一種地基沉降觀測方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種地基沉降觀測方法，采用堆載方式結(jié)合沉降觀測板和多點位移計對整體道床區(qū)域進行觀測；所述多點位移計埋設(shè)方法包括：在測點位置進行準(zhǔn)確測量放樣后進行鉆孔進行埋設(shè)；將PVC管、PVC接頭、單點沉降單元按安裝順序依次擺放于孔口，并穿好提繩；將穿好提繩的PVC管、PVC接頭、單點沉降單元依次裝入孔內(nèi)，用螺絲連接牢固。本發(fā)明采用堆載預(yù)壓方式結(jié)合沉降觀測板和多點位移計對整體道床區(qū)域進行觀測，根據(jù)填土高?時間?沉降量曲線圖進行曲線擬合預(yù)測工后沉降，確定不同填土區(qū)域的沉降量，觀測準(zhǔn)確，用于指導(dǎo)設(shè)計及施工可確保工程措施合理，投資經(jīng)濟。
【專利說明】
一種地基沉降觀測方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明屬于工程勘探或地基處理領(lǐng)域，尤其涉及一種地基沉降觀測方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 鐵路整體道床施工過程中如果填方未采用分層碾壓的施工工藝，填料類別混雜， 填方土體物理力學(xué)性質(zhì)差異較大，且填方高度大，基底覆蓋土層厚，填土變形較大且不均 勻，僅采用理論分析及工程經(jīng)驗進行設(shè)計，存在較大的安全隱患，對工程建設(shè)決策及投資影 響巨大。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明的目的在于提供一種地基沉降觀測方法，旨在解決填料類別混雜，顆粒級 配變化顯著，填方土體物理力學(xué)性質(zhì)差異較大，且填方高度大，基底覆蓋土層厚的鐵路道 床，采用現(xiàn)有地基沉降觀測方法觀測時難以準(zhǔn)確掌握地基變形規(guī)律及準(zhǔn)確預(yù)測地基工后沉 降。
[0004] 本發(fā)明實現(xiàn)途徑為，所述地基沉降觀測方法采用堆載方式結(jié)合沉降觀測板和多點 位移計對整體道床區(qū)域進行觀測；
[0005] 所述多點位移計埋設(shè)方法包括：
[0006] 在測點位置進行準(zhǔn)確測量放樣后進行鉆孔進行埋設(shè)；
[0007] 將PVC管、PVC接頭、單點沉降單元按安裝順序依次擺放于孔口，并穿好提繩；
[0008] 將穿好提繩的PVC管、PVC接頭、單點沉降單元依次裝入孔內(nèi)，用螺絲連接牢固。
[0009] 進一步，所述多點位移計埋設(shè)方法具體包括：
[0010]步驟一、堆載完成后，在測點位置進行準(zhǔn)確測量放樣后進行鉆孔，鉆頭在預(yù)裝完成 后再拔出并進行埋設(shè)；
[0011] 步驟二、根據(jù)鉆孔的深度和所測土層高程計算出每截PVC管的長度和提繩的長度， 根據(jù)每截單點沉降單元測量高程連接不同長度的提繩，提繩上做好標(biāo)示，標(biāo)示包括層號編 號和用途，然后將PVC管、PVC接頭、單點沉降單元按安裝順序依次擺放于孔口，并穿好提繩；
[0012] 步驟三、將穿好提繩的PVC管、PVC接頭、單點沉降單元依次裝入孔內(nèi)，用螺絲連接 牢固，安裝時不能讓控制脹開機構(gòu)的提繩受力，由下至上提起每一個控制脹開機構(gòu)的提繩， 脹開機構(gòu)脹緊在設(shè)計測點位置，鋸掉多余的PVC管和提繩，蓋上孔蓋。
[0013] 進一步，所述沉降觀測板由鋼板或C15鋼筋混凝土預(yù)制底板、測桿和保護套管組 成；
[0014] 所述鋼底板，底板置于現(xiàn)有場坪面上，測桿采用鋼管，與底板固定在垂直位置上， 保護套采用塑料套管，測桿頂面應(yīng)略高于套管上口，測桿頂用頂帽封住管口，沉降板埋設(shè)位 置處以砂墊層找平，埋設(shè)時確保底板的水平與垂直度。
[0015] 本發(fā)明采用堆載方式結(jié)合沉降觀測板和多點位移計對整體道床區(qū)域進行觀測，沉 降觀測要求按《國家一、二等水準(zhǔn)測量規(guī)范》一等水準(zhǔn)測量的技術(shù)要求施測，根據(jù)填土高-時 間-沉降量曲線圖進行曲線擬合預(yù)測工后沉降，確定不同區(qū)域、不同厚度填土的沉降量，操 作簡便直觀，觀測數(shù)據(jù)準(zhǔn)確，與現(xiàn)有技術(shù)相比提高了 30%;觀測結(jié)果用于指導(dǎo)工程設(shè)計及施 工，可驗證工程措施的合理性，能夠顯著節(jié)省工程投資，與現(xiàn)有的觀測方法可以節(jié)省投資 20% 〇
【附圖說明】
[0016] 圖1是本發(fā)明實施例提供的地基沉降觀測方法流程圖。
【具體實施方式】
[0017] 為能進一步了解本發(fā)明的
【發(fā)明內(nèi)容】
、特點及功效，茲例舉以下實施例，并配合附圖 詳細說明如下。
[0018] -種地基沉降觀測方法，采用堆載方式結(jié)合沉降觀測板和多點位移計對整體道床 區(qū)域進行觀測，沉降觀測要求按《國家一、二等水準(zhǔn)測量規(guī)范》一等水準(zhǔn)測量的技術(shù)要求施 測，根據(jù)填土高-時間-沉降量曲線圖進行曲線擬合預(yù)測工后沉降，確定不同區(qū)域的沉降量。
[0019] 實施例一
[0020] 中石油云南石化鐵路專用線廠區(qū)鐵路位于云南省安寧市草鋪鎮(zhèn)南約lkm，東距安 寧市主城區(qū)約l〇km。該場區(qū)屬滇中高原構(gòu)造侵蝕溶蝕切割地貌之丘陵地帶，以中低山為主。 場地范圍地形起伏較大，原始地面標(biāo)高1884m~1937m，相對高差約53m。
[0021] 目前廠區(qū)鐵路整體道床區(qū)域在煉油廠場地平整中已同步填筑，場坪面高程大致在 1901m左右，距設(shè)計軌頂高程2~3m。場坪填筑采用填料為場地整平開挖的挖方棄碴，以全風(fēng) 化基巖及殘、坡積土組成，與碎石混雜，填筑時未經(jīng)過分層碾壓，僅在1897.4，m及1900.4m高 程處采用1~2遍強夯進行處理，各區(qū)域強夯夯擊能如下表：
[0023] 沉降控制標(biāo)準(zhǔn):整體道床(含過渡段)及前后10m范圍工后沉降一般地段不應(yīng)大于 20mm 〇
[0024] 沉降觀測的目的：由于整體道床對沉降控制要求非常嚴(yán)格，因此路堤地段對填料 類型、壓實標(biāo)準(zhǔn)、填方高度及基底土的壓縮模量等指標(biāo)均提出了較高的要求。目前廠區(qū)鐵路 整體道床區(qū)域路基填土與煉油廠場地同步實施，填方未采用分層碾壓的施工工藝，填料類 別混雜，填方土體物理力學(xué)性質(zhì)差異較大，且填方高度大(最大填方高度約15m)，基底覆蓋 土層厚(最大覆蓋土層厚度約20m，均為硬塑狀)度不一，僅依據(jù)理論分析及工程經(jīng)驗進行設(shè) 計，存在較大的安全隱患，對工程投資影響巨大。因此建議采用堆載方式結(jié)合沉降觀測板和 多點位移計對整體道床區(qū)域進行觀測，確定不同填土區(qū)域的沉降量(施工期及工后沉降）， 指導(dǎo)工程設(shè)計及施工，驗證工程措施的合理性，達到節(jié)省工程投資的目的。
[0025]( - )觀測基準(zhǔn)點設(shè)置:應(yīng)設(shè)置不少于3個基準(zhǔn)點（基粧)用于沉降觀測，基準(zhǔn)點必須 置于不受填土荷重影響的穩(wěn)定地基內(nèi)，在觀測期間必須采取有效措施加以保護。
[0026](二)堆載
[0027] 1、堆載范圍
[0028] (1 )ZCK3+960~ZCK4+000段線路左側(cè)13.75m~線路右側(cè)85.75m(不含放坡范圍）；
[0029] (2)ZCK4+180~ZCK4+220段線路左側(cè)51m~線路右側(cè)85.75m(不含放坡范圍）；
[0030] 2、堆載高度:堆載頂面高程均為1907.9m;
[0031] 3、堆載要求：
[0032]填土可利用場地平整施工開挖棄碴(有條件時可用A、B組填料，堆載及沉降觀測結(jié) 束后可就近用于路基基床部分填筑），大致碾壓平整即可，堆載及沉降觀測結(jié)束后需挖除外 運；
[0033](三)沉降觀測板
[0034] 1、觀測板設(shè)置:觀測板設(shè)置位置詳見附表一。觀測板設(shè)置位置見下表：
[0037] 2、沉降觀測板技術(shù)要求:沉降板由鋼板或C15鋼筋混凝土預(yù)制底板、測桿和保護套 管組成，鋼底板尺寸為50cmX 50cm X lcm，鋼筋混凝土底板尺寸為50cm X 50cmX 5cm，底板置 于現(xiàn)有場坪面上。測桿采用q540:mm鋼管，與底板固定在垂直位置上，保護套采用塑料套 管，套管尺寸以能套住測桿并使標(biāo)尺能進入為宜，隨著填土的增高，測桿和套管亦相應(yīng)加 高，每節(jié)長不超過50cm。接高后測桿頂面應(yīng)略高于套管上口，測桿頂用頂帽封住管口，避免 填料落入管內(nèi)而影響測桿下沉自由度，頂帽高出碾壓面高度不大于50cm。沉降板埋設(shè)位置 處可墊10cm砂墊層找平，埋設(shè)時確保底板的水平與垂直度，確保測桿與地面垂直。
[0038] 3、沉降觀測要求按《國家一、二等水準(zhǔn)測量規(guī)范》一等水準(zhǔn)測量的技術(shù)要求施測， 根據(jù)"填土高~時間~沉降量"曲線圖進行曲線擬合預(yù)測工后沉降。
[0039] (四）多點位移計
[0040] 1、多點位移計孔位布置、孔深及各測點埋設(shè)儀器詳見下表：
[0043] 2、多點位移計埋設(shè)方法包括：
[0044] S101、堆載完成后，在測點位置進行準(zhǔn)確測量放樣后即可進行鉆孔，孔徑為 (pl08mm，鉆孔垂直度偏移容許值為±2°，為避免縮孔或塌孔等現(xiàn)象，鉆頭應(yīng)在預(yù)裝完成后 再拔出并立即進行埋設(shè)；
[0045] S102、堆載完成后，根據(jù)鉆孔的深度和所測土層高程計算出每截PVC管的長度和提 繩的長度，根據(jù)每截單點沉降單元測量高程連接不同長度的提繩，提繩上要做好標(biāo)示，標(biāo)示 包括土層編號和用途，然后將PVC管，PVC接頭，單點沉降單元按安裝順序依次擺放于孔口， 建議兩米一截用手電鉆引鉆PVC管自攻螺絲孔，并穿好提繩，提繩盡量不要纏繞。
[0046] S103、將穿好提繩的PVC管，PVC接頭，單點沉降單元依次裝入孔內(nèi)，用螺絲連接牢 固，安裝時特別注意不要讓控制脹開機構(gòu)的提繩受力，以免脹開機構(gòu)未到測量高程就脹開， 由下至上提起每一個控制脹開機構(gòu)的提繩，脹開機構(gòu)脹緊在所需位置，鋸掉多余的PVC管和 提繩，蓋上孔蓋，多點位移計孔底應(yīng)進入基巖面以下不小于0.5m。
[0047] 3、多點位移計觀測與數(shù)據(jù)記錄、整理：
[0048] (1)作好分層沉降計安裝記錄，存檔。其內(nèi)容包括，該段面里程、單點沉降計埋設(shè)的 具體位置、埋設(shè)錨頭深度、實驗編號、單點沉降計編號、埋設(shè)安裝日期、天氣狀況及安裝人 員。
[0049] (2)制作好相應(yīng)的標(biāo)示牌，插在孔蓋位置及傳輸電纜布線位置，以作標(biāo)示。在每次 工序轉(zhuǎn)換施工時要安排專人負責(zé)看管，以防分層沉降計因施工或自然因素而破壞。
[0050] (3)在分層沉降計安裝好后3-5天內(nèi)，孔蓋上部不能碾壓。待縮孔后采用讀數(shù)儀對 安裝時的初始位移量進行測試，按照要求做好分層沉降計的埋設(shè)臺帳
[0051] (五)觀測技術(shù)要求：自堆載填筑完畢后，第1~2月每5天觀測一次，第3月每10天觀 測一次，以后每15天觀測一次，每次觀測應(yīng)及時整理繪制"填土高~時間~沉降量"關(guān)系曲 線圖，觀測時間不得少于6個月。每次觀測完成后應(yīng)及時提供給業(yè)主及設(shè)計單位，以便對場 坪進行沉降評估，并做好存檔資料。
[0052](六)施工順序場地平整一測量確定沉降觀測板埋設(shè)位置一埋設(shè)沉降觀測板一對 沉降觀測板進行初次觀測一堆載土體一測量確定多點位移計埋設(shè)位置一埋設(shè)多點位移 計一系統(tǒng)調(diào)試一按要求頻率進行觀測。
[0053]分層沉降計和孔隙水壓力計在鐵路專用線廠區(qū)安放位置見下表：
[0054]分層沉降計安放位置及安裝深度

[0057]分層沉降計安裝深度及所在土層性質(zhì) [0059]孔隙水壓力計安放位置及安裝深度
[0060]
[0062]二次堆載前分層沉降計數(shù)據(jù)分析對于分層沉降計，由所測數(shù)據(jù)可以看出：開始一 段時間內(nèi)沉降量起伏比較大，且以負值為主；隨著時間的推移，大部分沉降量趨于平穩(wěn)，且 呈增大趨勢，少部分沉降量仍為負值。
[0063]孔隙水壓力計數(shù)據(jù)分析
[0064]對于孔隙水壓力計，由所測數(shù)據(jù)可以看出：二次堆載前后孔隙水壓力值變化較明 顯，一般都出現(xiàn)了先增大，然后趨于穩(wěn)定的情況?，F(xiàn)將其數(shù)據(jù)整理如下：
[0065]由于二次堆載時，每次堆土厚度至少為0.5m，推土機將土推平的過程中會不同程 度的擾動或觸碰到沉降管及其附近的土層，因此對分層沉降管影響較大。在二次堆載的過 程中，F(xiàn)C-1未進行堆載;FC-2~FC-5堆載了 2m;FC-6~FC-10堆載了 3m。其中FC-6、FC-8、FC-9 三處沉降管傾斜較嚴(yán)重，其它幾處略有傾斜。而沉降管的傾斜越嚴(yán)重，對測量結(jié)果的準(zhǔn)確性 影響越大。
[0066] 實際鉆孔15個，安放分層沉降計10組(共70個），孔隙水壓力計5組(共15個），兩組 儀器采用相同觀測頻率。安裝完成后每天進行一次分層沉降計及孔隙水壓力計測量工作； 所測數(shù)據(jù)穩(wěn)定后，觀測頻率為兩天(特殊情況除外）。
[0067] 沉降觀測時間表
[0070] 1、分層沉降計在二次堆載前所測數(shù)據(jù)開始一段時間內(nèi)起伏比較大，且以負值為 主;隨著時間的推移，大部分沉降量趨于平穩(wěn)，且呈增大趨勢，少部分沉降量仍為負值。 [0071] 2、二次堆載對分層沉降計所測數(shù)據(jù)影響較大，近一個月內(nèi)沉降量大部分仍為負 值；
[0072] 3、二次堆載對孔隙水壓力計所測數(shù)據(jù)影響較明顯，一般都出現(xiàn)了先增大，然后趨 于穩(wěn)定的情況。由所測數(shù)據(jù)可看出地下水含量較少。
[0073]本發(fā)明采用堆載方式結(jié)合沉降觀測板和多點位移計對整體道床區(qū)域進行觀測，沉 降觀測要求按《國家一、二等水準(zhǔn)測量規(guī)范》一等水準(zhǔn)測量的技術(shù)要求施測，根據(jù)填土高-時 間-沉降量曲線圖進行曲線擬合預(yù)測工后沉降，確定不同區(qū)域的沉降量，觀測準(zhǔn)確，用于指 導(dǎo)設(shè)計及施工可確保工程措施合理，投資經(jīng)濟。
[0074]以上所述僅是對本發(fā)明的較佳實施例而已，并非對本發(fā)明作任何形式上的限制， 凡是依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實質(zhì)對以上實施例所做的任何簡單修改，等同變化與修飾，均屬于 本發(fā)明技術(shù)方案的范圍內(nèi)。
【主權(quán)項】
1. 一種地基沉降觀測方法，其特征在于，所述地基沉降觀測方法采用堆載方式結(jié)合沉 降觀測板和多點位移計對整體道床區(qū)域進行觀測； 所述多點位移計埋設(shè)方法包括： 在測點位置進行準(zhǔn)確測量放樣后進行鉆孔進行埋設(shè)； 將PVC管、PVC接頭、單點沉降單元按安裝順序依次擺放于孔口，并穿好提繩； 將穿好提繩的PVC管、PVC接頭、單點沉降單元依次裝入孔內(nèi)，用螺絲連接牢固。2. 如權(quán)利要求1所述的地基沉降觀測方法，其特征在于，所述多點位移計埋設(shè)方法具體 包括： 步驟一、堆載完成后，在測點位置進行準(zhǔn)確測量放樣后進行鉆孔，鉆頭在預(yù)裝完成后再 拔出并進行埋設(shè)； 步驟二、根據(jù)鉆孔的深度和所測土層高程計算出每截PVC管的長度和提繩的長度，根據(jù) 每截單點沉降單元測量高程連接不同長度的提繩，提繩上做好標(biāo)示，標(biāo)示包括層號編號和 用途，然后將PVC管、PVC接頭、單點沉降單元按安裝順序依次擺放于孔口，并穿好提繩； 步驟三、將穿好提繩的PVC管、PVC接頭、單點沉降單元依次裝入孔內(nèi)，用螺絲連接牢固， 安裝時不能讓控制脹開機構(gòu)的提繩受力，由下至上提起每一個控制脹開機構(gòu)的提繩，脹開 機構(gòu)脹緊在設(shè)計測點位置，鋸掉多余的PVC管和提繩，蓋上孔蓋。3. 如權(quán)利要求1所述的地基沉降觀測方法，其特征在于，所述沉降觀測板由鋼板或C15 鋼筋混凝土預(yù)制底板、測桿和保護套管組成； 所述鋼底板，底板置于現(xiàn)有場坪面上，測桿采用鋼管，與底板固定在垂直位置上，保護 套采用塑料套管，測桿頂面應(yīng)略高于套管上口，測桿頂用頂帽封住管口，沉降板埋設(shè)位置處 以砂墊層找平，埋設(shè)時確保底板的水平與垂直度。
【文檔編號】G01C5/00GK106017409SQ201610341520
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年5月20日
【發(fā)明人】王晅, 孫希望, 成浩, 張標(biāo), 楊果岳, 趙利奎
【申請人】中南大學(xué), 中鐵二院昆明勘察設(shè)計研究院有限責(zé)任公司