路立交桥尾挡土墙段,在左幅基层上有一条纵向裂缝,裂缝宽度1~2mm。该段的处理方式为水泥搅拌桩,处理深度为12m。

K11+030~K11+180路段,在左幅基层上有一条纵向裂缝,裂缝宽度1~2mm。

K11+120横向裂缝,裂缝宽度1~2mm。此处为清淤换填路段和桥头段水泥搅拌桩处理段交界附近出现的一系列横向裂缝。

K11+350横向裂缝,裂缝宽度1~2mm。 c.BS-05标

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中心桩号为K15+650左辅路附近出现三条纵裂缝,分别分布在辅路左边中间和右边。靠左纵向裂缝宽度在20mm~25mm,长度100m左右,该裂缝左边路面、路基有明显向外倾斜趋势。中间纵向裂缝宽度在4mm~6mm,长度50m左右。靠右纵向裂缝宽度在5~10mm,长度100m左右。

中心桩号为K15+600右辅路附近出现一条纵裂缝,裂缝宽度在5mm~7mm,长度100m左右,延伸至辅路桥头。

BS-05标与BS-06标交界处在桥头段右幅出现一纵向裂缝,中心桩号K20+800,裂缝长度约30~40m,宽度超过10mm,沥青路面有拱胀现象。

② 裂缝原因分析

a.温度伸缩缝

这一类裂缝主要是由升温降温以及养护条件不好而引起的,一般为横向裂缝,宽度在1mm以下。一般每隔一段距离有一条温度伸缩缝,部分养护条件好的路段伸缩缝间距较大,养护条件差的路段间距则较小。北线BS01标、BS03标等标段均有温度伸缩缝。

b.摊铺机械的施工缝

摊铺机械在基层施工时候产生的施工缝。北线BS03标虹岭路立交至标尾有两条较长的纵向裂缝为摊铺机械的施工缝。

c.不同软基处理交界处的裂缝

在不同软基处理交界处附近的横向裂缝一般宽度较温度伸缩缝要大,主要是由于软基处理方式不同,而产生的差异沉降。北线BS03标K11+258桥头段水泥搅拌桩与清淤换填交界处的横向裂缝属于此类。

d.清淤换填不彻底而产生的裂缝

北线BS03标虹岭路立交桥桥尾挡土墙段(K10+520~K10+740)产生纵向裂缝,该处为北线软基深度较深路段之一,软基深度3.5~4.2m,且土层变化较大,而该处软基处理方式为清淤换填,挡土墙底采用搅拌装处理,在路堤施工阶段的累计沉降量也是北线最大,K10+681断面达220mm左右。初步认为,该处的清淤换填不彻底,而导致路面施工阶段的不均匀沉降,可能是产生裂缝的原因。

e.挡土墙偏移而产生的裂缝

北线BS05标与BS06标交界处的桥头段为搅拌桩处理,在桥头段出现一纵

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向裂缝,中心桩号K20+780,裂缝长度约30~40m,宽度超过1cm,位臵大概在新旧路结合处,并可明显看到该段挡土墙有明显的向外偏移。分析认为,该段的纵向裂缝是由于挡土墙向外测偏移造成的。

3、挡土墙异常情况检查

佛山“一环”大部份路段为填方路段,部分桥头的填方高度达7~8m,这对桥头挡土墙来说是严峻的考验。北线BS01、BS05、BS07标在路面施工阶段均出现了挡土墙开裂、错台的现象,监控单位对此做了多次进行了现场踏看,全面记录和分析了挡土墙异常的现象和原因,并提出了相应的处理建议。

⑴ 挡土墙异常现象

①.BS-01标K0+000~K0+028左、右两侧挡土墙与路基结合处出现宽度为10mm左右的裂隙。右侧挡土墙靠辅路外侧有两条竖向裂缝,其中K0+028处宽度在10~20mm,长度从地面一直延伸到护栏底部,K0+010处竖向裂缝下宽约25mm,上宽约55mm, 长度从地面一直延伸到护栏底部。两侧挡土墙都有明显外拱迹象。

②.BS-05标K20+800处右幅挡土墙出现错台现象。从挡土墙内、外看错台宽度在10~15mm,并在该区段伴随有较多横、纵裂缝。

③.BS-07标K25+710处出现挡土墙错台现象,挡土墙外移约15~20mm。近几月的沉降数据反映该段沉降较大,2006年九月底累计沉降量达105mm。

⑵ 挡土墙异常原因分析及处理建议

针对北线出现的挡土墙异常现象,监控单位根据多次现场踏看和相应的背景资料分析,提出了一些处理建议。

北线出现挡土墙异常情况路段均为高填方路段,在这些地方的挡土墙均承受着巨大的土压力作用,而这些路段土体密实度进而形成的土体刚度是挡土墙能否抵抗巨大土压力的关键,又北线BS-01、BS-05 、BS-07的挡土墙均处于桥头位臵,该位臵的台背回填密实度更是挡土墙整体发挥功效的重中之重。北线出现的挡土墙开裂、错台应与土体密实度有一定的关系。北线虽软基路段较少,但由于其大部分路段属于旧路改造段,北线三处挡土墙异常位臵都属于此区段。新、老地基土体的固结情况不一致,造成地基承载力的分布不均匀,也可能是产生挡

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土墙开裂的原因。软基监控单位提出了一些调查原因的方法和处理建议。 ①.对已发现异常的挡土墙段加强现场观测,包括水平位移观测和沉降观测;以确定挡土墙异常情况的发展。

②.对扶壁式挡土墙截面尺寸进行检验,看是否与设计尺寸相符;检查扶壁式挡土墙底板与扶壁交接处的裂缝;对扶壁式挡土墙进行面板配筋和施工截面检验,BS-01标挡土墙外拱现象很明显,相对来说有一定的必要性。

③.对挡土墙的设计方案,稳定性,抗滑性、抗倾覆性等进行重新验算校核,看是否能满足要求。

④.校核勘察资料,核实勘测资料的正确性,有必要进行地质补勘。 ⑤.根据调查和观测情况,对挡土墙异常段做定性分析,针对不同问题可以采用,路堤注浆处理、基础压浆处理、挡土墙加固处理等。

4、路堤雨水冲刷检查

珠江三角洲地区干、湿季节分明,每年四、五月份即进入雨季。佛山“一环”于2006年5月全面进入路面施工阶段后,经历了几场较大的雨水,导致部分路段路堤、桥头台背发生较为严重的雨水冲刷。软基监控组在进行现场测量时发现东、南较为严重,西、北线相对较轻。由于雨水冲刷的侵蚀会降低路堤、台背的整体刚度,对施工质量造成影响,监控组发现问题后及时向上级部门汇报了相关情况,施工单位也及时对其作出了相应的处理。

⑴ 雨水冲刷现象 ① 东线雨水冲刷检查

东线DS01 K3+200处左辅路桥台搭板下路基已被淘空,可见所铺设的土工格栅,形成4×4×1.2立方米左右的空间,台背回填段基本破坏。根据现场情况分析,初步认为是进行桥头台背回填段压浆钻孔过程中打穿了自来水管道,高压水将台背回填土冲走形成上述危害工程质量的情况。DS04标K6+996、K7+190,盐平4标K15+990,DS16标K31+338桥头台背段都受到不同程度的雨水冲刷影响。

② 南线雨水冲刷检查

南线NS02标K3+610、NS04标K7+990 NS-06标 K10+560附近桥头台背遭

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雨水冲刷, NS04标K7+920附近路床雨水冲刷,两处雨水冲刷情况相对较轻。

③ 西线雨水冲刷检查

西线四标K9+315左、右台背,K9+320左边台背遭雨水冲刷,个别位臵冲刷至土工格栅,造成台背段部分位臵塌陷,雨水冲刷情况较为严重。

④ 北线雨水冲刷检查

北线BS03 K10+165附近出现三处雨水冲刷,其中一处已经掏空路基下方,形成1×1×1左右的空洞,对路基的稳定性造成一定的威胁。

⑵ 雨水冲刷的原因

① 降雨量大,而且降雨强度远超过道路的排水能力;

② 原路基施工期的排水系统已基本破坏,路面排水系统还不健全; ③ 没有及时做好台背回填土的防护工作; ④ 细粒土堵塞了排水层中的排水通道;

⑤边坡排水通道施工过程中,没有及时回填排水通道两侧,造成雨水侵蚀挖空排水通道下方边坡,进而扩大为路堤下方的掏空现象。

⑶ 雨水冲刷的处理建议

① 针对出现的台背冲刷现象施工单位应尽快回填,对于搭板下掏空的现象,应该重新进行台背回填,保证其密实度,防止在工程竣工通车后,形成桥头跳车等公路病害,影响公路的运营质量,增加工后的维护费用。

② 针对路堤的冲刷现象施工单位应尽快回填,保证路堤的刚度与冲刷前一致,防止在竣工通车后,在车辆荷载的作用下,产生路面倾斜。

3.3.3 总结

综上所述,可以看出现场踏看是工程建设必不可少的环节,是科学的管理、和组织的重要手段,有利于及时发现问题,解决问题,这给上级部门的工作安排和决策带来便利,保证了工程以高质量,高标准完成。我监控单位也将继续完善现场踏勘的组织细节,扩大信息来源的通道等方面,希望给今后类似的工程提供有用的经验。

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3.3 路面施工阶段的成果

监控单位在路面施工阶段已已取得的成果: 1、软基路段路面施工阶段监控方案; 2、路面施工阶段软基沉降监控工作月报;

3、各类问题处理建议报告和背景资料报告;包括:路床抛高、上基层调整、不同软基处理交界处再处理、路面施工阶段再超载建议、挡土墙开裂和错台、路面基层裂缝、沥青路面裂缝等等;

4、路面施工阶段的软基资料档案库;

5、不同软基处理方法交界处进行再处理的方法;

6、完善的软基路段路面施工阶段的各类资料,包括,施工资料、地质资料、观测资料等,项目结束后提交路面施工阶段监控的总结报告,以及相关的资料汇总报告;

7、有针对性的工后沉降监测计划和原则,能满足为软基处理效果评价和路面修补时间与厚度提供参考依据的要求;

8、提供了借鉴的各类问题处理的相关技术研究和技术咨询。

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第四章 软基沉降理论分析

4.1 总沉降量预估

佛山“一环”城市快速干线穿越平原水网地带,地下水位高,表层地质层次沉积年代近,结构松软,含水量高,变形大,多为软土地基。为了减少工后沉降,全线软基路段均进行了软基处理,同时进行了较长时间的预压。然而,部分标段的沉降速率仍很大。为了更好的了解目前软基处理的现状,进行了部分断面固结度的估算。

4.1.1固结度计算的基本原理

固结度指在某一附加应力下,经某一时间t后,土体发生孔隙水应力消散的程度。地基中某一点的固结度U通常,当荷载不大时,土中的应力与应变实用上可采用直线关系。地基中某一点的固结度可按式(1)进行计算;因地基中各点的应力不等,各点的固结度也不同,地基的平均固结度可采用式(2)进行计算。

UStuu1S

(1)

U0mumS总tmu1mS总mmm (2)

根据固结度计算所需资料以及目前地质补堪后所掌握的资料,河海大学岩土工程研究所采用地基土层应变比对补勘断面的固结度进行估算。对断面的最终沉降量S∞分别运用分层总和法和反分析预估沉降法进行计算,再按式(2)计算 U0。

1、分层总和法

⑴计算原理

分层总和法顾名思义,根据地基可能产生压缩的土层,按土的特性和应力状态的变化分为若干层。地基压缩土层的厚度,工程上按竖向附加应力z与自重应力cz之比确定,对于一般粘土以z/cz=0.2、对于软粘土以z/cz=0.1为

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确定压缩层厚度的标准;考虑到自重应力和竖向附加应力沿地基深度是变化的,为了保证计算结果的精度,每层厚度不能取得太大,一般在2.0m~4.0m之间为宜。设各土层厚度分别为h1,h2,h3,,hn,按单向压缩量公式,计算每层土的压缩量s1,s2,s3,,sn,然后累加起来,即为地基的最终沉降量s(或称总的地基沉降量)。

⑵ 基本假定和约定

采用分层总和法计算地基的最终沉降量,对地基中附加应力的计算公式和室 内侧限压缩试验的指标需作下列假定和约定:

① 地基土为一均匀、等向同性的半无限空间弹性体。在路堤、交通等荷载作用下,土中的应力与应变关系呈直线关系。因此,可应用弹性理论方 法计算地基中的附加应力。

② 地基沉降计算以路堤横断面中心点下土柱所受的附加压力进行计算。实际上路堤底面边缘或中部各点的附加应力不同,中心点下的附加应力为最大 值。

③ 地基土的变形条件为侧限条件。即在路堤、交通等荷载作用下,地基土层只产生竖向压缩变形,侧向不能膨胀变形,因而,在沉降计算中,可应用实 验室测定的侧限压缩试验指标av与Es数值。

④ 沉降计算的深度,理论上应计算至无限深,工程上因附加应力扩散随深度而减小,计算至某一深度(即受压层)即可。在受压层以下的土地层附加应力很小,所产生的沉降量可忽略不计,若受压层以下尚有软弱土层时,则应计算 至软弱土层底部。

⑶ 计算方法与步骤

① 用坐标纸按比例绘制地基土层分布剖面图和路堤剖面图。

② 计算地基土的自重应力,土层变化处为计算点。计算结果按力的比例尺绘于路堤地基中心线的左侧。注意自重应力分布曲线的横坐标只表示该点的自 重应力数值,应力的方向都是竖直方向。

③ 计算路堤底面接触压力(即为路堤底面附加应力):

路堤荷载hhjp 路堤边坡荷载(h/Bb)x (3)

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式中:——路堤填土的容重,一般取19.4~19.6kN/m3;

Bb1.5h; Bb——路堤边坡宽度,高速公路边坡一般按 1:1.5放坡,

x——取值范围0~ Bb,即从坡脚到荷载计算点的距离,坡脚处为0; hj——等量交通荷载填土高度,一般按0.8m填土计算。

④ 计算地基中的附加应力分布,为保证计算的精确度,取每层厚度

hi2~4m。将附加应力计算数值按比例尺绘于路堤地基中心线的右侧。各计算点的附加应力连成一条曲线,表示路堤横断面中心点以下附加应力随深度的变

化。

⑤ 确定地基受压层深度zn,由所绘的自重应力分布和附加应力分布两条曲线,可以找到某一深度处的附加应力z为自重应力cz的10%,此深度即为地 基受压层深度zn。即此处

z0.1cz (4)

式中:z——路堤横断面底面中心点下深度z处的附加应力,kPa;

cz——同一深度z处的自重应力,kPa。

⑥ 沉降计算分层,为使地基沉降计算比较精确,还需考虑下列因素: a、地质剖面图中,不同的土层,因压缩性不同应为分层面; b、地下水位应为分层面;

c、路堤底面附近附加应力数值大,而且曲线变化梯度大,分层厚度应小些。目的使各计算分层的附加应力,可以直接从分布曲线上取平均值,引起的误 差也不大。

⑦ 计算各土层的压缩量,由下列式中的任一公式,可计算第i层土的压缩 量si:

siziEsihi (5)

avsi1ezihi1i (6)

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e1e2esih1ei1ehi1i1i (7) 式中:zi——第i层土的平均附加应力,kPa;

Esi——第i层土的侧限压缩模量,MPa; hi——第i层的厚度,m;

av——第i层土的压缩系数,MPa-1;

e1——第i层压缩前的孔隙比;

e2——第i层土压缩终止后的孔隙比。

⑧ 计算地基的最终沉降量,将地基受压层zn范围内土层压缩量相加可得:

ss1s2s3si1sisi1snsii1n (8)

⑷ e~p曲线法和e~logp曲线法

实际采用分层总和法计算地基最终沉降量时,式(7)中的e可根据e~p曲线求得,也可由e~logp曲线确定。因而,分层总和法又可分为两种基本方法:

e~p曲线法和e~logp曲线法。

① e~p曲线法,根据第i层加荷前的平均应力(p1iczi)及该平均应力与平均附加应力之和(p2iczizi),由压缩曲线可查得相应的压缩前孔隙比e1和

压缩终止后的孔隙比e2。这样,将e1、e2代入式(7)可得第i层的压缩 量si。

② e~lgp曲线法,为避免由于钻探取样、制样挠动等因素的影响,推出 地基现场压缩曲线,即原位土层承受荷载后的孔隙比~压力曲线后,可采用

e~gp曲线法进行更为准确的沉降计算。

⑸ 应力历史对沉降计算的影响

软土可按所受应力历史的不同和固结程度的不同,分为正常固结、超固结和

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欠固结三种状态。不同状态土体的压缩曲线具有不同的特性,其压缩性也不同, 因此,对它们的沉降计算也应有所区别。

① 前期固结应力的确定

通过地基土的前期固结应力可以判断其应力历史,确定其所处状态。最常用来确定前期固结应力的方法是卡萨格兰德(Casagrade)依据室内压缩特性所建议的经验图解法,其作图方法和步骤如下。

首先在室内e~logp压缩曲线上,找出曲率最大的A点,过A点作水平线A1,切线A2及它们的角平分线A3;然后将压缩曲线下 部的直线段向上延伸交A3于B点,则B点的横 坐标即为所求的前期固结应力pc(见图4-2)。

② 现场压缩曲线的推求

确定土体的前期固结应力pc后,可与其原位 的现有固结应力p0相比较,从而判定该土是正常 固结的、超固结的、还是欠固结的。然后,依据

室内压缩曲线的特征,可推求出现场压缩曲线。 图4-2 前期固结应力的确定 大量试验结果表明,室内试验压缩曲线与现场压缩曲线恒交于0.42e0(e0为土的天然孔隙比)处。

若pcp0,则试样是正常固结的,它的现场压缩曲线可用下面的方法确定。假定取样过程中,试样体积不发生变化,即实验室测定的试样初始孔隙比e0就是取土深度处的天然孔隙比。由e0和pc的值,在e~logp坐标上定出D点,如图4-3所示,此即土在现场压缩的起点,也就是说,(e0,pc)反映了原位土的应力—孔隙比的状态;然后,从纵坐标0.42e0处作一条水平线交室内压缩曲线于C点; 连接D点和C点,即得现场压缩曲线。

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图4-3 正常固结土现场压缩曲线的推求 图4-4 超固结土现场压缩曲线的推求

若pcp0,则试样为超固结的。这时,室内压缩试验必须用下面的方法确定。在试验过程中,随时绘制e~logp曲线,待压缩曲线出现急剧转折之后,逐级回弹至p0,再分级加荷。得到图4-4所示的曲线AEFC即可用于确定超固结土的现场压缩曲线:首先确定前期固结应力的位臵线和C点的位臵;然后按试样的原位的现有自重应力p0和孔隙比e0定出D点,此即土在现场压缩的起点;假定现场再压缩曲线与室内回弹—再压缩曲线构成的回滞环的割线EF相平行,则过D点作EF的平行线交pc的位臵线于D点,则DD线即为现场再压缩曲线; 连接D点和C点,即得现场压缩曲线。

若pcp0,则试样为欠固结的,其原位现有的有效应力p0与前期固结应力pc相等。由于欠固结土实上属于正常固结土的一种特 例,所以,它的现场压缩曲线的推求方法与正常固结土 相同,现场压缩曲线与图4-5相似,但压缩起始点较高。

③ 用e~logp曲线计算地基沉降量对正常固结土、 超固结土和欠固结土,应分别采用不同的方法,计算 (7)式中的e。

图4-5 正常固结土沉降计算

a对正常固结土,设第i层土体的平均附加应力为pi,则达到完全固结时的孔隙比的改变量。

p0ipieiCci[log(p0ipi)logp0i]Ccilogp0i式中 p0i——第i层的平均自重应力;

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

(9)

Cci——第i层的现场压缩指数。

b对超固结土地基,应分两种情况:平均附加应力pi(pcip0)和

pi(pcip0)。对于前者,在pi的作用下,孔隙比将先沿着现场再压缩曲线DD减小ei,再沿着现场压缩曲线DC减小ei,如图4-6(a)所示,其中

pcieiCsi(logpcilogp0i)Csilogp0i (10) p0ipieiCci[log(p0ipi)logpci]Ccilogpci因此,孔隙比的总改变量为

pcip0ipieieieiCsilogClogcippci0i (12)

 (11)

式中:Csi——第i层现场再压缩指数;

pci——第i层的前期固结应力。

图4-6 超固结土沉降计算

对于第二种情况,即pi(pcip0),第i层在pi作用下,孔隙比的改变将 只沿着现场再压缩曲线DD减小,如图4-6(b)所示,其改变量为

p0ipieiCsi[log(p0ipi)logp0i]Csilogp0i (13)

c 当土体处于欠固结状态时,其现有的有效固结应力等于前期固结应力pc,但小于现有的固结应力即自重应力p0。即使没有外荷载作用,该土层仍会产生

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压缩。因此,欠固结土的沉降不仅包括地基受附加应力所引起的沉降,还包括地基土在自重作用下尚未固结的那部分沉降。图4-7为欠固结土第i层的现场压缩

曲线,由土的自重应力继续固结引起的孔隙比改变ei和附加应力pi所引

起的孔隙比改变ei之和为

pcipieieieiCcilogpci (14)

对不同固结状态的地基土分别采用式(11)、(12)、(13)、(2-12)计算其在荷载作用下的孔隙改变量e,再代入式(7)中即可计算得到各土层的压缩量, 进而用分层总和法计算出地基的最终沉降量。

图4-7 欠固结土沉降计算

2、实测沉降-时间曲线沉降预估法

通常在高速公路中,利用分层总和法计算地基的最终沉降量,利用太沙基单向固结理论计算沉降的发生过程。但由于以下原因,常造成计算的沉降过程线与 实测过程线存在差异:

(1)分层总和法和太沙基单向固结理论中有不少基本假定并不完全符合实 际情况;

(2)分层总和法无法考虑瞬时沉降和次固结沉降,而实际工程中的地基沉 降为瞬时沉降、主固结沉降和次固结沉降之和;

(3)计算中地基沉降量的下边界通常由压缩层厚度来控制,并简化为不透水边界,但自然沉积的土层不都是深厚粘土层,因而下边界的处理难免会出现与 实际情况不相符的情况。

由于上述原因,使得按理论计算的地基沉降量往往与实测成果不相符合,因

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此,利用已有的沉降观测资料推算后期沉降量(包括最终沉降量),就显得十分有意义。河海大学岩土工程研究所运用实测沉降~时间曲线法对沉降进行预估。利用实测沉降~时间曲线,采用双曲线经验公式预测最终沉降和工后沉降计算.其基本方法如下:

在恒荷载后的任何时刻t相应的沉降量St可用如下双曲线方程表示,即

StS0将上式改写为,

tt0AB(tt0) (15)

tt0Δt==A+B(tt0) (16) ΔSStS0当t时,可得最终沉降量计算公式,

SS01B

(17)

式中 S0——任选一起始时刻t0对应的沉降量(恒载下),A、B为待定常数,

t~ttS0可以从后实测沉降曲线绘制出的直线中获得,A、B分别为该直线的

截距与斜率。 4.1.2 计算结果汇总

根据现有地质资料情况、钻孔布臵以及各路段沉降完成情况,河海大学岩土工程研究所运用以上计算方法对以下断面的固结度进行了计算,计算结果见表4-3。

河海大学岩土力学试验室对部分补勘地基软土进行了一系列的常规试验和非常规试验,并根据河海大学岩土工程研究所以往的经验推求了部分断面的指定深度软土的固结度,计算结果下表所示。

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表4-1 东线固结度计算结果汇总表

分层总和法 沉降预估法 分层实测 总和沉降量法 (cm) 沉降预估法 标段 断面 钻孔 编号 软基 位高程 厚度臵 (m) (m) 计算最终沉降量(cm) 路中 路中 路中 路中 路中 路中 路中 路中 路中 路中 路中 17.8 13.5 20.0 27.0 34.0 20.1 8.7 9.5 10.1 12.8 14.6 5.203 6.871 5.853 5.993 4.715 6.586 4.947 4.958 7.444 5.598 4.58 87.5 84.7 78.1 82.4 固结度(%) 67.5 66.7 116.1 141.9 110.5 38.4 158.1 182.7 190.7 165.7 1.5 77 79 78 79 79 79 80 83 77 82 83 86 81 73 80 77 84 81 83 83 91 85 K00+250 DS01-01 K00+487 DS01-03 DS-01 K02+220 DS01-05 K02+2 DS01-07 K02+920 DS01-09 DS03 K04+971 DS03-01 K33+000 DS16-03 K33+150 DS16-05 DS16 K33+365 DS16-09 K34+075 DS16-11 DS17 K34+575 DS17-01 148.4 158.4 180.3 178.2 139.7 143.1 48.5 45.4 196.6 195.4 221.2 219.0 248.6 228.9 202.4 182.9 185.1 181.8 注: 1、以上是利用分层总和法和预估沉降法推求部分补勘断面平均固结度的结果总汇;

2、因各观测点的埋设时间不同,使得计算采用的累计沉降量与实际值之间存在差异,从而在一定程度上可能会影响固结度计算的准确性。

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表4-2 南线固结度计算结果汇总表

分层 总和 法 沉降 预估 法 标段 断面 分层 沉降 软基 高 实测 总和法 预估法 位臵 厚度程 沉降量 (m) (m) (cm) 计算最终沉降量(cm) 8.9 9.5 10.0 13.0 26.0 23.3 27.7 24.3 24.0 20.5 13.0 21.5 10.1 5.204 5.627 8.66 6.57 6.77 4.403 6.328 6.377 8.41 4.205 8.107 5.095 6.822 86 69.7 .4 127.4 99.5 102.5 26.5 52.9 190.1 110.5 127.5 75.7 47.1 94.1 73 63.2 122.7 105.5 107.1 28 56.5 183.5 108.5 105.1 75.9 51.4 684 665 559 1027 907 882 236 9 1555 965 942 684 412 固结度(%) 0.80 0.95 0.87 0.81 0.91 0.86 0. 1.70 0.82 0.87 0.74 0.90 0.87 0.73 0.91 0.88 0.84 0.86 0.82 0.84 1.59 0.85 0. 0.90 0.90 0.80 NS-02 K03+950 路中 K04+140 路中 K04+410 路中 NS-03 K04+850 路中 K05+220 路中 K06+450 路中 NS-04 K07+040 路中 K07+350 路中 S-05 K08+287 路中 K09+130 路中 K13+100 路中 NS-07 K14+420 路中 K15+180 路中 注:因各观测点的埋设时间不同,使得计算采用的累计沉降量与实际值之间存在差异,从而在一定程度上可能会影响固结度计算的准确性。

表4-3 西线固结度计算结果汇总表

分层 软基 钻孔 标段 断面 位臵 (m) (cm) K8+230 XS03 K8+873 K9+085 路中 路中 路中 5.39 6.0 5.99 7.46 7.35 5.2 78.5 105.0 120.0 81.0 103.0 118.9 84.5 86.8 112.4 107. 104.32 82.67 93.67 84.27 94.53 厚度 (m) 计算最终沉降量(cm) 固结度(%) 高程 总和法 预估法 沉降量 沉降 实测 总和法 预估法 分层 沉降 39

续表:

K9+140 XS04 K9+330 K10+440 K11+200 XS05 K12+140 K12+630 路中 路中 路中 路中 路中 路中 7.1 5.5 18.0 21.9 12.7 9.3 6. 4.39 4.82 1.1 5.35 7.59 133.5 56.5 245.0 171.8 138.0 160.5 130.0 53.6 237.0 175.0 145.2 163.7 130.2 10.4 246.1 116.5 158.8 148.4 97.53 100.15 18.41 19.40 100.45 103.84 67.81 66.57 115.07 109.37 92.46 90.65 注:

1、以上是利用分层总和法和预估沉降法推求部分补勘断面平均固结度的结果总汇;

2、K9+330(中)固结度偏小,这是由于在路堤施工阶段该断面沉降管破坏持续时间较长,造成数据空缺,数据累加量小;

3、K8+230、K8+873、 K9+085、 K9+140、 K9+330、K11+200断面在路面施工阶段没有埋设相应的沉降杆,故路面施工阶段的沉降数据空缺;

3、西线在路面施工阶段大部分沉降杆长期处于破坏状态,故在此阶段的累计沉降量连续性受到影响,反映沉降情况不全面。

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第五章 软基监控成果及分析

5.1 完成的观测情况

为了更好的掌握现场情况,监控单位除安排精兵强将负责软基路段的观测工作外,还与监理、施工等单位进行了多次联测,以确保数据的准确与可靠,完成普测、联测的情况参见下表。

表5-1 东线表面沉降观测次数汇总表 表面沉降观测 观测次数 联测次数 12 3 12 3 12 3 12 3 11 3 11 3 11 3 11 3 11 11 11 11 11 11 11 11 11 11 11 11 158 90 表5-2 南线表面沉降观测次数汇总表 表面沉降观测 观测次数 联测次数 9 5 10 5 11 6 9 5 8 4 10 5 9 5 66 35 标段 DS01 DS03 DS04 DS05 DS07 盐平段 DS10 DS11 DS12 DS13 DS14 DS15 DS16 DS17 合计 标段 NS01 NS02 NS03 NS04 NS05 NS06 NS07 合计

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表5-3 西线表面沉降观测次数汇总表

标段 XS01 XS02 XS03 XS04 XS05 XS05再堆载 合计 表面沉降观测 观测次数 11 11 11 12 12 2 59 联测次数 1 1 1 1 3 1 8 西线路面施工阶段的初期的观测断面为个,后因路面异常情况再堆载期间加强观测断面为16个。九月下旬恢复对西线全线观测后(观测点迁至路缘石)断面增加至63个。

表5-4 北线表面沉降观测次数汇总表

标段 BS01 BS02 BS03 BS04 BS05 BS07 总计

联测次数 3 3 3 2 2 2 普测次数 9 9 9 9 9 9 69 总计 12 12 12 11 11 11 5.2 沉降观测数据分析

监控单位在路面施工阶段观测的沉降数据反映了在此期间路面沉降情况,沉降的规律主要如下:

1、沉降量与荷载大小大致成正比,荷载越大,沉降量也越大。沉降速率随着每级加载都有一个增加过程,随后逐渐变缓收敛;

2、中间测点的累计沉降量一般大于两侧,而且收敛也相对较慢,这与中间测点受到相邻土体的挤压,而形成中间测点的竖向应力比较大;

3、沉降量与软基厚度成正比,软基越厚,沉降量也越大;

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4、地质勘探情况不准确,造成软基厚度不准确,在路面施工阶段产生比较大的沉降量;

因此,通过对软基段的沉降观测和最终沉降量的计算,可以掌握软基路段的沉降情况,反映软基处理质量,为后续的工作提供依据。

5.2.1 东线沉降情况分析

东线全长36.33km,路面施工阶段分为两个标段,东线DS18标(包含路基施工阶段的DS01、DS03、DS04、DS05、DS07、盐平段、DS10、DS11标)和DS19标(包含路基施工阶段的DS12、DS13、DS14、DS15、DS16、DS17标)。其中DS02、DS06、DS09标主体结构是桥,在路面施工阶段未被列入软基监控组的监控范围。

东线路面施工阶段原设臵沉降观测断面98个,八月底新增8个沉降观测断面,共设臵沉降观测断面106个,318个测点。从路面施工阶段的沉降数据上来看,东线累计沉降量较大的断面主要集中在DS01、DS16标,其他标段所设断面处的累计沉降量相对较小。

下面我们将按标段具体分析、统计路面施工阶段的沉降情况。

1、DS01标沉降情况分析

DS01标处理方式为袋装砂井和CFG桩,设臵沉降观测断面22个, 66个测点,其中袋装砂井处理深度8~20m,填土高度在2.26~6.05m;其他为CFG桩处理路段8个断面,24个测点,处理深度在11~25m。

① 累计沉降量

DS01标袋装砂井处理路段在路面施工阶段累计沉降量主要大于30mm,累计沉降量的最大值为103mm,发生在K2+2中(该断面软土深度很厚,超过30m,且该断面所处路段是提前卸载路段)。CFG桩处理路段在此期间累计沉沉降量也主要大于30mm,累计沉降量最大值为98mm,发生在K2+425右(该断面软土深度很厚,超过25m,且该断面所处路段是提前卸载路段)。各观测断面路面施工阶段累计沉降量情况见下表。

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表5-5 DS01标路面施工阶段累计沉降量统计表

S<10mm 软基处理 方式 袋装砂井 CFG桩 总计 断面数测点数 (个) (个) 14 8 22 0 0 0 (%) 0 0 0 (个) 3 0 3 (%) 4.7 0 4.7 (个) 38 23 61 (%) 59.4 35.9 95.3 百分数 测点数 百分数 测点数 百分数 10mm≤S≤30mm S>30mm 注:S表示路面施工阶段累计沉降量;百分数表示在规定沉降量范围内的测点数占总测点数的百分数。

② 沉降速率

DS01标袋装砂井处理路段底沉降速率主要分布在大于5mm/月,最大的沉降速率为25.4mm/月,发生在K2+2左(该断面软土深度很厚,超过25m,且该断面所处路段是提前卸载路段)。CFG桩处理路段底沉降速率主要分布在5mm/月,最大的沉降速率为25.4mm/月,发生在K2+425左(该断面软土深度很厚,超过25m,且该断面所处路段是提前卸载路段)。路面施工阶段沉降速率情况见下表。

表5-6 DS01标路面施工阶段沉降速率统计表

S<5(mm/月) 软基处理 方式 袋装砂井 CFG桩 总计 断面数 测点数 (个) (个) 14 8 22 9 5 14 (%) 14.1 7.8 21.9 (个) 10 2 12 (%) 15.6 3.1 18.7 (个) 22 16 38 (%) 34.4 25.0 59.4 百分数 测点数 百分数 测点数 百分数 5≤S≤10(mm/月) S>10(mm/月) ③沉降总体情况分析

DS01标由于软土工程性质较差、软土长度和厚度都很大、且绝大部分路段都是提前卸载路段等多种因素的影响,造成DS01标在路面施工阶段累计沉降量和沉降速率都较大,从2006年10份最后一次测量数据显示观测点的沉降速率在10mm/月以上达59.4%,可见DS01标相当部分的路段到目前为止沉降还没有趋向稳定,应当给予重视。

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2、DS03、04、05标沉降情况分析

DS03、04、05标由于沉降情况相似,将它们放在一起统计。DS03、04、05标处理方式为袋装砂井、水泥搅拌桩、CFG桩和预应力管桩,共设臵了沉降观测断面17个, 51个测点,其中袋装砂井处理深度10~20m,填土高度在1.0~7.7m;其他为复合地基处理路段9个断面,27个测点,处理深度在12~25m。

① 累计沉降量

DS03、04、05标袋装砂井处理路段在路面施工阶段累计沉降量主要在10~30mm,累计沉降量的最大值为55mm,发生在DS03标K4+730右(该断面软土深度较厚,超过15m,且该断面所处路段是提前卸载路段)。复合地基处理路段在此期间累计沉沉降量主要在10~30mm,累计沉降量最大值为57mm,发生在DS04标K6+996中(该断面中间处工程车辆从此进过,沉降观测点受到干扰较大)。各观测断面路面施工阶段累计沉降量情况见下表。

表5-7 DS03、04、05标路面施工阶段累计沉降量统计表

S<10mm 断面数软基处理方式 (个) (个) 袋装砂井 CFG 桩 水泥搅拌桩 预应力管桩 总计 8 1 7 1 17 0 0 1 0 1 (%) 0 0 2.0 0 2.0 (个) 13 10 3 0 26 (%) 26.5 20.4 6.1 0 53.1 (个) 11 0 8 3 22 (%) 22.4 0 16.3 6.1 44.9 测点数 百分数 测点数 百分数 测点数 百分数 10mm≤S≤30mm S>30mm 注:S表示路面施工阶段累计沉降量;百分数表示在规定沉降量范围内的测点数占总测点数的百分数。

② 沉降速率

DS03、04、05标袋装砂井处理路段底沉降速率主要分布在0~5mm/月,最大的沉降速率为10.7mm/月,发生在DS04标K7+040右(该断面左和中观测点沉降速率均较小,可能是由于该观测点受到扰动沉降速率加大)。复合地基处理路段底沉降速率主要分布在0~5mm/月,最大的沉降速率为10.7mm/月,发生在DS04标K7+370中(该断面左和右观测点沉降速率均较小,

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可能是由于该观测点受到扰动沉降速率加大)。路面施工阶段沉降速率情况见下表。

表5-8 DS03、04、05标路面施工阶段沉降速率统计表

S<5(mm/月) 软基处理 方式 袋装砂井 CFG 桩 水泥搅拌桩 预应力管桩 总计 断面数 测点数 (个) (个) 8 1 7 1 17 17 3 15 1 36 (%) 34.7 6.1 30.6 2.0 73.5 (个) 6 1 3 0 10 (%) 12.2 2.0 6.1 0 20.4 (个) 1 0 1 1 3 (%) 2.0 0 2.0 2.0 6.1 百分数 测点数 百分数 测点数 百分数 5≤S≤10(mm/月) S>10(mm/月) ③沉降总体情况分析

从沉降数据上看,DS03、04、05标各观测断面累计沉降量主要分布在10~30mm,沉降速率分布在0~5mm达73.5%,显示了DS03、04、05标绝大部分路段沉降已趋向稳定。但DS04标有一部分水泥搅拌桩处理路段累计沉降量超过了30mm,分析原因可能是水泥搅拌桩的处理深度不够,或桥头土体密实度不够等因素造成。

3、DS07、10、11标及盐平段沉降情况分析

DS07、10、11标及盐平段由于沉降情况相似,将它们放在一起统计。DS07、10、11标及盐平段处理方式为袋装砂井、水泥搅拌桩、CFG桩、预应力管桩和换填处理,共设臵了沉降观测断面21个,63个测点,其中袋装砂井处理深度7.3~18m,填土高度在1.7~6.6m;复合地基处理路段9个断面,27个测点,处理深度8~24m;换填处理路段1个断面,3个测点,处理深度1.5m。

① 累计沉降量

DS07、10、11标及盐平段袋装砂井处理路段在路面施工阶段累计沉降量主要在10~30mm,累计沉降量的最大值为34mm,发生在盐平-4标K15+750中(该断面软土深度较厚,超过15m)。复合地基处理路段在此期间累计沉沉降量主要在10~30mm,累计沉降量最大值为51mm,发生在盐平-4标K15+990左(该断面左处工程车辆从此进过,沉降观测点受到干扰较大)。各观测断面路面

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施工阶段累计沉降量情况见下表。

表5-9 DS07、10、11标及盐平段路面施工阶段累计沉降量统计表

S<10mm 断面数软基处理方式 (个) (个) 袋装砂井 水泥搅拌桩 预应力管桩 换填 总计 11 8 1 1 21 2 4 0 0 6 (%) 3.4 6.9 0 0 10.3 (个) 26 14 3 3 46 (%) 44.8 24.1 5.2 5.2 79.3 (个) 3 3 0 0 6 (%) 5.2 5.2 0 0 10.4 测点数 百分数 测点数 百分数 测点数 百分数 10mm≤S≤30mm S>30mm 注:S表示路面施工阶段累计沉降量;百分数表示在规定沉降量范围内的测点数占总测点数的百分数。

② 沉降速率

DS07、10、11标及盐平段袋装砂井处理路段底沉降速率主要分布在0~5mm/月,最大的沉降速率为13.8mm/月,发生在盐平-3标K14+360左(该断面软土深度较厚,超过15m)。复合地基处理路段底沉降速率主要分布在0~5mm/月,最大的沉降速率为13.8mm/月,发生在盐平-4标K15+630左(该断面左处工程车辆从此进过,沉降观测点受到干扰较大)。路面施工阶段沉降速率情况见下表。

表5-10 DS07、10、11标及盐平段路面施工阶段沉降速率统计表

S<5(mm/月) 软基处理 方式 袋装砂井 水泥搅拌桩 预应力管桩 换填 总计 断面数 测点数 (个) (个) 11 8 1 1 21 22 16 2 3 43 (%) 37.9 27.6 3.4 5.2 74.1 (个) 5 2 1 0 9 (%) 8.6 3.4 1.7 0 15.6 (个) 4 2 0 0 6 (%) 6.9 3.4 0 0 10.3 百分数 测点数 百分数 测点数 百分数 5≤S≤10(mm/月) S>10(mm/月) ③沉降总体情况分析

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从沉降数据上看,DS07、10、11标及盐平段各观测断面累计沉降量主要分布在10~30mm,沉降速率分布在0~5mm达74.1%,显示了DS07、10、11标及盐平段绝大部分路段沉降已趋向稳定。但是盐平-4标有部分水泥搅拌桩处理路段累计沉降量超过了30mm,分析原因可能是水泥搅拌桩的处理深度不够,或桥头土体密实度不够等因素造成。

4、DS12、13、14、15标沉降情况分析

DS12、13、14、15标由于沉降情况相似,将它们放在一起统计。DS12、13、14、15标处理方式为袋装砂井、水泥搅拌桩、CFG桩和换填处理,共设臵了沉降观测断面20个(其中包括DS14标新增的4个断面和DS15标新增的3个断面), 60个测点,其中袋装砂井处理深度7~14m,填土高度在0.75~6.4m;复合地基处理路段9个断面,27个测点,处理深度在8~24m; 换填处理路段2个断面,6个测点,处理深度1~2m。

① 累计沉降量

DS12、13、14、15标袋装砂井处理路段在路面施工阶段累计沉降量主要在0~10mm(主要是新增断面,因为其观测时间较短,累计沉降量较小),累计沉降量的最大值为73mm,发生在DS14标K26+650右。复合地基处理路段在此期间累计沉沉降量主要在10~30mm,累计沉降量最大值为56mm,发生在DS15标K29+085左(该断面软土较厚,超过10m)。各观测断面路面施工阶段累计沉降量情况见下表。

表5-11 DS12、13、14、15标路面施工阶段累计沉降量统计表

S<10mm 断面数软基处理方式 (个) (个) 袋装砂井 CFG 桩 水泥搅拌桩 换填 总计 9 1 8 2 20 15 0 0 3 18 (%) 29.4 0 0 5.9 35.3 (个) 4 2 11 2 19 (%) 7.8 3.9 21.6 3.9 37.2 (个) 8 1 4 1 14 (%) 15.7 2.0 7.8 2.0 27.5 测点数 百分数 测点数 百分数 测点数 百分数 10mm≤S≤30mm S>30mm 注:S表示路面施工阶段累计沉降量;百分数表示在规定沉降量范围内的测点数占总测点数

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的百分数。

② 沉降速率

DS12、13、14、15标袋装砂井处理路段底沉降速率主要分布在0~5mm/月,最大的沉降速率为25.0mm/月,发生在DS14标K26+650右(该断面左和中观测点沉降速率均较小,可能是由于该观测点由于被扰动沉降速率加大)。复合地基处理路段底沉降速率主要分布在0~5mm/月,最大的沉降速率为8.3mm/月,发生在DS12标K22+730中。路面施工阶段沉降速率情况见下表。

表5-12 DS12、13、14、15标路面施工阶段沉降速率统计表

S<5(mm/月) 软基处理 方式 袋装砂井 CFG 桩 水泥搅拌桩 换填 总计 断面数 测点数 (个) (个) 9 1 8 2 20 15 3 14 5 37 (%) 29.4 5.9 27.5 9.8 72.5 (个) 8 0 1 1 10 (%) 15.7 0 2.0 2.0 19.7 (个) 4 0 0 0 4 (%) 7.8 0 0 0 7.8 百分数 测点数 百分数 测点数 百分数 5≤S≤10(mm/月) S>10(mm/月) ③沉降总体情况分析

从沉降数据上看,DS12、13、14、15标各观测断面累计沉降量主要分布在10~30mm,沉降速率分布在0~5mm达72.5%,显示DS12、13、14、15标绝大部分路段沉降已趋向稳定。但是DS15标有一部分水泥搅拌桩处理路段累计沉降量超过了30mm,分析原因可能是水泥搅拌桩的处理深度不够,或桥头土体密实度不够等因素造成。

5、DS16、17标沉降情况分析

DS16、17标由于沉降情况相似,将它们放在一起统计。D16、17标处理方式为袋装砂井和水泥搅拌桩,共设臵了沉降观测断面26个(其中DS16标23个断面、DS17标3个断面),78个测点,其中袋装砂井处理深度8~17m,填土高度在1.99~8.3m;水泥搅拌桩处理路段9个断面,27个测点,处理深度在8~16m。

① 累计沉降量

DS16、17标袋装砂井处理路段在路面施工阶段累计沉降量主要超过30mm,

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累计沉降量的最大值为111mm,发生在DS16标K34+230左(该断面软土深度较厚,超过17m,且该断面所处路段是提前卸载路段)。复合地基处理路段在此期间累计沉沉降量主要超过10mm,累计沉降量最大值为63mm,发生在DS16标K33+470左(该断面软土深度较厚,超过10m,且该断面所处路段是提前卸载路段)。各观测断面路面施工阶段累计沉降量情况见下表。

表5-13 DS16、17标路面施工阶段累计沉降量统计表

S<10mm 断面数软基处理方式 (个) (个) 袋装砂井 水泥搅拌桩 总计 17 9 26 3 0 3 (%) 3.8 0 3.8 (个) 10 13 23 (%) 12.8 16.7 29.5 (个) 38 14 52 (%) 48.8 17.9 66.7 测点数 百分数 测点数 百分数 测点数 百分数 10mm≤S≤30mm S>30mm 注:S表示路面施工阶段累计沉降量;百分数表示在规定沉降量范围内的测点数占总测点数的百分数。

② 沉降速率

DS16、17标袋装砂井处理路段底沉降速率主要分布在0~5mm/月,最大的沉降速率为26.7mm/月,发生在DS16标K34+380右(该断面左和中观测点沉降速率均较小,可能是由于该观测点由于被扰动沉降速率加大)。复合地基处理路段底沉降速率主要分布在0~5mm/月,最大的沉降速率为20.0mm/月,发生在DS16标K33+405中(该断面软土深度较厚,超过10m,且该断面所处路段是提前卸载路段)。路面施工阶段沉降速率情况见下表。

表5-14 DS16、17标路面施工阶段沉降速率统计表

S<5(mm/月) 软基处理 方式 袋装砂井 水泥搅拌桩 总计 断面数 测点数 (个) (个) 17 9 26 22 17 39 (%) 28.2 21.8 50.0 (个) 14 2 16 (%) 17.9 2.6 20.5 (个) 15 8 23 (%) 19.2 10.3 29.5 百分数 测点数 百分数 测点数 百分数 5≤S≤10(mm/月) S>10(mm/月)

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③ 沉降总体情况分析

从沉降数据上看,DS16、17标各观测断面累计沉降量主要分布在大于30mm,沉降速率大于5mm/月达50.0%。其中DS16标由于软土工程性质较差、软土长度和厚度都很大、且绝大部分路段是提前卸载路段等多种因素的影响,造成DS16标在路面施工阶段累计沉降量和沉降速率都较大,从沉降数据上看,DS16标相当部分路段到目前为止沉降还没有趋向稳定。还有DS16标一部分水泥搅拌桩处理路段累计沉降量超过了30mm,分析原因可能是水泥搅拌桩的处理深度不够,或桥头土体密实度不够等因素造成,应当给予重视。

5.2.2 南线沉降情况分析

佛山“一环”南线即北滘至乐从段全长15.3km,路基施工阶段共有七个标段,NS-1~NS-07标,路面施工阶段只有一个标段,即NS-08标。根据勘测单位的地质报告来看,南线全线软弱地层发育,软弱地层类型主要是冲淤积形成的淤泥和淤泥质土层,软土层以厚层和夹层形式存在,软土具有广东珠江三角洲地区淤泥的典型特征,即含水量高、压缩性大、强度低,所以,南线全线均属于软基路段,是软基监控工作的重点。

2006年五月中旬,南线进入路面施工阶段,监控单位亦开始展开施工阶段的软基监测工作。经过本阶段的监测工作,南线的软基现状总体如下:首先,各标段的沉降观测点设臵时间不一致,造成各标段累计沉降量差异较大,具体情况参见表5-15;其次,南线的沉降趋势总体较为平稳,但南线软基厚度普遍较大,且使用的软基处理方法较多,部分路段沉降未见收敛趋势,通车运用后仍应加强观测,南线各标段施工阶段最后一个观测的沉降速率情况参见下表5-16。

表5-15 南线路面施工阶段累计沉降量统计表

S<10mm 软基处理方式 袋装砂井 水泥搅拌桩 预应力管桩 断面数(个) 52 4 13 测点数(个) 12 3 百分数 (%) 7.4 1.8 10mm≤S≤30mm 测点数 (个) 61 12 33 百分数 (%) 37.7 7.4 20.3 S>30mm 测点数 (个) 38 3 百分数 (%) 23.7 1.7 51

总计 69 15 9.2 106 65.4 41 25.4 主要发生标段 四、七标 一、二、三、四五六七标 三、五、六标

表5-16 南线各标段路面施工阶段最后一次沉降速率统计表

软基处理 方式 袋装砂井 断面数 (个) 52 V<5(mm/月) 测点数 (个) 52 5 24 81 百分数 (%) 32.1 3.1 14.8 50.0 5≤V≤10(mm/月) 测点数 (个) 40 2 9 51 百分数 (%) 24.7 1.2 5.6 31.5 V>10(mm/月) 测点数 (个) 24 5 1 30 百分数 (%) 14.8 3.1 0.6 18.5 水泥搅拌桩 4 预应力管桩 总计 13 69 主要发生标段 二、三、四、五、六、七标 一、二、三、四、五、六、七标 二、三、五标 从表5-15可以看出累得沉降量主要在10mm~30mm之间,占测点总数的65.4%。累计沉降量>30mm的主要集中在三标,五标和六标也有部分测点,主要原因这些标段的观测时间较早,软基厚度较大,其中三标软基厚度普遍在20m以上。其中部分测点累计沉降量<10mm,这些测点中部分是八月中旬新增观测断面测点,部分是破坏后恢复观测的测点。

从表5-16来看,最后一次沉降速率主要在0~5mm/月之间,占到50.0%之多,在5~10mm之间占31.5%,沉降速率超过10mm/月仅占18.5%。从数据显示来看,路基沉降已渐放缓,但部分断面沉降速率仍比较大,应引起注意,予以重视。

下面按照具体的标段统计分析路面施工阶段的沉降情况。

1、NS-01、NS-02标沉降情况分析

①累计沉降量

NS-01标、NS-02标沉降观测断面较少,NS-01标主要为桥梁段,且由于施工单位变更,造成施工进度相对其他标段滞后,路面施工阶段的观测点埋设较少;NS-02标软基路段较少,故埋设的观测断面也不多。该路段的累计沉降量主要集中在10mm~30mm之间,占该段测点总数的91.7%.累计沉降最大值出现在K3+950中,为31mm,该断面附近的软基厚度为9.0mm,为水泥搅拌桩和袋装砂

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井的衔接段。具体情况参见表5-17。

表5-17 NS-01、NS-02标路面施工阶段累计沉降量统计表

S<10mm 软基处理方式 断面数(个) 4 2 6 测点数(个) 百分数 (%) 10mm≤S≤30mm 测点数 (个) 5 6 11 百分数 (%) 41.7 50.0 91.7 S>30mm 测点数 (个) 1 1 百分数 (%) 8.3 8.3 袋装砂井 水泥搅拌桩 总计 ②沉降速率

该段的最后一次沉降速率>10mm的测点占该段测点总数的50%,最大沉降

速率出现在八月中旬新增的观测断面K4+070中,为20.8/月。最小沉降速率出现在K3+650左,该断面为桥头段,处理方式为水泥土搅拌桩。该段最后一期的沉降速率情况参见表5-18:

表5-18 NS-01、NS-02标路面施工阶段沉降速率统计表

v<5mm/月 软基处理方式 断面数(个) 4 2 6 测点数(个) 1 1 2 百分数 (%) 8.3 8.3 16.6 5≤v≤10(mm/月) 测点数 (个) 2 2 4 百分数 (%) 16.7 16.7 33.4 v>10mm/月 测点数 (个) 3 3 6 百分数 (%) 50.0 袋装砂井 水泥搅拌桩 总计 ③沉降情况分析

该段的累计沉降量不是很大,最大值为K3+950中的31mm,其余的测点累计沉降较小。其主要因为该路段的软基厚度较小,观测时间较短,其中K4+040、K3+710两个断面为八月中旬新增的观测断面,而K3+700~K4+140为水泥土搅拌桩和袋装砂井的接顺段,从观测结果来看,差异沉降并不明显。

从最后一期沉降速率来看,沉降速率普遍较大,沉降速率>10mm/月占50%以上,原因可能是由于该段路面面层施工刚完成,多种施工机械的碾压,临时荷载突增造成该期沉降速率较大。对于这样的路段,应该加强观测的力度,确保能及时发现及解决质量隐患。

2、NS-03标沉降情况分析

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①累计沉降量

NS-03标累计沉降量普遍较大,累计沉降量主要集中在30mm以上,占测点总数的75%,是南线累计沉降量最大的标段。累计沉降两最大值发生在K5+220断面中,软基厚度为26mm,处理方式为袋装砂井。该段的累计沉降量具体情况参见表5-19:

表5-19 NS-03标路面施工阶段累计沉降量统计表

S<10mm 软基处理方式 断面数(个) 15 1 16 测点数(个) 百分数 (%) 10mm≤S≤30mm 测点数 (个) 9 9 百分数 (%) 25.0 25.0 S>30mm 测点数 (个) 24 3 27 百分数 (%) 66.7 8.3 75.0 袋装砂井 预应力管桩 总计

②沉降速率

NS-03标的沉降速率<5mm/月的测点占该段的总测点数的41.7%,沉降速率5~10mm/月之间的占33.3%,沉降速率<10mm/月的占测点总数的75%,该段的沉降速率最大值发生在K4+0及K5+490中,为18.5mm/月。

表5-20 NS-03标路面施工阶段沉降速率统计表

v<5mm/月 软基处理方式 断面数(个) 15 1 16 测点数(个) 13 2 15 百分数 (%) 36.1 5.6 41.7 5≤v≤10(mm/月) 测点数 (个) 11 1 12 百分数 (%) 30.6 2.7 33.3 v>10mm/月 测点数 (个) 9 9 百分数 (%) 25.0 25.0 袋装砂井 预应力管桩 总计 ③沉降情况分析

从表5-19可以看出,NS-03标的沉降比较均匀,差异沉降较小。累计沉降量较大的主要因为该段的软基厚度较大及观测时间较长。该路段软基厚度普遍在24m左右,最大达34m,观测时间为五月下旬,为南线路面施工阶段沉降观测最早的标段。

该段沉降速率<10mm/月的测点数占测点总数的七成以上,由此可见,该段的沉降趋势平缓。但仍然有些断面、测点的沉降速率未见有收敛趋势,通车运营

以后,这些路段应为重点的监测对象。

3、NS-04标沉降情况分析

①累计沉降量

NS-04标的累计沉降普遍在10~30mm之间,占测点总数的八成以上,累计沉降量没有超过30mm的测点。累计沉降量<10mm的测点数占测点总数的17.2%。该段路面施工阶段累计沉降量分类汇总情况见表5-20。

表5-20 NS-04标路面施工阶段累计沉降量统计表

S<10mm 软基处理方式 断面数(个) 5 6 11 测点数(个) 4 1 5 百分数 (%) 13.8 3.4 17.2 10mm≤S≤30mm 测点数 (个) 9 15 24 百分数 (%) 31.0 51.8 82.8 S>30mm 测点数 (个) 百分数 (%) 袋装砂井 预应力管桩 总计 ②沉降速率

该段沉降速率普遍较小,沉降速率<5mm/月的测点数占测点总数的72.4%,沉降速率>10mm/月的测点仅有K6+990右一个测点,沉降速率为10.7mm/月。5~10 mm/月测点占总数的24.1%。该段路面施工阶段沉降速率情况统计详见表5-21。

表5-21 NS-04标路面施工阶段沉降速率统计表

v<5mm/月 软基处理方式 断面数(个) 5 6 11 测点数(个) 12 9 21 百分数 (%) 41.4 31.0 72.4 5≤v≤10(mm/月) 测点数 (个) 1 6 7 百分数 (%) 3.5 20.6 24.1 v>10mm/月 测点数 (个) 1 1 百分数 (%) 3.5 3.5 袋装砂井 预应力管桩 总计 ③沉降情况分析

该段的累计沉降量普遍较小,没有超过30mm的测点,可能的原因包括以下几点:首先,NS-04标的桥涵较多,桥头段的处理方式一般都采用预应力桩进行处理,管桩处理软基的累计沉降量较小;其次,NS-04标的沉将观测时间开始较晚,大部分测点是六月底才开始进行沉降观测的,其中还有K6+450、K7+250、

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K7+350三个断面为八月中旬新增的观测断面;其三,部分点被破坏后,由于施工过程中不易恢复,造成累计沉降量较小。

从该段的沉将速率来看,沉降速率趋于收敛趋势,沉降速率<5mm/月的测点数占七成以上。从表8可以看出,预应力管桩的处理段沉降速率呈现异常迹象,在5~10 mm/月的区间中,预应力管桩处理的测点占了24.1%中的20.6%,唯一一个沉降速率超过10 mm/月的测点也为预应力管桩处理段的测点。可能管桩持力层下存在软弱下卧层,因予以重视。

4、NS-05标沉降情况分析

①累计沉降量

NS-05标的累计沉降量相对较大,累计沉降量为10~30mm测点占测点总数的55.6%,累计沉降量>30mm的测点占测点总数的40.7%,累计沉降量<10mm的仅有一个测点。该段具体累计沉降量情况分类统计如表5-22。

表5-22 NS-05标路面施工阶段累计沉降量统计表

S<10mm 软基处理 方式 袋装砂井 断面数(个) 11 测点数(个) 1 1 百分数 (%) 3.7 3.7 10mm≤S≤30mm 测点数 (个) 13 2 15 百分数 (%) 48.1 7.5 55.6 S>30mm 测点数 (个) 11 11 百分数 (%) 40.7 40.7 辅路断面八月中旬后未测 备注 预应力 6(5个辅管桩 路断面) 总计 17(5个辅路断面) ②沉降速率

NS-05标的沉将速率情况如下,沉降收敛的趋势不明显,沉降速率<5mm/月的仅占测点总数的29.7%,沉降速率在5~10 mm/月的测点也仅占测点总数的33.3%,沉降速率>10mm/月测点的占该段测点总数的37.0%以上。该标段沉降速率情况分类统计如表5-23。

表5-23 NS-05标路面施工阶段沉降速率统计表

v<5mm/月 软基处理方式 断面数(个) 测点数(个) 百分数 (%) 5≤v≤10(mm/月) 测点数 (个) 百分数 (%) v>10mm/月 测点数 (个) 备注 百分数 辅路(%) 断面 56

袋装砂井 预应力 管桩 总计 11 6(5个辅路断面) 17(5个辅路断面) 5 3 8 18.5 11.2 29.7 9 9 33.3 33.3 10 10 37.0 37.0 八月中旬后未测 ③沉降情况分析

从该标段的累计沉降量来看,只有一个测点为9mm,该点的处理方式为预应力管桩,预应力管桩处理的三个测点的累计沉降量较小,这与管桩的刚度大,变形小的特征吻合。其余的测点累计沉降量都在10mm以上,其中累计沉降量超过30mm的测点所在断面的软基处理方式全部为袋装砂井,这也袋装砂井处理的特征相符合。

从该段的沉降速率情况显示,预应力管桩处理的段面的三个测点的沉降速率较小,都<5mm/月,这与复合地基的变形特征相吻合。沉降速率5~10mm/月及>10mm/月测点所在断面的软基处理方式都是袋装砂井,排水固结较慢,沉降收敛趋势不明显。对这些测点应予以重视。该路段有些观测断面设在辅路上,八月中旬以后,由于施工原因测点破坏后没有恢复,因而未进行观测。

5、NS-06标沉降情况分析

①累计沉降量

本标段测点的累计沉降量相对较小,主要在10~30mm之间,占测点总数的

77.8%。累计沉降量>30mm的为K10+480左、中两个测点,为33mm、34mm,软基处理方式为袋装砂井。该段累计沉降量统计情况如表5-24所示。

表5-24 NS-06标路面施工阶段沉降速率统计表

S<10mm 软基处理方式 袋装砂井 预应力 管桩 总计 断面数(个) 7 6(3个辅路断面) 13(3个辅路断面 ) 测点数(个) 4 4 百分数 (%) 14.8 14.8 10mm≤S≤30mm 测点数 (个) 13 8 21 百分数 (%) 48.1 29.7 77.8 S>30mm 测点数 百分数 (个) (%) 2 2 7.4 7.4 辅路断面八月中旬后未测 备注

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②沉降速率

NS-06标的沉降速率主要集中在0~5mm/月这个范围,占测点总算的61.4%。沉降速率在5~10mm/月之间的占34.7%,主要为袋装砂井处理路段的测点。仅有一个测点K13+100中的沉降速率超过10mm/月,为17.1mm/月,该断面的软基处理方式也为袋装砂井。详情参见表5-25。

③沉降情况分析

从表5-24可以看出,累计沉降量较大的测点所在的断面处理方式均为袋装砂井,预应力管桩即复合地基处理方式处理的累计沉降量较小。部分测点的累计沉降量较小,主要原因是测点设臵的时间较晚及有些测点破坏后没有及时恢复造成累计观测时间较短,因而累计沉降量较小。但整体沉降情况较符合地基沉降规律。

从该段沉降速率上来看,袋装砂井处理段的沉降速率明显大于复合地基处理段的沉降速率。复合地基处理段内的测点沉降速率出一个为8.6 mm/月大于5 mm/月以外,其余的沉降速率均<5mm/月,符合复合地基的沉降规律。对于沉降速率较大的断面如K13+100中的沉降速率17.1mm/月,应该予以注意,确保消除质量隐患。

表5-25 NS-06标路面施工阶段沉降速率统计表

v<5mm/月 软基处理方式 断面数(个) 测点数(个) 7 8 8 16 百分数 (%) 30.7 30.7 61.4 5≤v≤10(mm/月) 测点数 百分数 v>10mm/月 测点数 百分数 备注 袋装砂井 预应力 6(3个辅路断管桩 面) 总计 13(3个辅路断面 ) 辅路(个) (%) (个) (%) 断面8 30.8 1 3.9 八月中旬1 3.9 后未测 9 34.7 1 3.9 5、NS-07标沉降情况分析

①累计沉降量

从NS-07标的累计沉降量普遍较小,主要集中在10~30mm这个范围内,

占测点总数的79.4%,复合地基处理路段内测点的累计沉降量也基本上集中在这个范围。该段路面施工阶段累计沉降量分类汇总情况见表5-26。

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表5-26 NS-07标路面施工阶段沉降速率统计表

断面数(个) 8 2 2 12 S<10mm 测点数(个) 6 1 7 百分数 (%) 17.6 3.0 20.6 10mm≤S≤30mm S>30mm 软基处理方式 测点数 百分数 测点数 百分数 (个) (%) (个) (%) 16 5 6 27 47.1 14.7 17.6 79.4 袋装砂井 预应力管桩 水泥土搅拌桩 总计 ②沉降速率

该标段的沉降速率情况显示整个路段路基沉降已经趋于平缓,沉降速率<5mm/月的测点占总数的70.6;沉降速率在5~10mm/月之间的测点该段测点总数的17.6%,所在断面的软基处理方式为袋装砂井;沉降速率超过10mm/月有四个测点,占总数的11.8%,袋装砂井和复合地基处理段各有两个测点。该标段路面施工阶段沉降速率分类汇总情况见表5-27。

表5-27 NS-07标路面施工阶段沉降速率统计表

v<5mm/月 软基处理方式 断面数(个) 8 2 2 12 测点数(个) 15 5 4 24 百分数 (%) 44.1 5≤v≤10(mm/月) 测点数 (个) 5 v>10mm/月 测点数 (个) 2 百分数 (%) 14.7 百分数 (%) 5.9 5.9 11.8 袋装砂井 预应力管桩 水泥土搅拌桩 总计 14.7 11.8 70.6 1 6 2.9 17.6 2 4 ③沉降情况分析

NS-07标的累计沉降量普遍较小,最大值为K14+350右,为27mm,主要在10~30mm之间。主要原因原因是开始观测时间较晚,该标段大部分断面于2006年7月1日才开始观测。其中累计沉降量<10mm 的测点主要是八月中旬才开始观测的新增断面如K14+400、K14+600、K14+700的测点。

该段的沉降速率呈明显的收敛趋势。但是从表5-27上可知,水泥搅拌桩处理的路段有两个测点沉降速率就较大,具体位臵在K14+997的中、右,沉降速率分别为12.9 mm/月和10.7 mm/月,沉降情况较为异常,在此前该段刚铺完路面面层,施工荷载突增可能引起该期沉降速率较大,但对此沉降异常情况应予以足够的重视,确保不存在质量隐患。

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5.2.3 西线线沉降情况分析

佛山“一环”西线共七个路基标,一个路面标,进行软基沉降观测的标段为XS01、XS02、XS03、XS04、XS05标,其中西线XS04、XS05标的软基厚度比较深,且起伏较大,横、纵向分布极不均匀,软基处理方式繁多,路堤施工阶段属于提前卸载,聚集了各种不利的因素,因此西线XS04、XS05标是沉降观测跟踪的重点。

在路面施工阶段,西线沉降观测受到各种主、客观因素的影响,沉降观测进行得并不顺利。究其原因主要为沉降杆的埋设、保护和修复工作不理想,从2006年5月初西线埋设沉降杆进行第一、二轮观测后,西线XS01、XS02、XS03标沉降杆就遭到严重破坏,且事后在各方有关管理单位的通报下没有及时恢复,造成了该三个标段的沉降观测滞后,沉降情况反映不全面,甚至缺失,给数据的连续性带来了不利的影响。西线XS04、XS05标在沉降杆破坏后,虽经多次修复,但保护工作没有到位,致使路面施工阶段中期数据空缺。2006年九月中旬以后,针对西线的沉降杆破坏情况,管理部门建议将沉降观测点迁至相应断面的路缘石上,观测的频率调整为西线XS01、XS02、XS03标每半月观测一次,西线XS04、XS05标每十天观测一次。经过几轮的沉降观测,数据反映路缘石能够比较好的反映沉降的情况,但分隔带、交通工程施工临时荷载施加几率增大,会对数据反映的真实性带来一定的影响。

从路面施工阶段的沉降数据上来看(最后一次观测的时间XS01、XS02、XS03为2006年10月26日,XS04、XS05为2006年10月23日),累计沉降量主要集中在10~30mm范围内,西线XS04、XS05的累计沉降量总体上较XS01、XS02、XS03大,累计沉降量的最大值为168mm(XS05标K12+770左)。下面我们将按标段具体分析、统计路面施工阶段的沉降情况。

1、西线XS01、XS02、XS03标沉降情况分析

西线XS01、XS02、XS03标软土厚度在4~10.1m之间,其中XS01软土厚度分布较为均匀,起伏在1m左右,XS03标软土起伏在5m左右。处理方式以袋装砂井和水泥搅拌桩为主,间或有CFG桩,软土较浅处采用换填。

①累计沉降量

西线XS01、XS02、XS03累计沉降量分布在5~30mm,数据集中在5~15mm,

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累计沉降量的最大值为30mm(XS02标K5+122左),最小值为1mm(K4+235右、K8+613右,这两断面均为9月下旬恢复路缘石观测后新增加的观测点)。路面施工阶段累计沉降量分类汇总情况见下表。

表5-28 西线XS01、XS02、XS03标路面施工阶段累计沉降量统计表 软基处理 方式 袋装砂井 断面数(个) 7 S<10mm 10mm≤S≤30mm S>30mm 测点数 百分数 测点数 百分数 测点数 百分数 (个) (%) (个) (%) (个) (%) 16 31 2 3 4 56 18.4 35.6 2.3 3.4 4.6 .3 5 13 7 3 2 30 5.7 14.9 8.1 3.5 3.5 35.7 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 水泥搅拌桩 15 清淤换填 CFG 桩 无处理 总计 3 2 6 33 注:S表示路面施工阶段累计沉降量

②沉降速率

西线XS01、XS02、XS03标的沉降速率主要分布在2.0~10.0mm/月,沉降速率的最大值为13.1mm/月(K1+835左),其中个别点的沉降率达7.5mm/月(K0+186左、K8+390左)。路面施工阶段沉降速率分类汇总情况见下表。

表5-29 西线XS01、XS02、XS03标路面施工阶段沉降速率统计表 软基处理 方式 袋装砂井 断面数 (个) 7 V<5(mm/月) 测点数 百分数 (个) (%) 18 34 8 5 5 70 20.9 39.5 9.3 5.8 5.8 81.3 5≤V≤10(mm/月) 测点数 (个) 2 10 1 1 1 15 V>10(mm/月) 百分数 测点数 百分数 (%) (个) (%) 2.3 11.6 1.2 1.2 1.2 17.5 1 0 0 0 0 1 1.2 0 0 0 0 1.2 水泥搅拌桩 15 清淤换填 CFG 桩 无处理 总计 3 2 6 33 注:V为路面施工阶段最后一次测量的沉降数据

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③沉降异常情况分析

总体上看西线XS01、XS02、XS03标的沉降情况较小,累计沉降量小于10mm的测点数占了总测点数的.3%,沉降速率小于5mm/月的测点数占总测点数的81.3%。

对于某些断面(K2+709、K5+720、K5+852等)累计沉降量过小,这是由于在前期沉降杆破坏,长期未修复,数据空缺形成的。K5+122、K5+812这两断面左、右的差异沉降比较大,这是由于前期西线沉降杆破坏严重,其中一些沉降杆没能及时修复,中断测量时间较长,某些沉降杆的累计沉降量一直在累加,而部分沉降杆的沉降数据一直空缺,九月下旬重新开始测量后累计沉降量与原有数据叠加,数据的连续性受到了一定的影响。

而针对某些断面(K1+860左)其沉降速率过大(13.1mm/月),由于该断面的软土深度也就在4.5m左右,从理论上来说不会产生过大的沉降,实际也反映该处累计沉降量不大,有可能是受到外界施工临时荷载的影响。

2、西线XS04标沉降情况分析

西线XS04标软土厚度较深在5.5~23.4m之间,软基起伏较大,在K9+330~K9+560路段内软基厚度从5.5m激增到23.4m,软基分布极不均匀,从K9+560开始到XS04标标尾(K10+810)软基厚度一直在20m以上。该标的处理方式主要为袋装砂井和CFG桩。

①累计沉降量

西线XS04标累计沉降分布在5~mm,数据集中在15~25mm范围内。累计沉降量的最大值为mm(K10+580左),个别点累计沉降量达32mm(K10+750左),路面施工阶段累计沉降量分类汇总情况见下表。

表5-30 西线XS04标路面施工阶段累计沉降量统计表

软基处理 方式 袋装砂井 CFG 桩 总计 断面数(个) 7 5 12 S<10mm 10mm≤S≤30mm S>30mm 测点数 百分数 测点数 百分数 测点数 百分数 (个) (%) (个) (%) (个) (%) 2 7 9 6.5 22.5 29.0 11 6 17 35.5 19.4 .9 5 0 5 16.1 0 16.1 62

注:S表示路面施工阶段累计沉降量 ②沉降速率

西线XS04标的沉降速率主要分布在0.0~10.0mm/月,沉降速率的最大值为18mm/月(K9+140右),其中个别点的沉降率达9.0mm/月(K9+300右,K10+750右),沉降速率的最小值为0.0 mm/月(K8+330左),路面施工阶段沉降速率分类汇总情况见下表。

表5-31 西线XS04标路面施工阶段沉降速率统计表

软基处理 方式 袋装砂井 CFG 桩 总计 断面数 (个) 7 5 12 V<5(mm/月) 测点数 百分数 (个) (%) 10 5 15 32.4 16.1 48.5 5≤V≤10(mm/月) 测点数 (个) 7 8 15 V>10(mm/月) 百分数 测点数 百分数 (%) (个) (%) 22.6 25.7 48.3 1 1 3.2 3.2 注:V为路面施工阶段最后一次测量的沉降数据 ③沉降异常情况分析

总体上看XS04标沉降量不是很大,累计沉降量10~30mm的测点数占总测点数的.9%。个别断面累计沉降量还比较小(K9+300中、右,K9+625中),究其原因是由于前期沉降杆破坏,一直没有修复,造成数据的缺失。(K9+300、K10+580、K10+750)这三断面左、右的差异沉降比较大,这是由于前期西线沉降杆破坏严重,其中一些沉降杆没能及时修复,中断测量时间较长,某些沉降杆的累计沉降量一直在累加,而部分沉降杆的沉降数据一直空缺,九月下旬重新开始测量后累计沉降量与原有数据叠加,数据的连续性受到了一定的影响。

沉降速率小于5mm/月的测点数占了总测点数的48.5%,5~10mm/月的测点数占了总测点数的48.3%。沉降速率的最大值为18mm/月(K9+140右),该断面其他两个测点的沉降速率并不大,有可能是交通工程设施施工临时荷载作用下形成。

3、西线XS05标沉降情况分析

西线XS05标的沉降观测相对于西线其他标段来说相对完整,但在路面施工阶段中期还是有一段时间的空缺。该标段的软土厚度在9.5~22m范围内,软土

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起伏不是很大,但由于软基深度较厚,处理方式较多,且相间其中,容易在不同软基处理交接处产生异常现象。处理方式主要为袋装砂井、水泥搅拌桩和CFG桩。

①累计沉降量

西线XS05标累计沉降分布在5~168mm,数据集中在15~40mm范围内。累计沉降量的最大值为168mm(K12+770左),个别点累计沉降量达129mm(K11+388右)、88mm(K11+388左)。路面施工阶段累计沉降量分类汇总情况见下表。

表5-32 西线XS01、XS02、XS03标路面施工阶段累计沉降量统计表 软基处理 方式 袋装砂井 断面数(个) 5 S<10mm 10mm≤S≤30mm S>30mm 测点数 百分数 测点数 百分数 测点数 百分数 (个) (%) (个) (%) (个) (%) 1 6 0 0 7 2.2 13.3 0 0 15.5 10 10 1 3 24 22.2 22.2 2.2 6.7 53.3 1 8 5 0 14 2.2 17.8 11.2 0 31.2 水泥搅拌桩 10 CFG 桩 无处理 总计 2 1 18 注:S表示路面施工阶段累计沉降量 ②沉降速率

西线XS05标的沉降速率主要分布在0.0~20.0mm/月,沉降速率的最大值为21mm/月(K11+388中),其中个别点的沉降率达18.0mm/月(K12+140中、右),沉降速率的最小值为0.0 mm/月(K11+720左),路面施工阶段沉降速率分类汇总情况见下表。

表5-33 西线XS05标路面施工阶段沉降速率统计表

软基处理 方式 袋装砂井 断面数 (个) 5 V<5(mm/月) 测点数 百分数 (个) (%) 4 14 8.9 31.1

5≤V≤10(mm/月) 测点数 (个) 5 9 V>10(mm/月) 百分数 测点数 百分数 (%) (个) (%) 11.1 20.0 3 1 6.8 2.2 水泥搅拌桩 10

CFG 桩 无处理 总计 2 1 18 2 0 20 4.4 0 44.4 4 2 20 8.9 4.4 44.4 0 1 5 0 2.2 11.2 注:V为路面施工阶段最后一次测量的沉降数据 ③ 沉降异常情况分析

总体上来看XS05标的累计沉降量相对于西线其他标段大,累计沉降量10~30mm的占了总测点数的53.3%,大于30mm的占了总测点数的31.2%。其中K12+770左的累计沉降量达168mm,该处软基厚度为11.5m,填方高度达6.5m左右,属于高填方路段,处理方式为水泥搅拌桩,有可能是该处附近水泥搅拌桩桩体在大荷载作用下已损伤,产生的很大沉降量,但最近几期的沉降速率都小于5mm/月,说明该处的沉降在现有荷载的作用下,基本已稳定。K12+770断面产生较大差异沉降的原因是由于前期西线沉降杆破坏严重,其中一些沉降杆没能及时修复,中断测量时间较长,某些沉降杆的累计沉降量一直在累加,而部分沉降杆的沉降数据一直空缺,九月下旬重新开始测量后累计沉降量与原有数据叠加,数据的连续性受到了一定的影响。K11+388该断面的累计沉降量总体较大,路面施工阶段该处附近的K11+420左、右幅在基层和下面层施工过程中产生多处的横、纵向裂缝,因此推测K11+388附近的水泥搅拌桩桩体可能已受损伤。

沉降速率上来看,该标段小于5mm/月和5~10mm/月的测点数都分别占了总测点数的44.4%, K11+388中间测点出现沉降速率的最大值为21mm/月,由于其左、右两侧的沉降速率都不大,所以出现大沉降速率的原因可能是由于受到外界临时荷载作用。

④再堆载期间的沉降速率

针对西线XS05标在路面施工阶段基层出现一些横、纵向裂缝,监控单位对再超载路段进行了加强观测观测。西线XS05标K11+332~K11+410、 K11+599~K11+729、 K12+778~K12+919,载荷为1.0m高的碎石料,堆载工作于2006年6月6日完成。

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表5-34 西线XS05标加强观测路段沉降速率 路段 桩号 K11+332 K11+332~K11+410 K11+365 K11+379 K11+410 K11+599 K11+9 K11+699 K11+724 K12+788 K12+828 K12+878 K12+906 观测区段沉降速率(mm/月) 07.03-07.10 25.7 8.5 12.9 17.1 12.9 30.0 47.1 128.6 25.7 12.9 17.1 8.5 K11+599~K11+729 K12+778~K12+919 5.2.4 北线

1、北线沉降情况分析

北线全长26.955km,全线路面施工阶段分为两个标段北线BS08(包含路堤施工阶段的BS01、BS02、BS03)、BS09(包含路堤施工阶段的BS04、BS05、BS06、BS07),其中部分路段属于旧路改造段,路堤施工较早完成,因此北线路面施工开始较四条线最早。

从路面施工阶段的沉降数据上来看(最后一次测量时间为2006年10月28日),绝大部分断面沉降量不大,尤其是BS04标段立交桥匝道,累计沉降量不超过10mm;而BS07标是全线沉降量较大的一个标段,累计沉降量的最大值达105mm(里和路立交桥桥尾K25+710中)。下面我们将按标段具体分析、统计路面施工阶段的沉降情况。

⑴、BS08标沉降情况分析

北线 BS01标属于旧路改造段,主路在原有道路上改造而成,辅路为拓宽部分。BS01、 BS02标路段范围内没有软土分布,仅在桥头段采用水泥搅拌桩处理,因此沉降杆均埋设在桥头段,监测复合地基的沉降情况。BS03标软土厚度在4~6m之间,采用换填处理,换填深度为1m。

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①累计沉降量

北线BS08累计沉降量分布在5~30mm之间,数据集中在10~20mm,累计沉降量的最大值为55mm(BS03标K9+807右,该断面所处路段是清淤换填处理的,有可能是由于换填不彻底造成沉降量异常),最小值为3mm(BS03标K11+350左,该处沉降杆在早期破坏,数据一直空缺,近期恢复测量路缘石后累加的沉降量)。路面施工阶段累计沉降量分类汇总情况见下表。

表5-35 北线BS08标路面施工阶段累计沉降量统计表

软基处理 方式 水泥搅拌桩 换 填 总计 断面数(个) 14 8 22 S<10mm 10mm≤S≤30mm S>30mm 测点数 百分数 测点数 百分数 测点数 百分数 (个) (%) (个) (%) (个) (%) 7 9 16 18.9 24.3 43.2 8 12 20 21.6 32.4 .0 0 1 1 0 2.8 2.8 注:S表示路面施工阶段累计沉降量

②沉降速率

北线BS08沉降速率主要分布在 0~6mm/月之间,沉降速率的最大值为8mm/月(BS03标K7+417左,该测点的累计沉降量、差异沉降都不大,有可能是受到外界临时荷载的作用),沉降速率的最小值为0.0mm/月(K9+980中,K10+681中等)。路面施工阶段沉降速率分类汇总情况见下表。

表5-36 北线BS08标路面施工阶段沉降速率统计表

软基处理 方式 水泥搅拌桩 换 填 总计 断面数 (个) 14 8 22 S<5(mm/月) 测点数 百分数 (个) (%) 15 22 37 40.5 59.5 100 5≤S≤10(mm/月) 测点数 (个) 0 0 0 S>10(mm/月) 百分数 测点数 百分数 (%) (个) (%) 0 0 0 0 0 0 0 0 0 ③再堆载路段沉降情况

针对北线BS01、BS03标段出现一些横、纵向裂缝,监控单位对再超载路段进行了加强观测观测。BS01标K1+258~K1+320、K1+960~K2+220(堆载于

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06.06.25完成),载荷为1.0m高的细砂。BS03标K11+070~K11+170右辅(堆载于06.05.18完成),载荷为1.0m高的碎石料。再堆载期间的沉降速率见下表:

表5-37 BS01标再堆载沉降速率

观测区段沉降率(mm/月) 2006-6-25 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 2006-6-30 2006-7-3 2006-7-8 2006-7-12 2006-8-2 0.0 20.0 6.0 7.5 7.1 0.0 0.0 6.0 7.5 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 2.9 18.0 0.0 6.0 15 0.0 0.0 10.0 0.0 0.0 1.4 6.0 10.0 0.0 0.0 0.0 6.0 30.0 6.0 0.0 0.0 6.0 20.0 6.0 7.5 0.0 0.0 0.0 6.0 7.5 0.0 0.0 0.0 6.0 0.0 0.0

表5-38 BS03标再堆载沉降速率

观测区段沉降速率(mm/月) 06.02~06.10 06.10~06.18 06.18~06.26 06.26~07.01 07.01~07.08 15.0 0.0 8.6 0.0 4.3 17.1 0.0 3.8 11.3 0.0 0.0 12.0 0.0 4.3 8.6 桩号 K1+280 K1+310 K1+980 K2+010 K2+040 K2+070 K2+100 K2+130 K2+160 K2+190 桩号 K11+080 K11+100 K11+140

⑵、BS09标沉降情况分析

北线BS09标部分路段属于旧路改造段,主路在原有道路上改造而成,辅路为拓宽部分,北线BS05、BS06标没有软土分布, BS04、BS07标软土厚度在2~8.8m之间,处理方式为强夯(辅路)、堆载预压(主要在辅路)、水泥搅拌桩(主要在桥头),BS04标的观测点均埋设在立交桥匝道桥头两侧。

①累计沉降量

北线BS09标的累计沉降量分布在5~50mm之间,数据集中在5~15mm,BS04标立交桥匝道段的累计沉降量绝大部分在10mm以下,BS07标的累计沉降

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量相对于北线各标段较大。累计沉降量的最大值为105mm(K25+710中),其中个别点的累计沉降量达到了50mm(K25+685中);累计沉降量的最小值为3mm(CK0+240右,立交桥匝道)。路面施工阶段累计沉降量分类汇总情况见下表。

表5-39 北线BS08标路面施工阶段累计沉降量统计表

软基处理 方式 水泥搅拌桩 强 夯 堆载预压 总计 断面数(个) 23 23 S<10mm 10mm≤S≤30mm S>30mm 测点数 百分数 测点数 百分数 测点数 百分数 (个) (%) (个) (%) (个) (%) 15 - - 15 46.9 - - 46.9 15 - - 15 46.9 - - 46.9 2 - - 2 6.2 - - 6.2 注:S表示路面施工阶段累计沉降量

② 沉降速率

北线BS09沉降速率主要分布在 0~6mm/月之间,沉降速率的最大值为8mm/月(BS05标K15+180中),沉降速率的最小值为0.0mm/月(DK0+290右,EK0+270中等)。BS07标K25+685、K25+710两断面所处路段九月份沉降速率较大,但后来桥面施工,水准点破坏无法获得最新的数据。北线路面施工阶段沉降速率分类汇总情况见下表:

表5-40 北线BS08标路面施工阶段沉降速率统计表

软基处理 方式 水泥搅拌桩 强 夯 堆载预压 总计 断面数 (个) 23 - - 23 S<5(mm/月) 测点数 百分数 (个) (%) 32 - - 32 100 - - 100 5≤S≤10(mm/月) 测点数 (个) 0 - - 0 S>10(mm/月) 百分数 测点数 百分数 (%) (个) (%) 0 - - 0 0 - - 0 0 - - 0 ③ 沉降异常情况分析

北线BS09标路面施工阶段的沉降情况基本较为稳定,2006年10份最后一

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次测量数据显示所测点的沉降速率都在10mm/月以下。

BS07标K25+685、K25+710两断面由于所用水准点破坏,所以没有采集到最新的数据,但是这两断面在路面施工期间的累计沉降量和沉降速率一直都较大(K25+685为50mm,且断面沉降管在8月初就被破坏。K25+710为105mm)。K25+710附近设计资料显示该处挡土墙高度为7.10m左右,属于高填方路段,在路面施工阶段左侧挡土墙出现错台现象,挡土墙外移约15~20mm。出现较大沉降量的原因有可能是桥头土体密实度不够、墙体外移,导致土体发生一定的位移;也有可能是由于该处水泥搅拌桩的桩体已受损伤,导致沉降量的异常。

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第六章 软基监控经验

6.1科学的管理机制

科学的管理机制在工程建设中占有很重要的地位,在软基监控过程中亦然。软基监控过程的管理主要分为软基监控单位本身组织管理和数据资料的科学管理和运用。

6.1.1软基监控单位的组织管理

为保证佛山“一环”顺利开展,在佛山市路桥公司及相关管理通力支持下,监控单位于2004年在佛山组建,随后对佛山“一环”路基监控,在路基监控期间,在有关单位的鼎立支持,于2006年2月完满完成了工作并得到业主的肯定和取得丰硕的成果。在此基础上监控单位总结经验,在业主授权下监控单位继续负责佛山“一环”路面施工阶段的监测。监控单位的监控工作取得的成绩是有目共睹的,其原因是:首先佛山市公路桥梁工程监测站和河海大学岩土工程研究所强强联手,数位资深专家组成专家组作为监控单位的责任人,使监控单位有了坚强的领导核心;其次,以河海大学岩土工程研究所(硕/博)士研究生组成的现场负责班子,保证了现场观测准确性和资料数据整理的可靠性;最后,以河海大学岩土工程研究所等多家知名单位的数位岩土工程方面专家组成的技术顾问小组是监控工作顺利进行的重要保障。

同时,在业主单位的直接领导下监控单位会同监理单位及相关的施工单位组成“软基监测工作组”,明确了各方工作权限、人员组成、组内各组成单位和成员职责,确保软基监控工作的顺利进行。在软基施工过程中通过召开专家会议的方式邀请多方面的专家对软基施工过程中存在和出现的问题进行专题讨论并拟出解决方案。

此外,为保证软基监控工作顺利进行,监控单位制定了严密的工作流程,明确责任人确保信息数据准确转递和迅速应对突发事件。

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6.1.2资料管理和运用 1、资料管理

现场数据和资料是软基监控工作开展的基础和依据,现场数据资料的科学化管理和灵活运用对软基监测工作顺利进行能起到事半功倍的作用。软基监控资料主要包括场地的地质资料、气象水文资料、现场观测数据和各类文件报告等。这些资料是软基施工组织、路基变形和稳定问题的原因分析和软基质量评估等工作展开的基础和依据。监控单位根据佛山“一环”的具体情况把整个一环资料按东、南、习、北四条线路划分,按线路派专人分管。各条线路把资料按内容划分,分别进行整理归档,以便于查阅。

首先,地质资料。地质资料是软土地基监控方案设计、施工组织和解决施工过程中出现的问题的重要依据。路面施工阶段的地质资料是在路基填筑阶段的地质资料的基础上根据路面施工阶段的具体情况对路基的地质资料进行完善。路基填筑阶段的地质资料是在设计单位提供地质勘探资料的基础上,通过监控单位多次的详细地质勘探和补勘,才得以完成的,基本上掌握了软基段的地质特征。具体反映了全线各标段的软基土层分布图、地质剖面图;根据各次地质勘探的室内试验和原位试验结果等分类、汇总,并且对工程特性进行了评价。路面施工阶段的地质资料在保全了这部分内容的基础上根据路面施工阶段的特点,健全、完善了全线的地质资料,为路面基层裂缝问题处理、部分路段路床和上基层标高调整、路基沉降发展趋势分析等具体问题分析与解决,提供了良好基础和有力的条件。 其次,现场观测资料和数据。现场观测资料和数据是软基监控的灵魂所在。监控工作的进行都是以现场的观测资料和数据为基础展开的。监控单位根据监控数据资料能够全面准确地掌握软基施工过程中的动态变化。路面施工阶段的现场数据和资料除了正常的表面沉降观测数据之外,还包括重点路段、加强观测路段、施工过程中出现问题路段的各类信息等多方面的资料和数据。监控单位根据实际路面施工阶段的需要和特点,对观测数据进行了去伪存真,更科学、系统地分类和整理,并在此基础上进行了大量的理论计算和分析。现场观测数据和理论计算结果,为各级管理部门及时全面了解施工情况、组织与安排后期工作等提供了客观的依据。另外,现场观测数据和理论计算结果也是路面标高控制、上基层抛高

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量的确定等的主要依据;同时,也为专家组及时、准确地提出解决路面施工出现的如路面裂缝、挡土墙失稳等问题的最佳解决方案提供了参考资料。

最后,各类文件和报告。监控单位从2006年2月开始路面施工阶段以来提交了多方面的文件和报告,这些文件和报告主要包括工作计划方面、技术咨询和服务方面、阶段报告、异常情况报告等。这些报告反映了软基监控的整个过程,监控单位按文件的性质对其按线路按阶段归档分类管理,以便查询。

2、技术运用创新

重复多次在地质资料、观测数据和各种文件报告中查找一些常用到相关信息是种麻烦的工作,不但造成不必要的重复劳动,而且严重的影响了工作效率。监控单位为了解决这个问题,创造性地提出了建立软基档案库的构想,软基档案库包括软基段的基本情况,也能直观明了地反映施工的进度。监控单位的这个设想立即得到了业主部门肯定。在管理部门、监理单位和施工单位等相关部门的通力协助下监控单位完成了软基档案库建立。利用计算机绘图软基档案以图表形式给出。软基资料档案库包括:各种不同路段软基处理的平面图、填土高度、软基深度、监测断面桩号、路堤填筑土完成时间、设计沉降量、累计沉降量、沉降完成比例和近三个月的沉降速率等。软基资料档案为各管理部门了解软基路段基本情况和动态提供了方便,同时也为软基处理质量的评估提供了借鉴的资料。通过及时更新的软基档案库可以直观的了解现场情况。

工程进入路面施工阶段后,监控单位根据该阶段的特点在保持软基档案库特

点的基础上,针对该阶段的特点对软基档案库进行了完善和更新。完善更新后的软基档案包括:各路段平面图、软基处理的方式及深度、填土高度、软基深度、路基及路面施工阶段监测断面桩号、路堤填筑土完成时间、路基和上基层抛高段的抛高量、卸载前的累计沉降量和沉降速率、路面施工阶段最新的累计沉降量和沉降速率,异常情况(路面裂缝、挡土墙开裂、错台)及其处理的方式等。软基档案这个强有力的工具使工作达到事半功倍的效果。

如果科学的管理是软基监控工作顺利开展的基础,那么不断的创新进取

则是监控工作得以顺捷高效完成的关键动力。

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6.2总结和探讨

从2006年2月开始,承担路面施工阶段软基监控工作的佛山市公路桥梁工程监测站和河海大学岩土工程研究所根据佛山“一环”的建设要求和软基路段施工的特点,制定了详细的路面施工阶段软基路段监控方案,建立了完整健全的现场观测体系,进行现场观测、踏看、理论计算等工作,达到以下目的:通过路面施工阶段全面的软基监控,为路面施工过程中路基的稳定提供了保证;根据软基沉降特点及时改进施工工艺,为保证路面施工质量打下坚实基础,也为施工期间高路堤及挡土墙稳定性控制、上基层抛高量的确定、路面施工过程处出现如裂缝、挡土墙开裂错台等问题处理措施的制定提供了依据;以及为工后沉降的预估、路面的正常维护和维修及地基的再加固等提供数据。

像其它工作一样,软基监控工作本身就是一个不断发现问题、解决问题的过程。在相关部门的配合下,监控单位克服重重困难,充分发挥自身在理论研究和实践经验方面的优势,群策群力,大胆应用各种先进的软基监控技术和管理方法,对路面施工过程中出现的多种问题提出了有针对性的解决方案。通过对本工程路面施工阶段软基监控的工程实践总结,得出以下建议可供类似工程参考:

1、软基监控工作涉及业主、设计、监理、施工和监控单位等部门应各司其职,形成有效的监督约束机制,高度重视程序运作,确保监控发挥应有的作用。

2、以软基档案的形式反映软基施工过程中的各种状况,简单直观,为各管理部门了解软基路段基本情况和动态提供了方便,同时也为软基处理质量的评估提供了借鉴的资料。

3、软基处理过程中形成的纵横向裂缝很可能在反映到路面面层上,在路面施工过程应加强现场巡视,做到早发现早处理,尽可能做到这种问题不发生在通车运营以后,确保行车舒适度和延长道路寿命。

4、由于工期安排等原因,部分路段未达到卸载标准而提前卸载,在路面施工阶段监测发现部分路段累计沉降量较大,沉降速率未见明显收敛,为确保工程质量,发现问题能及时处理,建议进行工后软基监测工作。

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附件

附件1: 东线施工阶段表面沉降观测断面布臵汇总表 附件2:南线施工阶段表面沉降观测断面布臵汇总表 附件3:西线施工阶段表面沉降观测断面布臵汇总表 附件4:北线施工阶段表面沉降观测断面布臵汇总表 附件5:东线各标段观测断面沉降情况统计表 附件6:南线各标段观测断面沉降情况统计表 附件7:西线各标段观测断面沉降情况统计表 附件8:北线各标段观测断面沉降情况统计表 附件9:东线各标段软基综合情况统计表 附件10:南线各标段软基综合情况统计表 附件11:西线各标段软基综合情况统计表 附图1:东线路面施工阶段软基挡案 附图2:南线路面施工阶段软基挡案 附图3:西线路面施工阶段软基挡案 附图4:北线路面施工阶段软基挡案

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