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1、软基沉降观测及其数据处理方法健1,徐伟荣1,胡伍生2宋(1无锡市公路管理处,江苏无锡214031;2东南大学交通学院,江苏南京210096)摘要简述了高速公路软基沉降观测及其数据处理的目的和意义;介绍了沉降观测的布点原则;提出了高速公路软基沉降观测的技术要求;介绍了基于VB的高速公路软基沉降观测数据处理软件;在实际工程中,由于种种原因,会造成沉降观测数据不连续。本文就沉降观测数据不连续时的沉降量估算提出了三种处理方法,在实际工程应用中起到了较大的作用。关键词高速公路中图分类号:TU198软基沉降文献标识码:B文章编号:1672-4097(20
2、04)01-0020-03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。布点原则为:一般路线约100(200m左右在路中心设一个测点;路堤高度大于4m的断面、桥头断面,须设置左、中、右三个观测点;通道只在中心设置一个观测点。1引言在软土地基上修筑高速公路路堤,最突出的问题是稳定和沉降1。软土在我国的沿海和内陆地区均有相当大的分布范围,由于软土地基的强度低、承载力小、压缩性高、渗透性低、固结变形持续时间长,所以,软土路基的沉降观测工作和数据处理分析就成为提高高速公路建设质量的关键技术之沉降观测的技术要求3目前,公路路基
3、施工中的沉降观测都采用埋设沉降标的测量方法,即,在软基处理结束后,路基填筑1～2时埋设沉降标,在施工过程中定期(一般填土1～2层观测一次)测量出沉降标上的测管的高程,测管顶端的高程变化值为沉降量。随着填土高度的增加,测管可不断接高,接管时同时观测接管前后的管顶高程,分别称为“下顶高”和“上顶高”,以保证沉降量的连续性。沉降观测工作一般采用几何水准测量方法,具体技术要求为:3.1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;观测工作必须严格执行国家水准测
4、量规范,使观测资料可靠、完整、连续;3.2每填筑一层时应观测一次,间歇期较长时要增加测次,每15天至少观测一次;3.3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;3.4为了消除观测中的系统误差,尽可能使观测条件相同,观测工作应做到五固定的观测原则。五个固定是: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。一23。为掌握路堤在施工期中的变形动态,施工期间必须进行地表沉降量的动态观测。其主要目的有:(1)根据观测数据控制、调整填土速率;(2)预测沉降趋势,确定预压卸载时间和结构物及路面施工时间;(3)提供
5、施工期间沉降土方量的计算依据;(4)预测工后沉降,使工后沉降控制在设计允许范围之内;(5)通过实测沉降量,预测沉降量并验证设计合理性;进行设计的再优化,控制和保证工程的建设质量。特别是对于预压处理路基,沉降速率和预测的工后沉降是判别路堤稳定和卸载与否的两个主要指标4。软基沉降观测的数据处理工作也是十分重要的。数据处理工作主要包括沉降量计算和沉降速率分析5。高速公路一般路程较长,沉降观测点很多,且观测时间长、观测次数频繁、观测资料数据量极大,如果人工来处理海量观测数据,并组织生成各类报表,对沉降观测结果进行分析处理,工作量将十分巨大,且容易出差
6、错。因此,利用计算机数据库编程技术来进行路基施工沉降监测的数据处理是十分必要的。沉降观测点的布置原则2VisualBasic6为开发平台,开发出了高速公路沉降观测数据处理与分析软件。利用该软件,能实现沉降观测资料中的各类信息的查询和自动快速提取,自动生成各类成果电子报表(如沉降观测成果整理表、沉降成果汇总表、沉降速率分析表等。)另外,该软件还能对沉降结果、沉降速率进行分析、自动绘制沉降曲线图,能预报沉降量,利用其中的“施工决策支持”模块,还能为各级领导和决策人员进行施工决策提供技术帮助等。图1就是通过该软件自动生成的沉降曲线图。图1高速公路某
7、沉降点填土高、沉降量与时间关系曲线率有关,因此可用公式(1)来推算沉降量:不连续沉降观测的数据处理5ΔS1ΔS2=t·n·t2·n2(1)5.1沉降观测中的问题从很多施工现场的测情况看,沉降观测在实际操作中仍存在不少问题,特别是施工过程中沉降标的破坏现象比较严重。例如:重型施工器械对沉降标造成破坏;沉降标测管被盗现象;施工影响使个别沉降点未能观测等。由于沉降观测不连续,会造成:无法计算某个时间段的沉降量、无法计算该时间段的沉降速率、影响总沉降量的计算、对路基处理设计的评价有影响、对工后沉降的估算有很大影响等。因此,有必要对不连续沉降观测数据进
8、行适当处理,以期望其数据分析结果更客观地反映出实际情况。5.2不连续沉降观测的处理方法图1为某高速公路其中一个沉降点的填土高、沉降量与时间关系曲线,由于该沉降点观测
