監(jiān)理工程師輔導(dǎo)：填石路基工程量計量方法

　　填石路基在不同的路段、不同的土質(zhì)、不同的填筑高度、軟土層埋藏深淺不一的情況下，其固結(jié)過程的快慢不同，對地基的總沉降也不同。另路基范圍內(nèi)的塊石擠淤方案在擠淤深度和塊石與淤泥的界面很難確定，造成填石路基的工作量很難確定。經(jīng)過多年填石路基工程施工的工程量計量方案分析、總結(jié)，逐步探討出較為完善的計量方法如下：

　　1、沉降量預(yù)測

　　根據(jù)歷年來在軟土路基道路項目工程施工建設(shè)中總結(jié)出符合填石路基沉降量計算的經(jīng)驗公式：

　　Sd=Σ1.5(△σ2-△σm)△h/E

　　式中：E―土的彈性模量(KPa)

　　△σ2―各分層中心處的附加壓力(KPa)

　　△σm―荷重增加后平均應(yīng)力增量(KPa)

　　△h―軟土層的厚度

　　根據(jù)上述公式計算出填石路基的工后沉降值，加上清淤后填石路基測量的工程量即為填石路基總工程量。

　　由于該方案受到了地質(zhì)變化的限制，軟土層的厚度和相關(guān)參數(shù)只有從工程地質(zhì)勘探報告中查得，而道路工程占線長，勘探報告不能反映整個沿線的地質(zhì)情況，大部分地段的工后沉降值依據(jù)相鄰的地質(zhì)報告中的地質(zhì)情況推算而成，有部分偏差。

　　2、觀測沉降標(biāo)確定填石路基沉降量

　　用沉降標(biāo)的沉降觀察確定填石路基在整個工程建設(shè)中的沉降量。沉降標(biāo)由底座、管節(jié)及保護(hù)帽三部分組成。

　　2.1.沉降板制作

　　底板由20mm厚1m×1m的方形鐵板制作而成，上面安裝管節(jié)(可相互銜接的螺紋管節(jié)，每節(jié)50cm)，保護(hù)帽由醒目標(biāo)記塑料套制成，用于保護(hù)管節(jié)上端螺紋，并且提醒工程施工中注意保護(hù)，避免人為或機(jī)械破壞。

　　2.2.沉降板的埋設(shè)

　　在施工路段沿線按一定的間距埋設(shè)沉降標(biāo)，一般在原地面回填20cm砂墊層后，安放沉降標(biāo)，注意底板水平，并在砂墊層上適當(dāng)揉搓，使底板與砂墊層完全接觸，避免局部空虛。再回填夯實，為了使沉降板的管頂不受施工碾壓破壞和觀測方便，壓實后的管頂應(yīng)低于壓實面20cm。

　　2.3.沉降測量

　　沉降標(biāo)埋設(shè)時，隨即用四等水準(zhǔn)測量首節(jié)管頂和底板的標(biāo)高。第二次觀測測量接管上下二個管頂?shù)臉?biāo)高，下一節(jié)管頂標(biāo)高用于計算第一次沉降量，上一節(jié)管頂標(biāo)高作為下一次計算沉降量的初值，循序逐節(jié)升高，并做好資料填寫整理工作。

　　在施工過程中，每填筑一層路基要觀測一次，若相鄰兩層填筑間隔時間超過15天，中間應(yīng)加測一次，以便觀測時間的間隔不大于10-15天，最后階段連續(xù)二個月沉降不大于0.5m，就可認(rèn)為沉降趨于穩(wěn)定，可進(jìn)行下一道結(jié)構(gòu)層施工，計算出填石路基施工時段內(nèi)的累計沉降量，并結(jié)合填石路基頂面標(biāo)高，就可以計算出填石路基的工程量。

　　該方案優(yōu)點為操作簡單，觀測部位數(shù)據(jù)準(zhǔn)確，觀察費用低，但由于沉降標(biāo)的個數(shù)過密，影響工程施工，而且大部分沉降標(biāo)埋設(shè)在魚塘、橋頭、溝槽及軟土地帶，這些地帶最終沉降量比其它路段的沉降值偏大，相鄰沉降標(biāo)區(qū)域路段的沉降值以相鄰沉降標(biāo)沉降量推算而成，故最終計算出的路基填石工程量偏高。

　　3、探地雷達(dá)檢測填石路基工程量

　　3.1.工作原理

　　探地雷達(dá)檢測填石路基工程量是一種反射波檢測方法。由發(fā)送天線向地下不斷發(fā)送電磁脈沖，該脈沖在向地下傳播過程中若遇電性分界面即能產(chǎn)生反射脈沖返回地面，被接收天線接收，并由雷達(dá)主機(jī)記錄。根據(jù)地面以及目的層的層面兩次反射脈沖的時間差，結(jié)合電磁脈沖在該介質(zhì)中的傳播速度，即可求得目的層的深度。

　　3.2 檢測的方法

　　首先，在標(biāo)準(zhǔn)路段上選點，用探地雷達(dá)檢測代表點的厚度及其它參數(shù)，并用開挖探坑驗證檢測的數(shù)據(jù)，確定電磁脈沖在介質(zhì)中的傳播速度。

　　檢測時沿路基總寬布置五條等長于路基的縱向測線，將安裝在拖車后面的探地雷達(dá)儀分別沿五條縱向測線第間隔0.5米掃描一組數(shù)據(jù)，雷達(dá)掃描系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集，測點位置及波形記錄等均由系統(tǒng)自動完成，最后打印出各測點處的填石方厚度與測線樁號的對應(yīng)關(guān)系曲線圖。根據(jù)五條縱向測線上各點數(shù)厚度的數(shù)據(jù)計算出填石路基的工程量。

　　探地雷達(dá)檢測方案，操作便捷，檢測速度快，檢測數(shù)據(jù)準(zhǔn)確，適用于占線長，工程量大的路段檢測，是一種高精度的檢測方法，值得廣泛推廣。

　　4、工程實例

　　4.1.工程概況

　　吳江市經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)江興東路，路基工程位于魚塘、小河及農(nóng)田之上，根據(jù)地質(zhì)報告反映土層情況如下：

　　該路段路基采用蘇州地區(qū)砂巖和花崗巖進(jìn)行填筑，魚塘及小河采用塊石擠淤的方法。該路段總長3.2Km，從中選擇了220m試驗段進(jìn)行填石路基施工，用以上三種方案驗證哪一種方案的合理性。為了最終確定填石工程量的方案準(zhǔn)確性，業(yè)主、監(jiān)理、工程隊對石料進(jìn)場進(jìn)行嚴(yán)格收方計量，試驗段完工累計收方量為11957M3。

　　4.2.理論測算填石工程量

　　根據(jù)地質(zhì)報告中反映，E=(0.7-11.1)PS PS=0.28-0.37Mpa 魚塘回填深度3.7-0.8m，回填石料的容重按22kg/m3計取，淤泥厚度Δh按4.5-7.9m計取。各部分預(yù)測厚度見填石路基各計量方案曲線對照圖，計算出累計填石工程量為10458 M3。

　　4.3.采用沉降標(biāo)觀測計算填石工程量

　　根據(jù)220m的路基施工長度每10m布設(shè)一處沉降標(biāo)段面，每處沉降標(biāo)段面3只沉降標(biāo)，左、中、右分別布設(shè)一個沉降標(biāo)。經(jīng)過4個半月的路基施工，共進(jìn)行了15次觀測，通過觀測結(jié)果確定各處觀察斷面的平均厚度(見填石路基各計量方案曲線對照圖)，計算出的累計填石工程量為12493 M3。

　　4.4.采用探地雷達(dá)檢測填石路基工程量

　　測試采用SIR-10型美國生產(chǎn)的探地雷達(dá)系統(tǒng)，SIP-10型探地雷達(dá)系統(tǒng)是一種高精度全自動雷達(dá)掃描系統(tǒng)，包括數(shù)據(jù)采集，測點位置掃描及波形記錄等均由系統(tǒng)自動完成，檢測時沿路寬方向布置五條東西向的縱向測線，每條測線為220m，每間距0.5m采集一組數(shù)據(jù)，累計采集2200組數(shù)據(jù)。根據(jù)數(shù)據(jù)分析各部分的厚度，計算出的累計填石工程量為11785M3 噸?；窘咏旯な辗接嬃?1957M3噸，達(dá)到了預(yù)期的目的，完全信賴SIR―10型探地雷達(dá)檢測數(shù)據(jù)的正確性。

　　5、結(jié)論

　　5.1.填石路基在范圍小且正常路段施工時，理論計算沉降值基本反映了填石路基完工后實際路基底面標(biāo)高，并計算出填石路基工程量。但占線長由于地質(zhì)條件的變化影響理論計算沉降的準(zhǔn)確性，故不宜在占線長、復(fù)雜路段工程中使用。

　　5.2.采用對沉降標(biāo)各階段沉降觀測，最終計算填石路基工程量?？稍诜秶?fù)雜的施工地段使用，如漁塘、溝槽，橋頭等，能準(zhǔn)確反映復(fù)雜地段各階段填石路基的沉降量及回填厚度。由于沉降標(biāo)布設(shè)的數(shù)量與位置受到限制，故不能完全反映占線長、工程量大的填石路基工程。

　　5.3.采用探地雷達(dá)系統(tǒng)檢測路基厚度，確定填石工程量是一種高精度、高效率、快捷、準(zhǔn)確的檢測方法，可以在短時間內(nèi)采集大量相關(guān)數(shù)據(jù)且不受地形，地質(zhì)條件變化的影響，在占線長、工程量大、地形、地質(zhì)復(fù)雜的道路工程建設(shè)中應(yīng)廣泛使用。

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