泥炭土软土路基沉降的监测及分析方法与流程

本发明涉及路基工程技术领域，具体而言，涉及一种泥炭土软土路基沉降的监测及分析方法。

背景技术

目前，随着社会经济的快速发展,我国的城镇化建设和工业化建设进程不断加快,为了保证交通运输的平稳安全,加强对路基的检测是十分必要的。在道路交通建设工程中,路基是基础建设的部分,而且在很大程度上决定着整个工程的施工质量,当整体的施工完成后,施工单位需要及时的对路基质量进行检测,一旦发现问题,应该及时的整改路基，一般路基沉降监测方法有：横剖面测试法以及分层沉降监测方法，只适用于一般路基的填筑；但对于泥炭土软土地基条件，地质条件复杂、沉降变化较大，尚未有有效的路基沉降观测方法。

技术实现要素：

鉴于此，本发明提出了一种泥炭土软土路基沉降的监测及分析方法，旨在有效分析路基填筑的稳定性，提高路基施工质量。

一个方面，本发明提出了一种泥炭土软土路基沉降的监测及分析方法，包括以下步骤：步骤a：通过安装路基沉降观测设备来收集路基的沉降数据；步骤b：通过所述沉降数据与监测时间的关系对所述路基的稳定性进行分析。

进一步地，上述泥炭土软土路基沉降的监测及分析方法中，所述步骤a中，根据所述沉降数据来确定对所述路基沉降观测设备的监测频率。

进一步地，上述泥炭土软土路基沉降的监测及分析方法中，所述步骤a中，所述的路基沉降观测设备包括：水压计、位移桩、沉降板及沉降钉。

进一步地，上述泥炭土软土路基沉降的监测及分析方法中，所述路基沉降观测设备的安装方法还包括以下子步骤：步骤a1：将所述沉降板和所述沉降观测设备沿竖直方向相间安置在所述路基内；步骤a2：将所述位移桩安装于所述路基两侧的原地面以下；步骤a3：所述沉降钉穿过路面的沥青粘层。

进一步地，上述泥炭土软土路基沉降的监测及分析方法中，所述沉降板包括延伸件、底板以及固定件；其中，所述延伸件通过所述固定板安装在所述底板上,以便测量所述沉降扳的下降距离；所述延伸件的外侧安装有保护管，用以保护所述延伸件。

进一步地，上述泥炭土软土路基沉降的监测及分析方法中，所述延伸件的顶部高出地面至少500mm。

进一步地，上述泥炭土软土路基沉降的监测及分析方法中，所述步骤b中，对所述泥炭土软土路基沉降的分析方法包括：asaoka沉降分析方法、双曲线分析方法、matsuo稳定性分析方法以及matsuokawamura分析方法。

进一步地，上述泥炭土软土路基沉降的监测及分析方法中，所述路基沉降监测设备持续收集所述沉降数据。

进一步地，上述泥炭土软土路基沉降的监测及分析方法中，对所述路基沉降监测设备易损坏的区域采用警示带、围挡的方式进行保护。

与现有技术相比，本发明提供的泥炭土软土路基沉降的监测及分析方法，通过在路基内部安装沉降板、位移桩来监测路基沉降数据，通过路基的沉降数据来确定对路基监测的频率，从而利用沉降数据与路基检测频率的关系来分析路基的稳定性；通过在路基内部安装水压计来监测路基内部孔隙水压力数据，从而利用沉降数据、孔隙水压力数据以及检测频率的关系来分析路基的稳定性，从而提高了施工效率，提高了路基施工质量，本发明的沉降设备操作性强，易于施工。

附图说明

通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：

图1为本发明实施例提供的泥炭土软土路基沉降的监测及分析方法；

图2为本发明实施例提供的asaoka沉降分析图；

图3为本发明实施例提供的双曲线分析图。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

参阅图1，本发明实施例提供的泥炭土软土路基沉降的监测及分析方法包括以下步骤：

步骤s1：通过安装路基沉降观测设备来收集路基的沉降数据。

具体而言，通过在路基内安装沉降板、位移桩以及沉降钉来监测路基沉降的数据，通过路基沉降的数据来确定对路基的监测频率，通过在路基内安装水压计来监测路基内部的孔隙水压力数据。

上述沉降板包括：由延伸件、底板以及固定件，延伸件通过固定板安装在底板上,以便测量沉降扳的下降距离；延伸件的外侧安装有保护管，用以保护延伸件，优选的，延伸件外部的保护管的型号为pvc保护管，延伸管安装时应保持顺直，延伸管的顶部应高出原地面至少500mm，底板固定平整安装，沉降板随着路基填筑的延长而逐渐增加，对初始沉降板的标高做好记录。

上述位移桩的的预埋深度需要根据地质条件决定，一般地形，位移桩在原地面的预埋深度为1500mm，高出原地面500mm，一般位移桩的是木质材料，优选的，位移桩为10*10的方木。

上述沉降钉是在路面沥青粘层施工后立即安装，优选的，沉降钉的材料为水泥，水泥钉的价格低，处理起来更为方便。

上述水压计采用竖管式水压计，竖管式水压计包括:过滤嘴以及提升管；过滤嘴与提升管组合安装在路基内部，过滤嘴的周围填充有海沙过滤层，路基内部孔隙的水通过海沙过滤层进入到提升管内部，提升管的水位高度为路基内部孔隙水压力的大小，提升管的水位数据由水压监测仪来检测。

如图2，上述沉降板、沉降钉、水压计以及位移桩在路基中的分布状态是：沉降板与水压计相间分布在路基的内部，沉降板分别设置于路基两侧的原地面以下，上述的沉降板、沉降钉、水压计以及位移桩都是在软基处理后、碎石垫层处理结束后在进行预埋安装，上述沉降设备周围填土，采用小型平板压实。

上述路基填筑的具体过程为，对碎石垫层进行施工，之后，安装路基观测设备，利用路基观测设备对路基进行初次的观测和记录，用以收集数据，通过数据对路基的沉降以及稳定性进行分析，同时利用上述的沉降观测数据来确定路基的填筑速率，当填筑速率不超过0.5m时，再对路基的下一层进行填筑，之后，对路基的沉降以及稳定性进行评估，当路基的沉降以及稳定性复核没有达到要求时，需立即停止对路基的填筑，采取必要的处理方案；当路基的沉降以及稳定性复核达到要求时，检查路基每一层的填筑厚度是否能达到要求，当路基每一层的填筑厚度不能达到要求时，继续对路基的每一层进行填筑，当路基每一层的填筑厚度能达到要求时，再次安装路基沉降观测设备，对路基进行预压，用沉降观测设备对路基的沉降进行观测以及检测预压高度，当不能达到设计要求时，对路基填筑额外的土层以及安装沉降观测设备，当能达到设计要求时，对沉降设备进行保护，并观察预期沉降是否达到了要求；若预期沉降没有达到要求，继续加载沉降观测设备，并对路基进行填筑，若预期沉降能达到预期要求，卸载沉降设备，对路面进行施工，安装沉降钉，之后进入缺陷责任期。

通过路基沉降的数据来确定对路基的监测频率。具体而言，当路基未施工时，沉降板的沉降速率每周小于20mm，且位移桩的沉降速率每周小于20mm，且水压计处于稳定状态时，每两周对路基监测一次；当路基正在施工，沉降板的沉降速率每周小于20mm，且位移桩的沉降速率每周小于20mm，且先前位置空隙水压较高，每一周对路基监测一次；当路基正在施工，沉降板的沉降速率每周大于20mm，且位移桩的沉降速率每周大于20mm，每三天对路基监测一次；当路基的某段位置确定为重要段落以后，应每天对路基监测一次。

步骤s2：通过所述沉降数据与监测时间的关系对所述路基的稳定性进行分析。

具体而言，对路基沉降速率的观测方法包括：asaoka沉降分析方法、双曲线分析方法、matsuo稳定性分析方法以及matsuokawamura分析方法。

asaoka沉降分析方法，是通过沉降设备的实测时间与路基沉降曲线绘制成的一个等量表，如图3，横坐标为时间，纵坐标为路基沉降值，将观测时间划分为若干相等的时间间隔，每个人时间间隔对应一个不同的沉降值，asaoka沉降分析方法是对路基沉降的一种计算方式，在施工过程中，对路基的沉降作系统的观测，也为施工质量提供了依据。

双曲线分析方法，是通过沉降设备的实测时间与路基沉降曲线绘制的一种表格，横坐标为时间，纵坐标为每秒的路基沉降量，当时间趋于无穷时，线性段的斜率的倒数会给出最终的沉降量。

matsuo稳定性分析方法，是对路基的稳定性进行分析。具体包括以下步骤：步骤s21：绘制路基中心处沉降以及在路基中心处最新位移沉降率曲线；步骤s22：观察曲线的发展趋势方向，当趋势线超过破坏线1.25时，需停止路基填筑；步骤s23：若路基沉降的位移量每天少于3.5mm，可知路基是稳定的，路基填筑可持续施工；步骤s24：若路基沉降的位移量每天超过4mm但每天不超过5mm，路基填筑需立即停止，观测频率需每天一次，相应的施工进度需减缓。同时需根据matsuokawamura分析方法来决定是否施工，超孔隙水压力监测数据也用来进行分析；步骤s25：如果最新位移每天超过5mm，路基填筑需立即停止，观测频率需每天一次，同时需根据matsuokawamura分析方法来决定是否施工，超孔隙水压力监测数据也用来进行分析，如果原地面出现起伏或者观测到路基出现裂缝，需采取稳定性措施，沉降观测需持续进行，以便于用于确认在缺陷责任期内沉降量满足施工技术要求。

与现有技术相比，本发明提供的泥炭土软土路基沉降的监测及分析方法，通过在路基内部安装沉降板、位移桩来监测路基沉降数据，通过路基的沉降数据来确定对路基监测的频率，从而利用沉降数据与路基检测频率的关系来分析路基的稳定性；通过在路基内部安装水压计来监测路基内部孔隙水压力数据，从而利用沉降数据、孔隙水压力数据以及检测频率的关系来分析路基的稳定性，从而提高了施工效率，提高了路基施工质量，本发明的沉降设备操作性强，易于施工。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。