道路沉降安全运行监测系统观测方案
软弱土路基工程中,由于地质条件、荷载条件、材料性质和施工条件等复杂因素的影响,很难单纯从理论上预测施工中遇到的问题。现场原位观测可以监控施工期路基稳定性,检验路基加固效果,保证工程质量;揭示路基变形规律,据此预测工后沉降,指导后期施工安排;为施工提供及时的反馈信息,做到信息化施工;监测数据和成果是现场管理人员和技术人员判别工程是否安全及判断路基处理施工质量的依据;另一方面,设计人员通过实测结果可以修改和完善原有的设计方案,确保后续路基、路面施工的安全顺利进行。
道路沉降安全运行监测系统原理
地面路基结构物沉降监测系统由数据采集器、基准液箱、静力水准仪、连通水管等组成,沿待监测线路布设静力水准仪,通过联通水管连接,监测过程中保持基准液箱中的液面稳定。若监测线路发生沉降,带动静力水准仪发生沉降,静力水准仪压力(液位)相对基准点会发生变化,通过对比前后两次采集到的数据,计算得出线路上各点的竖向沉降。
路基沉降的观测方法
沉降观测点应设置在需要观测的位置,它将直接反映出测点处地基变形情况,因此,测点的位置设置不仅要根据设计要求,同时还应针对施工掌握的地质、地形等情况调整或增设。布点原则:一般路线100~200m左右在路中心设一个测点,桥头、路堤高度大于4m的断面,须设置左、中、右三个观测点;通道只在中心设置一个观测点;桥头引道路段测点应设置在桥头搭板末端。每填筑一层土都应观测1次,如果两次填筑时间过长,每3d至少观测1次。路堤填筑完成后,在设定的预压期间内,可根据地基的稳定情况来确定观测时间,一般半个月或个月观测1次,直到设定的预压期结束。
沉降观测的技术要求
目前,公路路基施工中的沉降观测都采用埋设沉降标的测量方法。沉降观测工作分路堤填筑期观测、预压期观测、孔隙水压力观测、路面施工期观测等四个阶段。各期观测的具体要求为:
(1)观测方法采用几何水准测量方法。观测工作必须严格执行国家水准测量规范,确定观测精度、频率,使观测资料可靠、完整、连续。
(2)路基填筑期的沉降观测精度应不低于国家四等水准测量要求;预压期沉降观测按照国家三等水准测量要求;路面施工期沉降观测按照国家二等水准测量要求。
(3)每填筑一层时应观测1次,间歇期较长时要增加测次,每15d至少观测1次。
(4)观测仪器应符合规范要求,应定期进行检验与校正;记录手簿及资料整理应规范。
(5)为了消除观测中的系统误差,尽可能使观测条件相同,观测工作应遵循5固定原则:后视尺固定、测站位置固定、仪器固定、观测人员固定、转点固定。
国内道路沉降安全运行监测系统案例:
1、东南某省隧道沉降监测
工程概况
监测需求:50个测点需要长期监测。
现场工况:总长400m,高差8m,采用分段测量,监测数据需上传到云平台。要求精度1mm以内,现场有市电及4G信号。
最终数据:数据显示稳定型可以在0.01mm内。
2、山东省地面沉降监测示范工程
工程概况
监测需求:1个基准点,3个测点。监测出分层标之间的相对沉降量,并分析不同地层对地面沉降的贡献。监测数据需上传到云平台。要求精度1mm以内。
现场工况:室内,有市电,有4G网络信号。
最终数据:平台原始数据显示分辨率到0.01mm。