一种湿陷性黄土高填方路堤沉降的监测装置及使用方法与流程

本发明涉及一种湿陷性黄土高填方路堤沉降的监测装置及使用方法，尤其针对正在施工的湿陷性黄土公路高填方路堤沉降的监测。

背景技术：

随着中西部地区经济的不断发展，为满足人们在出行及物质、信息的交流的需要，道路交通方面的发展越来越显得重要，尤其是在中西部的湿陷性黄土地区。尽管我国在这方面已经有数十年得建设经验，但由于湿陷性黄土本身的复杂性、不均匀性、不确定性因素比较多，加之以地质勘探资料难以准确地反应当地岩土的实际情况，故而高填方路堤破坏的问题依然时常发生。主要表现在路基沉降，路面凹陷，桥头跳车等多种质量病害，直接影响到人们的人身安全及公路建设所带来的社会效益。而面对中西部湿陷性黄土地区的沟壑起伏，高填方路堤又有着桥梁等结构所不能取代的优越性，因此加强对高填方路堤沉降的监测，提高其稳定性有着重要的工程意义。

高填方路堤的沉降监测能使诸多工程中的复杂性、不均匀性、不确定性的因素逐渐明确化。能在施工过程中及时的发现路堤所存在的隐性问题，有效的避免了公路修建完成后质量病害的发生，降低了公路通车后维护修缮的费用。除此之外，还能更好的保障过往车辆和行人的安全。因此，在公路修建过程中进行高填方路堤的沉降监测是非常有必要的。

技术实现要素：

为了克服现有技术对湿陷性黄土路基不均匀沉降问题处理的不足，本发明提供一种湿陷性黄土高填方路堤沉降的监测装置及使用方法。在公路交通线通过湿陷性黄土地区地形起伏不平的山谷地带时，往往存在着大量的勘察设计的变异性和复杂性、路堤填料碾压施工的局限性等多种因素，这将引起路面沉降较大，从而导致路面凹陷和断裂。本发明解决了在动态施工过程中有关工程施工安全和路基稳定的相关问题。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种湿陷性黄土高填方路堤沉降的监测装置及使用方法，包括沉降观测杆、沉降板、pvc套管、套箍、位移监测桩。沉降板采用厚度为1cm，截面为50cm×50cm的方钢板，沉降观测杆采用可接长钢管制作，观测杆与观测杆之间用套箍连接，外套pvc管，并将沉降观测杆焊接在沉降板上。位移监测桩采用长为0.8m，截面为0.2m×0.2m的c15混凝土方桩。沉降板应避开通信、水渠等管道位置，沉降板和位移监测桩的布置可根据实际地形和施工情况作适当调整。

在高填方路段中心线位置每隔50m设置一个沉降观测点，位移监测桩布置在沉降观测点两侧对应边坡平台、护坡道和边沟外；将沉降板放在监测点挖好的土坑底部，用水平尺校正板面水平，再回填土整平压实；将pvc套管垂直套进沉降观测杆，端部位于土面上；用水准仪连续数日观测沉降观测杆高程，确定初始高程；采用全站仪监测各位移监测桩的坐标，确保沉降观测杆位置的准确性；在施工过程中定期测量出沉降板上沉降观测杆的高程，沉降观测杆顶端的高程变化值即为沉降量。

本发明的有益效果是，一种湿陷性黄土高填方路堤沉降的监测装置及使用方法，当公路交通线通过湿陷性黄土地区尤其是地形起伏不平的山谷地带时，在施工中对湿陷性黄土的不均匀沉降做出有效的监测，以使问题能够被及时发现，从而保证正常施工的进度和安全，以及通车后道路的质量，有效的避免因湿陷性黄土不均匀沉降造成交通安全问题，及其所带来的损失。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1为本发明观测点断面布置示意图；

图2为本发明观测点平面布置示意图；

图3为本发明沉降板构造示意图；

图中1.沉降观测杆，2.套箍，3.沉降板，4.位移监测桩，5.边沟，6.加固焊接筋，

7.管帽。

具体实施方式

【实施例】

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种湿陷性黄土高填方路堤沉降的监测装置及使用方法，包括沉降观测杆（1）、沉降板（3）、套箍（2）、位移监测桩（4）。参照图3，沉降板（3）采用厚度为1cm，截面为50cm×50cm的方钢板，沉降观测杆（1）采用可接长钢管制作，观测杆与观测杆之间用套箍（2）连接，并与沉降板（3）焊接成一个整体，外套pvc管。位移监测桩（4）采用长为0.8m，截面为0.2×0.2m的c15混凝土方桩。沉降板（3）应避开通信、水渠等管道位置，沉降板（3）和位移监测桩（4）的布置可根据实际地形和施工情况作适当调整。

参照图1和图2，在高填方路段中心线位置每隔50m设置一个沉降观测点，位移监测桩（4）布置在沉降观测点两侧对应边坡平台、护坡道和边沟（5）外；将沉降板（3）放在监测点挖好的土坑底部，用水平尺校正板面水平，再回填土整平压实；将pvc套管垂直套进沉降观测杆（1），端部位于土面上；用水准仪连续数日观测沉降观测杆（1）高程，确定初始高程；采用全站仪监测各位移监测桩（4）的坐标，确保沉降观测杆（1）位置的准确性；在施工过程中定期测量出沉降板（3）上的沉降观测杆（1）的高程，沉降观测杆（1）顶端的高程变化值即为沉降量。

随着填土高度的增加，沉降观测杆（1）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”，“上顶高”，沉降观测工作一般采用几何水准测量方法，即路基填筑及预压期的沉降观测精度不低于国家四等水准测量要求，观测工作应严格执行国家水准测量规范，尽可能使观测条件相同，做到五个固定原则。

在监测实施过程中，可根据地质资料和经验确定极限填土高度，在极限填土高度范围内可以快速填土，当填土高度超过极限填土高度时应严格根据监测资料控制填土速率。每个高填方观测断面不少于3个，同一观测断面观测点布设在同一根轴线上，施工期间每3天观测一次，施工结束后至道路通车前的时间内，每14天观测一次，道路通车一年半时间内每一个月观测一次。

技术特征：

技术总结
本发明公开了土木工程中有关路基工程领域的一种湿陷性黄土高填方路堤沉降的监测装置及使用方法，包括沉降观测杆、沉降板、PVC套管、位移监测桩。沉降板采用厚度为1cm，截面为50×50cm的方钢板，沉降观测杆采用可接长钢管制作，并与沉降板焊接成一个整体，外套PVC管。在高填方路段中心线位置每隔50m设置一个沉降观测点，位移监测桩布置在沉降观测点两侧对应边坡平台、护坡道和边沟外；将沉降板放在监测地点挖好的土坑中；将PVC套管垂直套进沉降观测杆；用水准仪连续数日观测沉降观测杆高程，确定初始高程；采用全站仪监测各位移监测桩的坐标；在施工过程中定期测量出沉降板上的沉降观测杆的高程，沉降观测杆顶端的高程变化值即为沉降量。

技术研发人员：徐志军;程远浩;张冉冉;刘军;原方;刘婷婷;韩星;郭兆翔;刘海林;杜乾;庞照昆;姜学佳;张健
受保护的技术使用者：河南工业大学
技术研发日：2018.09.17
技术公布日：2019.02.01