工程沉降

2024-07-26

工程沉降(共12篇)

工程沉降 篇1

1 建筑工程施工中应用沉降观测方法的几点要求

1.1 仪器设备方面

在建筑工程施工过程中, 应按照沉降观测级别有针对性的选择仪器设。比如在特级沉降观测时应选用DS05型号的水准仪, 选择因瓦合金水准标尺, 并采取光学测微法进行沉降观测。

1.2 人员素质方面

参与施工的人员务必检查专业培训和学习, 掌握仪器设备的操作步骤和测量理论, 能结合工程特点采取有针对性的沉降观测办法, 且能独立分析观测过程中出现的问题, 灵活运用计算平差的相关理论, 能全面、及时、精确、出色的完成观测任务。

1.3 观测点方面

1) 首先, 必须观测点必须位于沉降范围以外, 确保位置稳定且能长期保存, 并按照基准点所处方位的稳定情况进行定期复测, 施工期间通常一至两月进行一次复测, 带点位稳固方可半年或一季度复测一次。此外, 如果遇到沉降测量结果一样或者遭遇诸如地震、洪水等不可抗因素时, 应马上进行复测, 并对其可靠性和稳定进行认真分析;2) 其次, 确保标石和标识预埋结束再进行观测。在稳定期结合观测要求和地址条件进行测量, 通常半个月一次;3) 最后, 在特级沉降进行观测时, 至少应选取四个高程基点, 企业级别的不得低于三个, 工作基点则根据需要进行设置, 并形成闭合环、附合水准路线或节电网。

1.4 观测时间和次数方面

观测时间和次数应结合工程进度、性质以及地质情况和基础荷载的增加频率和情况而确定。通常在建筑工程施工期间和建成初期的观测次数要多一些, 施工期间的观测周期和频率应从以下几个方面确定:一是建筑工程施工初始阶段按照施工进度进行沉降观测, 特别需要指出的是, 高层建筑的基础垫层和底部施工完成后进行沉降观测, 观测时间和次数应按照所增荷载和地基的实际情况而定通常每加一到五层进行一次观测。二是施工阶段出现停工且时间较长时, 在停工与复工时应分别进行一次沉降观测, 停工期间应每隔一个月到三个月观测一次。三是如果基础四周的地面的荷载骤然增加, 并在周围积有污水或者周围大量挖方或者暴风雨之后, 必须及时进行沉降观测。而判定沉降是否进入稳定阶段, 只需按照沉降量与时间关系的曲线进行判定。若沉降速度低于0.01mm~0.04mm每天, 软土地区0.0.mm每天, 老土地区≤0.01mm每天, 则能认定为稳定阶段。

2 建筑工程中应用沉降观测方法的一般步骤

建筑工程中应用沉降观测方法的一般步骤:首先布设平面基准网点;再布设沉降点;再选择观测路线, 最后进行沉降观测。以下就具体实施步骤做出以下分析:

1) 平面基准网点的布设步骤

在制定建筑工程测量方案时, 应结合建筑工程施工现场环境与布局特点而制定, 基准点由建设方提供, 根据建筑工程的测量方案和布网原则进行基准控制网的布设, 并从以下几个方面加以改进:一是各级移位观测基准点应包括方位定向点, 且不得低于3个, 并根据工作需要合理设置工作基点, 并确保基准点与工作基点有益于开展校核和检验工作。二是在应用GPS技术进行平面测量、三维测量时, 必须要确保基准点位置的适用性, 也就是不仅要有利于技术设备的摆放和操作, 还要确保视线之内的障碍物高度角不得高于15°。三是应注意四周的大功率无线电机展, 与它们的距离不得小于200m;注意四周的传输微波无线电信号的通道、高压输电线路, 与它们的距离不得小于50m, 且确保通风、可视度高, 并尽可能的确保观测站周围环境与所处区域的大环境基本一致, 以此降低因气象因素而造成观测误差。

2) 布设沉降点的一般步骤

在布设沉降点时, 首先, 必须确保观测点的牢固, 从而确保点位的安全, 更有利于长期的保存;其次, 尽量在建筑物转角大的地方与房外墙之间每相隔10m~15m埋设各沉降点;再次, 注意高低建筑物之间相交的两侧, 以及地质条件的差异上以及基础和机构不同分界点的处的布设, 最后, 观测点的上部必须处于明显之处。

3) 观测线路的选择

根据场区基准控制网、沉降观测点的埋设要求或图纸设计的沉降观测点布点图, 确定沉降观测点的位置。在控制点与沉降观测点之间建立固定的观测路线, 并在架设仪器站点与转点处做好标记桩, 保证各次观测均沿统一路线。

4) 沉降观测

沉降观测过程中应注意以下几点:一是尽量在不转站的情况下测出各观测点的高程, 以保证精度;二是开工前要对仪器规范要求进行检验, 要检验校正并定期检测。随着结构每升高一层, 临时观测点移上一层并进行观测, 直到+0.00再按规定埋设永久观测点, 然后每施工一层就复测一次, 直至竣工。

3 关于建筑工程应用沉降观测方法的几点建议

严格按测量规范要求施测;前后视观测最好用同一水平尺;各次观测必须按照固定的观测路线进行;观测时要避免阳光直射, 且各观测环境基本一致;成像清晰、稳定时再读数;随时观测, 随时检核计算, 观测时要一气呵成;在雨季前后要联测, 检查水准点的标高是否有变动;当建筑物每天24小时连续沉降量超过1mm时应停止施工, 会同有关部门采取应急措施。

总之, 建筑工程中沉降观测是一项较为系统、复杂的工作。因而在应用沉降观测方法进行建筑工程沉降观测时, 必须明确应用这一技术的相关要求, 明确应用沉降观测方法的一般步骤, 加大观测力度, 不断提升建筑工程质量, 助推企业走向可持续发展之路。

摘要:随着我国经济实力不断的增强, 建筑行业得到了跨越式的发展。作为建筑工程施工企业, 必须不断提升自身竞争实力, 才能在建筑市场中占有一席之地。本文就建筑工程施工中的沉降观测方法进行研究。

关键词:建筑工程,沉降观测方法,研究

参考文献

[1]李兴辉, 张东然.高层建筑施工中沉降观测技术的应用[J].中小企业管理与科技 (下旬刊) , 2009 (1) .

[2]袁玉珠, 邹为彬.浅析沉降观测技术在高层建筑施工中的应用[J].科教文汇 (上旬刊) , 2009 (1) .

工程沉降 篇2

一、仪器设备与人员素质

1.仪器设备工程沉降观测的仪器设备对观测精度有着直接的影响,为精确掌握建筑工程的沉降情况,按规定,测量的误差值需小于变形值的1/10~1/20,为保证测量精度,一般工程沉降观测采用沉降观测使用DS1或DS05型水准仪、因瓦合金标尺;或使用数字水准仪及其配套的铟钢数码水准尺。因仪器设备受环境和温差变化的影响,在每次使用之前应对仪器设备测量精度进行检查,以掌握仪器设备设测量精度的变化情况,及时对仪器设备的测量精度进行验校,以确保测量能达到施工精度要求。此外,因不同的仪器设备可能会存在差异,为避免因使用不同的仪器设备引起的测量误差,每个建筑工程应配备固定的仪器备设。2.工作人员测量人员应有相关的专业技能,具有测量理论专业知识,熟知仪器设备的操作规程,针对不同情况采用不同的观测方法,正确记录测量数据并加以分析计算,及时应对施测过程中出现的问题。此外,固测量人员间的素质问题,观测测量工作应由固定的测量人员进行操作,避免因测量人员的更换过渡期,测量人员对工程的熟悉情况引起的施测时间延误或测量失误造成的测量问题。

二、观测时间周期

根据建筑工程的实际情况,制订合理的观测时间周期,准确掌握建筑工程的沉降变化情况和规律。普通建筑工程可在完成基础后开始观测,高层建筑工程应在基础垫层时设置临时观测点开始观测。观测周期根据地质条件和建筑工程的实际情况而定,从加荷情况来考虑应每增加一层观测一次,由于地质条件对建筑工程沉降的影响,有时建筑工程在施工过程中的沉降并未完成,应根据地质条件对观测周期进行调整,加大观测周期的频率。如建筑工程在施工过程中出现沉降不均匀时,应及时进行沉降观测,加强建筑工程沉降变化的监控以指导调整施工。因建筑工程的生产周期长,不可避免出现暂停施工的情况,这时候就需要在停工时以及重新开工时各观测一次,如果停工时间长,应根据停工时间在停工期间进行观测,以掌握建筑工程在停工期间的沉降变化情况。

三、沉降观测施测程序

1.水基准控制网通常建筑工程在基坑开挖前就已在施工区域外设置好水基准观测点,建立独立的水基准控制网,进行工程高程初始值的水准测量,根据相关规定要求,建筑工程周围的水基准点不少于3个并且间距不大于100m,架设仪器观测时后视水基准点不少于2个,且便于闭合验校。2.仪器测站根据精密水准测量相关规范,对仪器测站有严格的要求,前后视距差必须保证在规定的范围内,即一等不超过0.5m,二等不超过1m。根据工程沉降观测点的布置情况,在视线长度要求的范围内设置仪器测站,通常从观测精确的角度出发,在同一仪器测站上观测的沉降观测点越多越好,如果在同一个仪器测站上完成越多的沉降观测点测量,不仅能保证观测精度,还可以提高工作效率,但前提条件是必须保证前后视距差在合理的范围内,且仪器i角严格校验校正到接近于零,避免因前后视距差和仪器i角的问题导致观测产生误差以及观测精度的降低。此外还应注意,在完成第一次沉降观测点测量后,对仪器测站进行标记,在以后的沉降观测点测量中,均按此仪器测站架设仪器。3.观测操作仪器测站上的观测程序相关的精密水准测量规范对奇、偶站都有相关的`规定,通过对测量参数的分析并计算出前后视基辅平均高差,可有效控制因观测时间问题而产生的误差。但在实际操作程序上较为复杂,对于奇、偶站提出了详细的要求,在实际的施工过程中,水基准点与观测点处在合理的位置,对观测时间长短引起的误差仍在可控的范围内,并在保证工程沉降观测测量精度的情况下,可根据实际情况对操作程序做出合理的调整。4.数据处理在每次测量完成后,将测量数据记录好并加以分析测量所得数据是否准确以及精度是否合格后,采用平差程序解算各个观测点的高程。并进行误差分配和计算沉降量,根据工程沉降观测点测量的特点,在保证第一次沉降观测点测量得出准确的测量数据情况下,以此数据作为基准,将以后的每次按没测量闭合路线重新测量的数据进行闭合差计算,以检查测量数据的准确性和积累误差,认真填写沉降观测成果表,计算沉降量,主要步骤如下。(1)计算各沉降观测点的本次沉降量:沉降观测点的本次沉降量=本次观测所得的高程—上次观测所得的高程。(2)计算累积沉降量:累积沉降量=本次沉降量+上次累积沉降量。(3)绘制沉降速率曲线:绘制时间与沉降量关系曲线和绘制时间与荷载关系曲线。(4)绘制等值线示意图:根据总沉降量,绘制等值线示意图。值得注意的是沉降观测点一般不会出现上升的情况,如测量的数据出现沉降观测点上升的情况,不应强制进行误差分配,这样会使得沉降点高程值扭曲,应先检查测量操作是否规范,仪器设备是否达到精度要求,如果出现测量误差应重新测量。

四、结语

工程沉降 篇3

关键词:顶进 沉降 注浆 堵水

中图分类号:U416 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2015)05(c)-0077-01

1 工程概况

管道穿越公路顶进过程中往往会造成路面不同程度沉降,影响到公路通行安全,需要及时进行加固处理,处理措施包括对路基土体的加固、路面铣刨、加铺等。

某给水管道套管穿越公路顶进工程中,路面发生沉降,具体情况如下。

顶进套管为D=2.4m钢筋混凝土管,顶进长度80m,交叉公路宽42m,管顶埋深在原地面下4.5m,地质情况为粉土,地下水位为原地面下3m左右,含水量ω=24%,孔隙比e=0.6,c=10kpa,φ=20°。工作井、接收井距离路基坡脚15m左右,顶进采用泥水平衡施工工艺。

由于距离建筑物较近,难以进行降水作业,工作井开挖后发现,地层实际含水量较高,基坑渗水较多,现场进行抽水作业,进行顶进。顶进过程中,路基自边缘至中心发生了不同程度沉降,边缘沉降8cm左右,中心沉降2cm左右,沿道路纵向影响范围25m左右。

2 原因分析

沉降发生后,参建各方认真对事故原因进行了分析、研究,召开专家论证会,认为造成沉降的主要原因为:(1)对水的封堵不及时,基坑暴露时间过长,基坑抽水使土体形成孔隙,在车辆荷载及自身重力作用下,产生沉降。(2)顶进速度快,造成了對土体的扰动,在管周产生空隙,造成沉降。

3 处理措施研究

针对事故原因,参建各方认真研究,制定了详细的处治方案。

(1)顶进工程暂停,降低对土体的扰动。为防止机头报死,每4h顶进一次,每次进尺不得超过30cm。(2)加强基坑堵水措施,在基坑周围打设拉森Ⅳ型钢板桩,进行水的隔离。钢板桩长度应经过计算,满足土压力要求。(3)道路实行交通管制,采取半幅封闭的方式,进行应急铣刨、加铺,保障通行。(4)基坑与道路间设置止水帷幕进行隔离,采用D80高压旋喷桩,按照两排梅花形设置,相互咬合20cm以上。(5)对路基进行注浆加固,护坡道范围采用高压旋喷注浆法,路面以下范围为减少振动,采用钢花管注浆法。(6)顶进结束后,立即进行管周水泥浆置换,并进行雷达检测,保证管周密实。接收井侧设置止水帷幕及钢板桩,防止地下水的渗流,严格控制开挖工序,开挖完成后,起吊顶管机头,尽快夯实回填基坑,尽量减少暴露时间。(7)提高路面沉降观测频率,每两小时观测一次,发现沉降异常应立即进行方案调整。

4 加固范围及施工控制参数

4.1 加固范围

加固范围根据土力学计算,并结合现场实际情况确定。根据土力学,地下工程对土体的扰动,自底部按照向顶部扩散。

式中:B—加固范围。

—管底宽度,取管外径2.88m。

管道埋深,管底至路面距离12m。

—土的内摩擦角,20°。

经计算,加固范围为20m左右,结合现场实际情况,确定加固范围25m。

4.2 施工控制参数

4.2.1 止水帷幕及旋喷桩

止水帷幕及旋喷桩采用高压旋喷注浆法成桩,成桩直径D=80cm,梅花形布置,注浆压力25-30MPa,水水比采用1∶1,水玻璃掺量为水泥的2%左右。流量为60~80L/min,转速为5~7r/min,提升速度4~6cm/min。水泥标号为325,由于地下水含硫酸根离子,具有弱腐蚀性,故水泥采用抗硫酸盐水泥;水玻璃波美度为30,模数为2.4。旋喷桩施工前需进行试桩,根据实际情况确定预定的浆液配比、喷射压力、喷浆量等技术参数。试桩数量不少于3根。

采用三重管法旋喷,先送高压水、再送水泥浆及压缩空气;喷射时先达到设计的喷射压力、喷浆量后,再逐渐提升注浆管,注浆管分段提升的搭接长度不小于100mm;当达到设计桩顶高度或地面出现溢浆现象时,立即停止当前桩的旋喷工作,并将旋喷管拔出并清洗管路。三重管法是将水泥浆与压缩空气同时喷射,除可延长喷射距离、增大切削能力外,也可促进废土的排除,减轻加固体单位体积的重量。

在旋喷过程中,会有一定数量的土颗粒,随着一部分浆液沿着注浆管管壁冒出地面,通过对冒浆的观察,可及时了解土层情况,判断旋喷的大致效果和断定参数合理性等,根据经验,冒浆(内有土颗粒、水及浆液)量小于20%可视为正常现象,如超出20%或完全不冒浆,应查明原因及时采取措施。

冒浆量过大的主要原因,一般是有效喷射范围与注浆不相适应,注浆量超过旋喷固结所需的浆量所致。减少冒浆的主要措施有:(1)提高旋喷压力;(2)适当缩小喷嘴直径(旋喷压力不变);(3)加快提升和旋转速度,对于冒出地面的浆液,可经过选择和调整浓度后进行前一根桩返浆回灌,以防止空穴现象。

4.2.2 钢花管注浆

路基以下范围采用钢花管注浆的方式进行加固,由于路基较低,作业面较狭窄,钢花管采用扇形分布,以不同角度打入路面以下,沿路基纵向间隔布置的方式,孔间距30cm,每90cm一个循环,孔径90mm,钢花管采用采用直径42mm,壁厚4mm无缝钢管加工而成,管周梅花状设置注浆孔,间距15cm,管节之间采用丝扣连接或焊接。钻孔采用潜孔钻机成孔,孔内放置钢花管,钢花管采用45mm螺丝头将上部管口封死,在螺丝头上接注浆管,下部注浆管底口封死,防止泥土进入花管将花眼堵死。

注浆施工设备可采用HB—80型注浆机注浆,泵压控制在0.3~0.5MPa之间,流量为20-50L/min,水灰比为0.65:1,水玻璃掺量为水泥的2%左右。水泥采用325抗硫酸盐水泥,水玻璃波美度为30,模数为2.4。注浆孔须采用干钻成孔,除非钻遇路面结构层或卵石等障碍物无法钻进时,可加少量水湿润,平常严禁清水钻孔,成孔后为防止雨水灌入,必须采用水泥浆封孔或及时进行压浆;孔径需确保注浆管的放置。注浆时必须一次性将注浆管放置到设计深度,从下而上进行注浆,达到设计注浆压力低限后逐渐稳定加压,观察吃浆量,压力稳定3min后,吃浆量稳定或增加不多的情况下停止注浆。注浆过程中应严密观测路面高程,如有隆起等情况,应立即停止注浆。

为确保注浆效果,保证在浆液达到设计强度前,减少对地层的扰动,均采用跳打的方式,即隔孔注浆,延长相邻孔之间的注浆间隔时间。

本工点经对路基沉降的准确、有效的分析,提出合理、可行的加固处理方案,有效控制了沉降的发展,保证了行车安全。

参考文献

[1]锚固与注浆技术手册[Z].

[2]建筑工程水泥—水玻璃双液注浆技术规程(JGJ/T 211-2010)[Z].

建筑工程沉降监测工作的探讨 篇4

1 沉降监测方法

国家及行业的有关规范标准都规定, 建筑工程沉降监测应采用国家一、二等精密水准测量方法进行, 但建筑工程沉降监测方法与国家一、二等精密水准测量方法之间存在一定的差异。

1.1 测站设置

国家一、二等精密水准测量要求在设置测站时, 前后视距差对于一等不得超过0.5m, 对于二等不得超过1.0m。然而, 监测一幢建筑物时, 在视线长度要求范围内 (一等不超过30m, 二等不超过50m) , 往往在一个测站上同时可观测到多达4—5个沉降监测点, 若在这一个测站上测完这4—5个沉降点, 工作效率当然较高, 但前后视距差必然会超限。若严格按照前后视距差的要求, 则只得在两两沉降监测点之间均设置测站。一方面, 测站设置越多, 产生观测误差的机会也就越大, 这样有可能会因过分强调前后视距相等, 反而导致监测精度降低及工作效率下降;另一方面, 前后视距差的限制目的主要是为了减小因仪器i角 (视准轴与水准管轴之间不平行所成的夹角) 而引起的误差, 但一般在观测之前, 仪器i角已严格校正到接近于零, 因此前后视距差即使较大, 也不会产生显著的i角误差。由此可见, 在监测之前, 只要仪器i角已严格检校, 那么这一前后视距差的规范要求对于建筑工程沉降监测可以放宽或不作要求。

1.2 观测程序

国家一、二等精密水准测量要求在一个测站上的观测程序, 对于奇站为:后 (上丝、下丝、中丝) 、前 (上丝、下丝、中丝) 、前 (辅助中丝) 、后 (辅助中丝) ;对于偶站为:前 (上丝、下丝、中丝) 、后 (上丝、下丝、中丝) 、后 (辅助中丝) 、前 (辅助中丝) 。每一测站观测8个数据, 然后再用这8个数据计算10个数据。这一观测程序对国家一、二等长水准路线的测量非常必要, 它可大大消除与观测时间的长短成比例的许多误差。

对于建筑工程沉降监测, 基准点离物上的沉降监测点较近 (通常不超过500m) , 与时间长短有关的误差 (如尺垫下沉、仪器下沉等) 并不显著, 基本上可以忽略不计。另外, 水准尺上丝、下丝观测的目的只是为了计算视距, 若按上述第1.1节探讨的结论放宽或取消视距差的规定, 则上、下丝的观测即为多余。故对于建筑工程的沉降监测, 在并不降低其监测精度的前提下, 每一测站上的观测程序可以简化为:后 (基本中丝) 、后 (辅助中丝) 、前 (基本中丝) 、前 (辅助中丝) 。

1.3 数据处理

按照水准测量的规范要求, 通常将测量路线布设成闭合路线, 并计算其闭合差, 其目的是为了检查测量数据中是否存在错误或大的累积误差。另外, 若闭合差不超限, 则将其反号分配到路线中, 即对每一测段的高差进行修正。

然而, 建筑工程沉降监测有其特殊性:除第一次测量外, 其余每次都是重复测量, 由于每次都是重新测一遍, 因此避免了误差累积, 而且通过同一点两次高程值的比较, 还可得知测量中是否存在大的错误, 故将沉降监测路线布设成闭合状的意义不大。另外, 在一般情况下, 沉降点不会出现上升的现象, 即沉降点的高程值总是小于或等于前一次的高程值, 若按照水准测量的闭合路线布设及数据处理方法, 将闭合差分配到每一测段的高差中, 反而有可能扭曲沉降点的高程值, 出现沉降点上升的现象。

由此可见, 建筑工程沉降监测可不采用闭合水准测量路线, 其数据处理也不要进行闭合差分配。若前后两期监测数据通过对比发现某一沉降点的高程值异常, 则有以下两种可能的原因:第一是测量误差太大;第二是沉降确实出现了异常。因此, 若发现沉降点的高程值异常, 不要进行误差修正, 正确的作法应是无条件返工重测核实, 从而分辨出是测量误差太大, 还是确有异常的沉降。

2 监测点的布设

建筑工程沉降监测是从一基准点开始, 采用精密水准测量测得沉降点的高程, 根据前后两次所测同一沉降点的高程之差即可得知两次测量期间这一沉降点的沉降量, 即沉降监测的点分为基准点和沉降点两种, 下面探讨这两种点的布设情况。

2.1 基准点

建筑工程沉降监测所用的基准点, 往往设置在离工地较近的旧有建筑物外墙上, 且采用相对高程系统, 一旦基准点被破坏, 则监测工作将无法继续进行。对此, 有关规范标准没有明确规定沉降监测所用的基准点必须是国家水准点, 或是与国家水准点联测的工作基点。为保证沉降监测工作的长期连续性, 设置在工地附近的工作基点最好能与市内较近的国家水准点进行联测, 从而得到沉降监测点在国家统一高程系统中的高程值。这样, 即使工作基点和与之联测的基准点均遭破坏, 也仍可用市内国家统一高程系统中的其他基准点恢复。

2.2 沉降点

沉降监测点的布设, 应结合地质情况及建筑物结构特点, 以能全面反映建筑物地基变形特征来确定。从平面布置考虑, 沉降监测点一般布设在建筑物的四角、大转角、沿外墙每10—15m处或每隔2—3根柱基上;从纵向布置考虑, 沉降点一般布设在主体的±0.000以上0.5m左右的外墙上较合适, 这样监测时立尺、观测均较方便。但有时这样布设会遇到问题, 甚至使监测工作无法进行, 例如对于带裙房的高层建筑, 由于裙房将高层建筑主体的首层外墙包围, 其高层主体上的沉降监测点若布设在±0.000以上的首层外墙上, 则工程竣工后, 在裙房内的主体沉降点将难以观测到, 对于带裙房的建筑, 尤其是高层建筑, 可考虑将沉降监测点布设在地下室内。

3 监测周期

建筑工程的沉降监测周期主要依据沉降速率的大小来安排, 而影响沉降速率的主要因素是荷载。建筑工程在主体封顶前大量增加荷载, 主体封顶后则荷载增加得少而慢。因此, 在安排建筑工程沉降监测的周期时, 可分主体封顶前和主体封顶后2个阶段来考虑。

3.1 主体封顶前

建筑变形测量规程规定:民用建筑可每加高1—5层观测1次。由于建筑工程在主体封顶前的施工阶段荷载增加很快, 沉降量也较大, 因此建议有关规范标准明确规定每加高一层观测一次, 这样可以及时掌握沉降量与荷载的关系, 尽早发现不均匀沉降, 必要时调整施工方案。

3.2 主体封顶后

建筑工程主体封顶后至工程竣工的这一时期为装修期, 有关的规范标准对这一阶段的监测周期未作明确规定。在装修期间, 工程也会因抹灰、进设备而增加荷载, 但这时荷载的增加因资金、配套等因素的影响而变得无时间规律, 沉降速率也时大时小, 对此, 可在考虑沉降速率、施工进度等因素的基础上, 将装修期的监测周期定为每1—2月监测一次。

建筑工程竣工至沉降稳定, 这一阶段的沉降速率越来越小, 但时间较长。为了适应这一情况, 若竣工后同一建筑物上各沉降点的下沉较均匀, 且沉降速率已明显减缓, 则可按每季度或半年观测一次, 直至沉降基本稳定 (日均沉降量小于或等于0.01mm) 后为止。

工程沉降 篇5

关键词:铁路工程施工;路基;沉降控制;变形监测

随着近年来我国铁路和高铁建设技术的不断发展及改进,我国铁路工程已经达到了世界的领先水平。但铁路工程的施工过程路基沉降的控制仍旧是最困难的工作,其原因就在于铁路路基建设会在很大程度上受到自然地理条件和施工人员的工作素质的影响。所以,在注重优化铁路工程的设计与管理的同时也要加强对施工人员的培训,及时解决施工过程中的具体问题,增强施工工程的稳定性的安全性。

1铁路工程施工路基沉降控制的重要意义

1.1有助于提高铁路工程质量

铁路工程的质量检测工作是由许多的部分组成的,但是路基沉降系数一直是重中之重,因为火车自身的重量加上承载的货物的重量就非常的惊人,所以路基的稳定性就显得格外的重要。一旦路基出现了一定程度的沉降,其所带来的后果将无法想象,不仅会造成巨大的经济损失,同时也可能带来重大的人员伤亡,并且铁路工程出现路基的沉降将会给后期的维修和养护工作带来了巨大的困难。所以,铁路工程的设计人员和施工人员要结合具体的施工中出现的问题,不断地运用科学的方法解决问题,提高铁路工程的质量水准。图1为铁路沉降后的修复,耗费了大量的人力、物力、财力资源。

1.2有助于确保行车安全性

铁路施工的过程中,施工人员科学合理地控制路基的沉降问题能够保证路基的稳定性和安全性,将会提高整个铁路的稳定性和使用的效益。同时列车的安全性也得到了保证,减少了出现事故的出现概率。

1.3有助于增加施工效益

铁路工程施工路基沉降控制不仅可以保证整体工程的质量和安全性,同时也能保证整个铁路工程的施工效益。因为铁路工程的施工一直都是施工的耗时长和规摸大的国家级的工程。一旦路基沉降的问题没有得到合理的控制,超出了科学的范围,则必将导致整个铁路工程无法通过审核,后期则必须进返工,不仅会延长完工的时间,也会增加额外的成本,后期也会给维护和保养带来困难。因此,路基沉降的合理控制十分的重要,可以从一定程度上提升资金的利用率,实现经济效益的提升。

2铁路工程施工路基沉降控制的要点

2.1提前谋划,合理组织施工

在铁路工程的具体施工之前就应该综合的考虑施工的时间,具体的施工材料的挑选、季节性施工的影响和对整个铁路施工的路线的设计,并要实地的考察当地的自然地理的情况,具体分析、综合考虑各个部分,制定合理的铁路工程的施工方案。例如在云贵川高原地带或雨季施工,就要优先的考虑的桥涵的安排工作和排水系统,优先对不同地区的土质要进行预先的考察和分析,松软土质和雨季的泥泞的土质都要进行不同地基处理措施,确保不同的土质施工后的地基沉降系数在合理的范围。

2.2重视不良地质处理和实验检测

因为铁路通过的区域较广,不可避免地会遇到各种各样的地质情况,所以铁路的施工人员应该在施工之前对地质情况进行科学合理的勘测,为后期的具体施工提供数据支持。后期的地基的建设和控制工作完全要根据不同的地质来开展,以提高铁路工程的整体的质量和稳定性。勘测人员应该对不同的土质地基类型进行全面的勘测,以保证勘测数据的真实性和可靠性。若是土质的深度和牢固程度出现了很大的问题,不符合施工的具体要求,须要及时的向相关的管理单位进行反馈,必要时要重新的设计施工的方案。在地基的施工的过程中要不断的进行预实验,以确保施工的材料和当地的地质的承载能力符合施工的设计要求。此外,在路基填筑之前,各种填料均应进行现场填工艺试验,以确定不同压实机械、不同填料、不同部位的施工方法和工艺参数,确定出最适合当地地质的铁路地基建设的方案。

2.3合理组织路基工程设计和现场施工

将整个铁路工程的设计过程和现场施工过程有机的结合起来是地基沉降控制工作的前提。设计工作人员进行设计时应与现场的施工人员进行探讨,结合具体的情况不断的调整设计,保证设计的科学合理性。例如路基的建设工程和山体中的隧道的连接处极易因其地质和沉降变形不一致,增加施工的难度,因此设计和管理人员应该结合现场的情况对过渡段进行合理的施工设计,并根据不同的地质来提高填料的使用质量,在保证合理的路基沉降系数的基础之上指导施工人员进行施工,减少施工人员不必要的施工压力。要结合现场的具体施工的自然环境,尽量避免在雨季进行施工,确保在旱季进行关键地段的施工,并且优先的进行全面的勘探工作,保证其各种的地质要求均能满住施工的要求。若必须要在雨季进行施工,就必须优先的保证排水系统能承担好排水的工作,减少因雨季土质松软和积水的问题而影响力施工的进度。在进行架桥施工过程中,要全面考虑地基条件和当地的环境问题,设计好合理的施工的方案,尽量保证路基的施工可以连续进行,提高现场铁路施工的效率和效益,同时也要重视到高架桥上的排水问题和施工人员的工作安全性。在整个施工的过程中要不断地和其他的施工部分进行联系,以保证综合的安排与合理的规划,避免给在最后的过渡段和结合段带来不必要的问题。在整个路基施工的构成中,只有设计和现场的施工能完美的结合,统筹实际施工情况进行有序安排和合理规划,才能保障路基工程施工质量。

2.4合理的进行施工过程中和后期的路基检测工作

在铁路的施工过程中建立完善的监测系统是必不可少的,也是整个铁路建设质量的保证。检测系统不仅可以对施工中出现的各种问题进行及时的反馈,同时也能提供全面的数据信息,为设计人员对施工进行合理的设计提供了科学的依据,保证了铁路工程中地基沉降系数的及时性和正确性。以下对检测工作的内容进行具体的分析,首先建立检测系统可以全面并且准确的反应各种施工的信息,其次也可以对各种地质进行沉降系数、沉降量和当地的环境的影响的测定,同时也能对已经施工完成的部分的地基沉降系数进行准确的测定,为施工人员提供了具体的数据,使工作人员准确了解造成地基沉降的具体原因。最后在铁路工程建设完工后也能为管理和维护的工作人员提供长时间的地基沉降系数的数据支撑,为后期开展工作打下基础。因此,在实际建筑工程中只有根据现场具体的检测数据资料信息,并且更具数据改善和加强动态设计工作,才能从根本上保确保路基沉降控制作的有效性。图2为铁路测量机械。

3结语

总而言之,路基沉降控制是铁路工程质量控制的重要内容,地基的建设是整个铁路工程建设的基础,也只有使地基沉降得到合理的控制才能确保工程质量,促进列车安全运行。因此,在今后的铁路建设的施工中,要有机结合工程实际情况,综合采取切实有效的对策,确保工程质量,提高路基沉降控制水平,从而为列车的安全运行提供保障。

参考文献

[1]鲁超.铁路工程施工计划浅析[J].中华建设,2011(12):571-572.

[2]张保敏,涂晓佩.铁路工程施工现场安全评价的探索[J].安全生产与监督,2008(03):299-301.

北京在沉降 篇6

城市,是人类最具象化的文明表现形式。一座城市的文化与底蕴,只有经历时光的磨砺才能愈显厚重。可当它回归字面意义时,“厚重”,便瞬间成了任何城市都不愿面对的一大难题。

地面沉降—便是这字面意义上“厚重”的同义词。地面沉降给一座现代化城市所带来的影响可谓巨大。一方面,它潜在地影响着市政基础设施的功用,为建筑、轨道交通及供排水等系统埋下巨大的隐患;另一方面,它更能通过地裂缝、地表塌陷等突发形式直接危害市民的出行安全,从而在保障公民的安居樂业—这一城市的终极责任上,投上一朵别扭的乌云。

北京是我国地面沉降较为严重的城市之一。虽然北京作为中国城市系统中执牛耳者,享受着最为现代化的发展轨迹,但同时,地面沉降对北京的种种影响和制约,也让防治沉降摆上了市政发展的议事日程。从1935年北京地面沉降问题首次发现至今,地面沉降随着京城的发展而日趋严重。据统计,在1935至1952年间,17年内的最大累积沉降量仅有58mm,而到了2009年,一年之内的最大沉降量便可达137.51mm。

自然—第一推力

北京地面沉降程度与其发展规模之间在数值上显得如此“息息相关”,让人们不禁把目光投向自身的生产生活。一直以来,地下水开采量的剧增,被认为是导致北京地面沉降增幅的主要原因。这诚然道出了北京地面沉降的直接诱发机制,然而,再发达的城市也不可能是与自然完全隔绝的孤立体:在关注人类自身行为的同时,也同样不要忽视了现象背后另一只“看不见的手”—自然的“第一推力”。

揭示北京地面沉降中大自然的幕后推力,便是揭示北京地质发育史的过程。

燕赵古都—北京,是一个发祥在冲积扇上的城市。而这冲积扇“地基”的历史,更足以回溯到距今约1亿多年前的中生代。当时,宏伟的燕山运动塑造出今日“西部山区、东部低地”的华北地貌格架。到了新生代,燕山上持续的降水,又孕育出永定河、潮白河等众多水系。这些水系携带着燕山的冲积物滚滚而下,在华北塑造出永定河冲积扇、潮白河冲积扇等数个冲积扇。母亲河们在时光中绵延滔滔,由之形成的冲积扇也在千百万年时空中扩大、成长;相互叠积、覆盖;并在最终,由叠加的冲积扇体系演化为了广袤一体的冲积平原—这,便是今日的北京平原了。

今日北京的地面沉降问题,实际只是悠久的平原发育史中一个响在当代的音符罢了。换个说法可能更明白易懂:我们都知道河流一直不断地从山上往下搬运砂石,那为什么地面并没有因它们的持续堆积而升高呢?千百万年以来,燕山还是那个燕山,华北平原,还是那个华北平原。我们从来没见过北京被堆成另一个黄土高坡。

千万年来,维持华北平原“西高东低”的关键因素之一,便在于华北平原地面的不断沉降。平原,在大地构造上属于“稳定区域”。地质演化过程中的稳定,指地区在长期具有缓慢沉降的特征。据地质学家统计,永定河冲积扇自358万年前形成以来,沉积物质已达340余米厚。在当代的凹陷中心如马池口、后沙峪等,沉积物更可厚达597米至1000米。几百米厚的砂石都堆在这里,而华北平原的海拔却一直没有直接飚上去,为什么?就是因为地表的沉降,使得这些沉积物得以一点点地往下挪。

为何沉降?泥土埋藏真相

正是这区域沉降的大地构造趋势,成为了现代北京地面沉降的先天背景。超量开采地下水所引起的隐患,是这“时代背景”下由人类触发的导火索—在冲积扇形成过程中,随着水流输出山口,其流力会迅速衰减。而冲积扇(扇中—扇缘)的主体物质中往往是细小松软的泥沙。流力衰减的水系便渗入到这些沙泥的孔隙中去,成为地下水。可想而知,在冲积扇里,有多少水分是虚虚地赋存在泥沙中的。

泥沙,主要由粘土矿物以及微米级造岩矿物颗粒组成。松软的特质导致它们极易被压缩。当你举起一捧华北平原上松软的泥土,和你握住一块硬邦邦的敦实页岩,两者的本质实际上是一样的。泥岩/页岩,便是泥土被彻底压实后的最终产物。这种完全质变的压缩中,被压掉的是什么呢?便是孔隙中赋存的水。

那么,从泥土向泥岩的转化中,体积究竟缩小多少呢?数据可以很好地说明这个问题:正常的泥土中,水分的含量可达70%-80%乃至更高,而页岩的平均含水量(注:此处指自由水而非粘土矿物的晶格水)却往往只有10%乃至更低。地质学中用孔隙度的概念来量化岩石中富水的程度。在泥土脱水压实形成泥岩的过程中,由于孔隙度的锐减,体积会变为原来的1/7,甚至1/8,整整被压缩了七八倍!

在本来的自然条件下,地表堆积物的重力,已经扮演起天然压缩机的功效了。地下软弱的泥土在地表物质的重力作用下被压缩,沉积区的地表沉降,也就一直而缓慢地发生着。这是自然给我们的大前提,沉降不仅必然存在,更不可违背。

地陷—突变降临城市

把自然的账结了之后,再来说说人类自己的问题。

与城市地面沉降有关的人类直接因素可谓很多,如市政施工中土方回填不足,甚至地下工程的直接垮塌等,但这些因素却基本与区域沉降的大地质背景无关。真正将区域沉降的背景故事做了一场“夸张演绎”的,便是人类生产生活对地下水的过量开采了—实际上,在我们不动声色地讲“城市往事”的时候,坚决不能忽略了这样一个事实:区域沉降在地质史中演绎的时间尺度,其实是一个动辄万年的漫长过程。而城市发展日新月异,对地下水的大量需要导致了短时间内严重超量的开采,这无疑相当于在火上浇了一把油,大大地缩短了这个必然事件的时间跨度。

北京地区属于严重缺水地区,但人口稠密。自1999年以来,年均降水量仅为457mm。缺水的现状,使得人们只能将目光转向地下。第四纪这些“入土未干”的冲积物,便成了滋养京城人口的水源。于是,本应在千万年时间内慢慢完成的沉降过程,便在短时间内被人工抽取推进了。可想而知,既然干涉如斯,地球的回馈也就自然不会再慢慢以万千年来计时了,于是,突变降临城市,地陷改变朝夕。

俗话讲,尽人事,听天命。我们当然不能把皮球一脚踢给自然,让自己在环境问题上安然免责;但我们也同样不能一股脑钻到自身的牛角尖里,而忽略了自然机制这个先决性背景。无论城市也好,更大的文化范畴也罢,一个健康的文明系统都理应是开放而负责的。向外保持对自然的了解,力求实现人与自然的良性交互—同时—又能够积极地通过体制建设来完成文明内部的发展自约和规模管理。我想,这才是身为地球智慧之子的我们,在延续、繁衍和共生—这些文明VS自然的终极命题下,理应给出的符合身份的方案。

铁路工程施工路基沉降控制研究 篇7

铁路工程建设对加强不同地区联系, 促进经济、社会发展具有重要作用。施工过程中, 路基沉降控制是十分关键的内容, 受到施工单位普遍关注和重视。为确保工程质量, 必须加强路基沉降控制工作, 综合采取有效的技术手段和管理策略, 保障路基的强度、刚度和稳定性。促进铁路工程质量提高, 为列车安全、顺利通行提供保障。

2. 铁路工程施工路基沉降控制的意义

2.1 提高工程质量。

衡量铁路质量好坏有多项不同指标, 沉降控制水平是其中之一。只有采取有效措施, 合理应用技术对策, 加强施工管理, 才能促进沉降控制水平提高, 实现增强铁路路基工程质量的目的。

2.2 确保行车安全。

如果沉降控制工作不到位, 势必影响铁轨铺筑, 对列车行驶安全带来不利影响。为应对这些问题, 施工中必须加强技术和质量控制, 确保沉降控制工作落实到位, 保障路基工程质量, 有效保证列车行驶安全。

2.3 增强施工效益。

沉降控制如果不到位, 往往会导致返工现象发生, 增加以后对路基维护和维修的难度, 还会带来不必要的经济损失, 增加施工成本。而加强沉降控制, 能确保施工质量, 防止出现不必要开支, 促进资金利用效率提高, 进而提高铁路工程施工建设效益。

3. 铁路工程施工路基沉降控制的对策

3.1 重视不良地质处理。

设计和施工前要做好地质勘察工作, 全面掌握路基沿线基本地形、地质情况, 根据实际需要综合采取有效处理对策, 确保路基设计满足工后沉降要求, 提高路基结构耐久性。施工过程中要加强地质情况核查工作, 尤其是对软土地基、松软土地基、水塘、洞穴等不良地基类型, 都应该全面核查, 确保与设计资料相符合。换填处理的地基要核实处理深度和范围, 确保不良地基处理、排水固结、复合地基等处理工作符合设计规范要求, 并结合实际需要综合采取有效的处理方法。对处理方法和处理结果应该全面进行记录, 发生与设计规范要求不相符合的情况时, 需要对地基条件进行重新评定。如果必要的话, 还应该重新进行勘察, 判断地基处理措施是否满足工后沉降要求。如果不符合要求, 应该对不良地基重新进行处理, 确保处理效果, 实现对路基沉降的有效控制。

3.2 进行系统变形监测。

通过建立变形监测网, 及时对路基施工进行必要的观测, 并分析现场实测数据和结果, 评价地基处理效果, 调整施工组织方法, 有效控制地基沉降, 确保路基施工质量。第一、建立变形监测网。包括垂直沉降和侧向位移观测系统, 根据要求设立基准点、变形观测点。施工中必须加强沉降观测设备保护工作, 确保观测所得数据连续、准确、真实与可靠。第二、把握沉降观测时间和频率。连续填筑的路基边桩及沉降每天观测1次, 沉降量较大区域每天观测2-3次, 并根据观测数据绘制“填土高-时间-沉降量”关系曲线图, 分析沉降情况和发展趋势, 判断地基稳定性, 对出现的异常情况及时处理。第三、重视沉降观测资料的应用。根据观测资料, 进行动态设计、控制填筑速率、推算总沉降和剩余沉降量, 为路基填筑和沉降控制提供指导和依据。

3.3 重视施工设计和现场施工。为实现对地基沉降的有效控制, 整个路基施工阶段, 设计的时候应结合路基施工实际情况进行设计, 进行动态设计, 促进设计水平提高, 从而取得更好的地基处理效果。地质核查时发现不良地质, 或者复合地基承载力试验不能满足要求时, 要重新评定地基处理措施, 对总沉降量和工后沉降进行估算, 如果工后沉降不能满足要求时, 应该修改设计。路基填筑和预压观测时, 要进行沉降观测分析, 预测总沉降量, 计算剩余沉降, 并确定好预压高度和预压时间, 实现对路基沉降的有效控制, 达到严格控制路基沉降的目的。

3.4 合理组织路基工程施工。

路基工程与桥梁、隧道、涵洞等连接处, 往往会产生过渡段工程, 由于二者的结构性质和沉降变形不一致, 因而是沉降控制的关键部位。为此, 应该合理组织工程施工, 对过渡段进行严密的施工组织设计, 提高填料施工质量, 保证沉降观测期足够, 确保铺轨前剩余沉降满足施工规范要求。施工组织设计要在时间上做好安排, 避开雨季, 确保在旱季进行过渡段施工。优先安排软土地段的地基施工, 确保排水固结、复合地基承载力等满足要求。如果是高填方路基填筑施工, 应该全面考虑地基条件、填筑速率等内容, 做好施工方案设计工作, 促进施工效果提升。考虑过渡段实际情况, 保障路基施工尽可能连续进行, 优化施工组织设计方案。如果两过渡段之间的路基较短, 应该尽早完成过渡段两侧结构物, 让路基与过渡段同时施工, 减少接头数量, 实现对路基沉降的有效控制, 提高施工效果。排水井和其它相关工程施工时, 应结合实际需要进行统筹安排和合理规划, 同步修筑, 避免对路基工程带来不利影响, 有效保障路基工程施工质量。

3.5 加强施工过程质量控制。

要想有效控制路基沉降量, 加强施工过程的质量控制是关键与核心。施工单位应该提高对地基处理和路基填筑的思想认识, 做好工艺试验工作, 进而增强沉降控制的可靠性和实效性。进行地基处理试验时, 要合理确定材料选择、配合比设计、施工机械设备选择、试验施工工艺参数等数据和指标。并经过工艺试验后确定材料配比、施工设备要求、桩长控制方法、工艺参数指标等。路基施工和处理时严格按照要求进行, 控制好路基处理深度、桩长、桩间距、单桩、复合地基承载力。另外在施工中, 填料采用分层摊铺、填筑、压实的方式, 确保每层压实质量合格。进而达到提高整个路基填筑施工质量的目的, 实现对路基沉降的有效控制。

4. 结束语

总之, 在铁路工程施工中, 路基沉降控制是非常关键的内容, 对确保工程质量, 促进列车安全运行具有重要作用。今后在施工中, 应该结合工程实际情况, 综合采取有效对策, 确保工程质量, 提高路基沉降控制水平, 从而促进列车安全、顺利通行。

参考文献

[1]吴波.铁路路基工程建设过程中工后沉降控制措施分析[J].铁道标准设计, 2008 (6) , 27-29

[2]常文江, 乔金柱.铁路路基施工质量控制与沉降的预防[J].民营科技, 2011 (7) , 164

铁路工程施工路基沉降控制研究 篇8

1 铁路工程施工路基沉降控制的重要意义

1.1 提供工程质量。

从铁路工程的建设中, 对施工工程质量的好坏进行分析和介绍, 需要根据不同的指标来进行。其中, 控制水平是重要的构成部分。只有采用先进的技术, 提升施工管理工作的高效性, 才能够提升整个工程的质量。现如今, 我国加大了对铁路建设工程的投入力度, 工程质量得到了较大的提升。

1.2 确保行车安全。

施工人员对路基沉降的问题进行控制可以保证路基工程的稳定性和规范性, 为铁轨铺筑工作创造良好的环境。列车行驶的安全性也得到了提升, 减少安全隐患的存在。

1.3 增强施工效益。

由于铁路工程的施工周期较强, 规模较大, 如果路基的沉降工作没有得到高效的控制, 必然会对工程造成严重的影响, 导致返工问题。一旦出现这种问题, 必然需要增强施工的投入, 提升成本量。另外, 加强对路基沉降的控制还可以从某种程度上提升资金的利用率, 实现经济效益和社会效益的兼顾。

2 铁路工程施工路基沉降控制的对策

2.1 重视不良地质处理

由于铁路工程的施工条件比较恶劣, 而且都在露天的环境下进行。所遇到的地质情况比较复杂。因此, 在施工进行之前, 相关的工作人员应该采用先进的技术和设备来对地质情况进行事先勘查, 为铁路建设施工人员的施工工作提供重要的依据。另外, 路基的处理和控制工作需要满足地质条件的需求, 以提升工程质量以及结构的稳定性为主。另外, 在施工工程进行的过程中, 相关的工作人员还应该对软土地基的类型进行控制和完善, 其中包括水塘、洞穴以等等地质类型。保证设计资料以及施工资料的真实性和可靠性。在地基工程进行的过程中, 工作人员需要对地基的深度以及固结程度等因素进行控制, 如果不符合施工要求就需要重新进行勘查和判定。可见, 在实际的工程中, 对地质条件进行处理不仅可以提供工程进行的高效性和可以提升工程的整体稳定性。

2.2 进行系统变形检测

在实际的铁路地基工程施工的过程中, 建立完善的监控网是比较常见的。变形监测网可以对施工中的各种现象进行检测。利用这一检测设备, 施工人员可以各种数据信息进行掌握。技术人员要想对施工组织方式以及施工质量进行控制, 可以从以下几个方面来进行具体地分析和介绍:第一, 可以建立系统的变形监测网结构。其中包括垂直方向和侧向上的观测系统, 监测形式可以准确地反映各种施工信息。第二, 把握沉降观测时间和频率。从观测的方式上可以看出, 对于路基旁边的边桩结构来说, 观测人员每天要进行至少一次的观测。如果地质的沉降量较大, 则每天需要进行两次以上的观测。同时, 观测人员根据观测的数据, 找到沉降量、观测时间以及回填土的高度等之间的关系, 并且绘制成曲线图的方式。工作人员只有对具体的情况进行分析和研究, 才能够准确的把握地基的沉降量, 进而保证地基的整体稳定性。如果出现了异常的现象就可以对其进行及时地改进和优化。第三, 重视沉降观测资料的应用水平。理论和实际相连接是保证实践科学性和准确性的前提和基础, 因此, 在实际建筑工程中可以看出, 只有根据具体的数据资料信息, 加强动态设计工作的力度, 才能够从根本上保证路基沉降控制工作的高效性。

2.3 重视施工设计和现场施工

为实现对地沉降的有效控制, 整个路基施工阶段, 设计的时候应结合路基施工实际情况进行设计, 进行动态设计, 促进设计水平提高, 从而取得更好的地基处理效果。地质核查时发现不良地质, 或者复合地基承载力实验不能满足要求时, 要重新评定地基处理措施, 对总沉降量和工后沉降进行估算。如果工后沉降不能满足要求时, 应该修改设计。路基填筑和预压观测时, 要进沉降观测分析, 预测总沉降量, 计算沉降冗余。病确定好预压高度和预压时间, 实现对路基沉降的有效控制, 达到严格控制路基沉降的目的。

2.4 合理组织路基工程施工

路基工程与桥梁、隧道、涵洞等连接处, 往往会产生过渡段工程, 由于二者的结构性质和沉降变形不一致, 因而是沉降控制的关键部位为此, 应该合理组织工程施工, 对过渡段进行严密的施工组织设计, 提高填料施工质量, 保证沉降观测期足够确保铺轨前剩余沉降满足施工规范要求施工组织设计要在时间上做好安排, 避开雨季, 确保在旱季进行过渡段施工优先安排软土地段的地基施工, 确保排水固结、复合地基承载力等满足要求如果是高填方路基填筑施工, 应该全面考虑地基条件、填筑速率等内容, 做好施工方案设计工作, 促进施工效果提升考虑过渡段实际情况, 保障路基施工尽可能连续进行, 优化施工组织设计方案如果两过渡段之间的路基较短, 应该尽早完成过渡段两侧结构物。提高施工效果排水井和其它相关工程施工时, 应结合实际需要进行统筹安排和合理规划, 避免给路基工程带来不利影响, 有效保障路基工程施工质量。

2.5 加强施工过程质量控制

要想有效控制路基沉降量, 加强施工过程的质量控制是关键与核心。施工单位应该提高对地基处理和路基填筑的思想认识, 做好工艺试验工作, 进而增强沉降控制的可靠性和实效性。进行地基处理试验时, 要含理确定材料选择、配合比设计、施工机械设备选择、成验施工工艺参数等数据和指标, 并经过工艺试验后确定材料配比、施工设备要求、桩长控制方法、工艺参数指标等。路基施工和处理时严格按照要求进行, 控制好路基处理深度、桩长、桩间距、单桩、复合地基承载力另外在施工中, 填料采用分层摊铺、填筑、压实的方式, 确保每层压实质量合格进而达到提高整个路基填筑施工质量的目的, 实现对路基沉降的有效控制。

结束语

总之, 在铁路工程施工中, 路基沉降控制是非常关键的内容, 对确保工程质量, 促进列车安全运行具有重要作用今后在施工中, 应该结合工程实际情况, 综合采取有效对策, 确保工程质量, 提高路基沉降控制水平, 从而促进列车安全、顺利通行。

摘要:在铁路工程施工的过程中, 工程质量是整个工程的生命, 只有保证铁路工程的施工质量, 才能够保证行车的安全。在实际的工程建设中, 铁路的路基很容易出现沉降的现象。对此, 施工人员需要根据工程的需要, 将先进的控制技术应用到其中, 加强对地质状态的监控力度。尽量降低施工路基沉降的程度, 保证工程的整体质量。本文中, 笔者主要对铁路路工程施工路基沉降控制工作进行研究, 希望能够给相关的工作人员提供借鉴和参考。

关键词:铁路工程施工,路基,沉降控制,变形监测

参考文献

[1]张海伟.深厚压缩层地基条件下的路基沉降控制[J].交通标准化, 2014 (08) .

[2]常文江, 乔金柱.铁路路基施工质量控制与沉降的预防[J].民营科技, 2011 (07) .

[3]吴波.铁路路基工程建设过程中工后沉降控制措施分析[J].铁道标准设计, 2012 (06) .

[4]王海江.青藏铁路工程施工中注意的几个问题[J].铁道通信信号, 2014 (03) .

工程沉降 篇9

1 公路工程路基地面沉降的灾害原因

在公路车辆运行中,公路工程的路基沉降除了给公路形成破坏以外,更直接的影响就是经济损失与造成交通安全事故发生人员伤亡。造成路基沉降的主要原因有下:

1)路基地基地质条件变化大,局部存在深厚软土、溶洞、孔洞等自然因素,造成路基不均匀沉降;

2)勘察与设计原因,地质勘察不明、不细,设计软基处理方式不合理,造成路基局部工后沉降过大造成路基沉陷;

3)施工原因,施工的软基处理质量不保证,没有达到设计预期,造成路基工后沉降严重;

4)监测监控原因,监测技术不过关,监测人员责任心不强,监测数据造假、不真实,沉降未稳定或软土地基已破坏造成路基工后沉降严重。

我们知道,路基施工完成后,必然有工后整体沉降,但沉降不均匀,会造成路面的破坏,从而影响路面的使用质量,引起路面平整度、标高指标变化,而且甚至会引起路面开裂、网裂、坑洞等病害。

2 公路工程路基地面沉降的防治要求

从设计阶段开始高度重视路基的设计质量,首先由勘察单位对特殊地基进行详细勘察,将数据及结构提交给设计单位,设计单位根据地基条件,进行计算、分析,合理采用软基处理方式。对应桥头及涵洞两端路基要采取复合地基形式,对于溶洞、地下孔洞等要采取灌注砼及注浆的处理方式,从技术上全部保证路基的质量,防止出现路基沉陷、不均匀沉降等病害。

加强路基施工质量的监控,严格按照设计要求进行施工,特别是软基处理施工,严防偷工减料,严格按照程序组织施工,完工后进行检测及验收。

加强路基施工过程中、完工后的监测监控,发现不稳定现象,要及时采取措施,确保路基稳定。

3 公路工程路基地面沉降灾害的防治措施

3.1 加强沉降的动态监测

沉降观测是指导路基施工、确保公路整体质量的有效手段之一。因沉降观测是根据施工进度逐步观测的,为加快施工进度和观测的方便,在距公路中心两侧5Om~300m范围之内设一些水准点,水准点间距应≤200m,减小视距,提高观测精度。施工单位每填筑1层观测1次,若相邻2层的填筑间隔时间超过7 d,中间高应加测,测高于观测时间的间隔不大于3 d。如果发现有异常沉降,则每2 d观测1次或每天1次。这些水准点也可作为工后沉降永久性观测点,确定路基使用时的稳定性。

3.2 建立沉降条例管理体系

当前各地将以法律形式,对因抽取地下水和工程建设活动等引起的地面沉降的监测、防治及其相关监督管理活动作出规范。有关部门制定城乡规划时,需要编制地面沉降防治规划,划定地面沉降易发区和重点防治区,制定地面沉降年度控制目标、地面沉降监控方案、地下水开采和回灌方案以及地面沉降监测设施和回灌井的建设及维护方案。对于路基沉降,有关部门和单位也组建了相应管理体系,收集观测数据,建立数据库,对数据进行定期整理及分析,存在异常及时采取措施处理,确保道路地面不发生异常沉陷。

3.3 严格沉降管理的流程

路堤填土的压实不能代替土体的固结,而土体固结过程中产生沉降,沉降速率随时间递减,累积沉降量随时间增加,因而,高填方路堤应设沉降预留超高,且开工先施工高填方段,留足填土固结时间。严格控制高路堤填筑料,控制其最大粒径、强度,填筑层厚度要与土质和碾压机械相适应,控制碾压时含水量、碾压遍数和压实度。高填方路堤受水浸泡部分应采用水稳性及透水性好的填料,其边坡如设计无特殊要求时,不宜陡于1:2.0。对软弱土地基,应注意观察地基孔隙水压力情况,根据孔隙水压确定填筑速度;除对软基进行必要处理外,从原地面以上1-2m高度范围内不得填筑细粒土。高填方路堤应严格按设计边坡度填筑,路堤两侧必须做足,不得贴补帮宽;路堤两侧超填宽度一般控制在30cm~50cm,逐层填压密实,然后削坡整形。地基应按规范进行场地清理,并碾压至设计要求的地基承载压实度,当地基承载力不符合设计要求时,应进行基底改善加固处理。高填方路堤应按相关规范要求进行特殊设计,进行路堤稳定性、地基承载力和沉降量验算。比如某某施工公路公司严格过程管理,组织设计、施工、监理单位全面排查隧道衬砌开裂、掉块、空洞、渗漏水等质量隐患;对检测有疑问的区域,采用钻孔、取芯等人工检查方法进行验证;逐工点核查高陡边坡、隧道边仰坡及路基两侧基坑施工情况,及时消除安全隐患。同时,该公司严格落实整改责任,建立信息报送、统计分析、跟踪督办制度。他们指定专人,对专项整治发现的问题建立台账,分类梳理,制订专项整治方案,明确责任单位、责任人和整改时限。保证对存在的问题分析到位、整改到位,确保隧道、路基工程质量安全。

3.4 创新沉降施工的技术管理

我们知道,我国很多公路修建在软土上与戈壁地区,戈壁地区由于长期受风沙侵蚀,施工面临多项难点。戈壁路基填料特性施工技术对高速铁路路基戈壁填料特性、填筑技术、沉降规律、结构耐久性进行了探索研究;通过对戈壁填料特性室内及现场试验研究,确定了戈壁填料的压实和组成特性;通过填筑试验,确定了合理的戈壁填料施工工艺;通过对戈壁填料路基数值分析计算,研究了戈壁填料路基的应力场、变形场的分布规律,并与现场实测戈壁填料路基的沉降规律进行了对比分析;通过测试强风段戈壁路基结构抵抗风沙侵蚀能力,对戈壁路基的耐久性规律进行了研究并提出了有效的防护措施。该技术通过采用室内试验、现场测试、原型测试和数值分析相结合的方法,首次提出戈壁地区路基填料综合含水率概念,通过归纳分析出计算公式,合理评价了戈壁土填料的实际含水量并指导路基填料填筑。该技术填补了戈壁地区长期风沙侵蚀条件下戈壁填料施工技术研究的空白,属国内首创,达到国内领先水平。

总之,公路工程路基地面沉降观测与控制对施工质量与进度的保证和施工效益的取得有着重要意义,也将促进我国公路建设与安全运行的可持续发展。

摘要:公路工程路基地面沉降灾害已成为公路建设质量通病的主要内容之一,它严重影响着公路营运期的行车舒适和安全,降低了公路的使用品质和寿命。本文首先概述了公路工程路基地面沉降的灾害情况与发生机制,论述了公路工程路基地面沉降的防治要求,然后提出了公路工程路基地面沉降灾害的防治措施;加强沉降的动态监测、建立沉降条例管理体系、严格沉降管理的流程和创新沉降施工的技术管理。

关键词:公路工程,软土路基,沉降,观测,控制

参考文献

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[2]陈龙珠,梁发云,丁屹.变刚度复合地基处理的有限元分析[J].工业建筑,2011,33(11):18-20.

[3]宰金珉,梅国雄.泊松曲线的特征及其在沉降预测中的应用[J].重庆建筑大学学报,2011,23(1):30-35.

[4]GB50202-2002,建筑地基基础工程施工质量验收规范[S].

[5]JTJ 017-96,公路软土地基路堤设计与施工技术规范[S].

[6]杨位洗.地基及基础[M].北京:中国建筑工业出版社,2008:95.

京津城际铁路线下工程沉降观测 篇10

京津城际铁路连接北京、天津两大直辖市, 设计时速300~350km/h, 是我国建设中的第一条高速城际铁路工程。施工线路全长113.544km, 其中正线桥梁长度101km, 占线路总长的89%;路基长度12.544km, 占线路总长度的11%, 均为软土或松软地基路堤;除天津站外, 其余线路均铺设无碴轨道。本分部起讫里程为DK21+454.97~DK43+600, 其中桥梁 (包括凉水河特大桥和漷小路大桥) 全长21.677 km;路基全长0.468 km。路基为扶壁式挡墙路基, 路基本体高度8~9m。

2 沉降观测的目的

由于铺设的是II型板式无碴轨道, 其300~350km/h的设计时速决定了对梁顶的平整度要求很高, 达到3mm/4m, 才能保证列车在高速行驶下的平稳度和舒适度。铁路通过地区均处于软土、松软土和地震可液化层等不良地质地区, 每年都有不均匀的沉降。因此, 在施工过程中, 随着地基承受的荷载不断加大, 对桥梁和路基进行沉降观测就非常必要。

3 线下工程沉降观测方案和技术要求

3.1 控制网和水准基点的引测

水准控制网是由铁三院提供的施工控制应急网, 其等级为二等水准, 点间距200~500m。通过同等精度复测后, 相邻两水准点间高差均能满足≤±4√L mm (L为两相邻水准基点间的距离, 单位km) 的规范要求, 因此, 用应急网作为全线沉降观测的基准点是可行的。

沉降观测从最近的水准基点引测, 引测前对引用的水准基点进行检核, 检核采用复测与前后相邻的水准基点之间的高差值与原高差值进行对比的方法进行, 当检测的高差值与原高差值的差值满足≤±4√L mm (L为两相邻水准基点间的距离, 单位km) 时, 可认为引测的水准基点是稳固的, 否则应进一步复测, 查明原因, 消除问题后再进行引测。

3.2 沉降观测方法及要求

沉降观测点的高程测量可采用从邻近的水准基点直接测至沉降观测点的支路线法, 也可采用从邻近的一个水准基点测至沉降观测点, 再闭合至邻近的另一个水准基点的附合水准路线法。

沉降观测每测站观测程序及具体要求参照《国家一、二等水准测量规范》 (GB12897-91) 有关规定执行。

4 桥梁地段沉降观测技术要求

4.1 观测标志的设置

每个桥墩均设置承台观测标、墩身观测标。

桥墩标一般设置在墩底高出地面或常水位0.5m左右;当墩身较矮梁底距离地面净空不足4.0m时, 桥墩观测标可在对应墩身埋标位置的顶帽上埋设。

4.2 桥梁沉降观测

(1) 建立固定的观测路线。依据沉降观测点的埋设布置, 在水准基点与沉降观测点之间建立固定的观测路线, 并在架设仪器站点与转点处作好标记桩, 保证各次观测路线的统一。

(2) 首次测量。根据施测方案及确定的观测周期, 首次观测应在观测点安装稳固后及时进行。首次测量的沉降观测点高程值是以后各次观测用以比较的基础, 要求每个观测点首次高程值应在同期观测两次后确定。

(3) 观测时间和周期表 (见表1) 。

4.3 沉降观测数据采集和成果整理

按照观测时间的要求, 及时进行沉降观测。观测数据按照统一格式填写, 每月末将采集的数据进行整理, 绘出沉降曲线图, 以书面及Excel电子表格两种形式同时报送设计单位。

5 路基地段沉降观测技术要求

5.1 沉降观测内容

(1) 路基面的沉降变形观测。

(2) 路基基底沉降观测。

(3) 过渡段沉降观测。

5.2 沉降观测断面和观测点的设置方法

(1) 剖面沉降管。在桩顶混凝土板或加筋垫层施工完毕后, 填土至0.6m高度碾压密实后开槽埋设, 开槽宽度20~30cm, 开槽深度至混凝土板顶或碎石垫层顶面, 槽底回填0.2m厚的中粗砂, 于槽内敷设沉降管 (沉降管及管接头内穿入用于拉动测头的钢丝绳) , 其上夯填中粗砂至碾压面。沉降管埋设位置处的挡土墙应预留孔洞。

沉降管敷设完成后, 在两头设置0.5m×0.5m×0.95m C15素混凝土保护墩。并于一侧管口处设置观测桩, 观测桩采用C15素混凝土灌注, 断面采用0.5m×0.5m×1.0m。

(2) 沉降板。于预压土施工前设置, 预压土卸载时随预压土一起撤除。沉降板由底板、测杆和保护套管组成。底板采用50cm×50cm×3cm C15混凝土预制或采用50cm×50cm×0.5cm钢板, 测杆采用Φ40mm钢管, 与底板垂直固定, 其端部应与混凝土板内的钢筋网或钢板焊接上。保护管采用塑料套管, 套管尺寸以能套住测杆为宜。随着填土的增高, 测杆和套管逐节接高, 每节长不超过50cm。接高后测杆顶面应略高于套管上口, 套管顶用顶帽封住管口, 避免填料落入管内而影响测杆下沉自由度, 测杆顶高出碾压面高度不大于50cm。

5.3 沉降观测方法

(1) 横剖面沉降观测方法。每次观测首先用水准仪测出横剖面管一侧的观测标顶面高程以确定管口高程, 通过预置于横剖面管内的钢丝绳拉动传感器, 采用横剖仪测读并记录。

(2) 沉降板观测方法。沉降板观测时应在测杆头上套一个专用的测量帽。测量帽下部以刚好套入测杆为宜, 测量帽上部以中心为一半球型的测点。

在沉降板测杆接高时应同时测量接高前后的测杆高程, 接高测杆和测量高程的时间相隔不超过3h。

5.4 沉降观测测量精度及频度

(1) 观测精度。高程测量按Ⅱ等水准要求测量, 横剖面沉降测试仪最小读数不得大于0.1mm, 剖面沉降管沿横断面方向每1.0m设置一个测点。

(2) 观测频度。施工期间一般每填筑一层进行一次观测, 如果两次填筑时间间隔较长时, 应保证每天观测一次。路堤填筑完成后前3个月每5天观测1次, 3个月后每7~15天观测一次, 半年后一个月观测1次, 以后可根据观测情况调整观测周期, 随着观测工作的进展及时整理绘制“填土-时间-沉降”曲线图。

5.5 沉降观测要求

(1) 为观测统计线下工程各部位的总沉降量, 路基工程的观测要求从填土施工时开始。

(2) 沉降设备的埋设于施工过程中进行, 填筑施工与设备埋设应整体协调安排、互不干扰, 确保观测设施不影响路基填筑施工质量。

5.6 沉降观测数据采集和成果整理

观测数据按照设计院统一格式填写, 每月将采集的数据及时进行整理, 按规定时间要求以书面及Excel电子表格两种形式提交设计单位。

6 沉降观测过程中注意事项

(1) 由于线路较长, 观测时应避免测量误差的积累。每个沉降观测标应后视固定的水准基点。

(2) 严格保持测站前后视距差小于1m。

(3) 注意对水准基点的保护, 定期对水准基点进行复测, 如出现沉降及时更正。

7 结束语

线下施工单位将沉降观测的原始数据报设计单位后, 设计单位对观测资料进行分析和沉降趋势预测, 对工程进行稳定性评估, 为无碴轨道铺设提供参考依据。

参考文献

[1]GB12897-91, 国家一、二等水准测量规范

软粘土地基沉降计算浅析 篇11

【关键词】软粘土;地基;沉降计算

1.软粘土地基的工程特性分析

目前我国展开大规模建设的沿海地区,分布着大面积的软粘土地基。所谓软粘土地基,即是由淤泥、淤泥质土和部分冲填土、杂填土以及其它高压缩性土组成的地基。这类土一般具有以下的一些工程特性:

1.1土的抗剪强度很低

抗剪强度与加荷速度及排水固结条件密切相关。根据大量土工试验的数据结果,我国软粘土的天然不排水抗剪强度一般小于20KPa,其变化范围一般为5-25KPa,与其它非软粘土的不排水抗剪强度相比,其差距还是比较明显的。软粘土的直剪快剪内摩擦角一般为20-50,内聚力一般在10-15KPa之间。排水条件下的抗剪强度随固结程度的增加而增大,固结快剪的内摩擦角一般为80-120,内聚力为20KPa左右。这表明随着土体超孔隙水的排除,土体得到压密,强度得以增强。因此,要提高软粘土的地基强度,必须控制施工和使用时的加荷速度,特别是在开始阶段加荷不能过大,以便使增加的每一级荷重与土体在新的受荷条件下强度的提高相适应。反之,土体中的水分将来不及排出,土体强度不但来不及得到提高,反而会由于上中孔隙水压力的急剧增大,有效应力降低,而产生土体的挤出破坏。

1.2土的压缩性较高

天然状态的软粘土层大多数属于正常固结状态,但也有部分属于超固结状态,近代海岸滩涂沉积为欠固结状态。由此产生的总沉降是很显著的。该类上高压缩性的形成,首先在于其一定程度的欠压密性。在软粘土沉积的初期,土粒间由于形状不规则和粒间电荷,使其形成一定强度的粒间联结,从而阻碍它已进一步压密。其次,与其组成成分和结构所决定的高容水性以及低渗透性有关,土中的水不易排除,不易压密。

1.3土的含水量较高,孔隙比较大

根据统计资料显示,软粘土的一般含水量为35%-80%,孔隙比约为1-2。这一特征不但反映土中的矿物成分和介质相互作用的性质,同时也反映了软粘土的抗剪强度越小,压缩性越大;反之,抗剪强度越大,压缩性越小。

2.软粘土地基沉降变形机理分析

天然土体一般是由矿物颗粒构成骨架体,再由孔隙水和气填充骨架体孔隙而组成的三相体系。土颗粒压缩性很小,一般都认为其不可压缩。因此,土体的变形是孔隙流体的流失以及气体体积的减小、颗粒重新排列、粒间距离缩短、骨架体发生错动的结果。

对于软粘土这样的饱和两相土,孔隙水压缩量很小。孔隙水体积的变化主要是因为孔隙水的渗出。由于孔隙体积变化和颗粒重新排列需要一个时间过程,土体的固结变形与时间有关。土体所受荷载(总应力)在作用瞬间,主要由孔隙流体承担。随后,由于孔隙流体体积逐渐渗出,孔隙压力逐渐消散,有效应力逐渐增加。在有效应力作用下,骨架体产生的变形分为瞬时变形和蠕动变形。其中后者由于颗粒重新排列和骨架体错动的时间效应与时间有关。将有效应力卸去后,若变形恢复,则称为弹性变形;若变形不可恢复,则称为塑性变形。

3.软粘土地基常用沉降计算方法分析

地基沉降的计算方法可以分为四类:(l)弹性理论法,也称直接法;(2)工程方法,也称间接法;(3)经验公式法;(4)数值分析法。

弹性理论方法立论严谨,对于弹性的、均质的、各向同性的半空间体,其数学解精确,但软粘土地基而言,其本构方程有时与实际不符,因而其计算结果与实测结果有较大差异,主要用于瞬时沉降量的计算。

工程方法包括压缩仪法、Skemptm-Bjerrum法、应力路径法、状态边界面法等;这些方法仍利用弹性理论来计算地基中的附加应力,而土的应力-应变关系则取自试验(间接法)。它应用最广,其计算结果为瞬时沉降和固结沉降之和。

第三类方法包括经验和半经验公式,利用原位测试结果来推算地基的沉降;数位分析方法主要有有限元法、有限差分法和集总参数法等。

3.1瞬时沉降量的计算方法

在剪应力作用下,地基内会产生剪切变形及侧向挤出引起附加沉降。实际上,此项沉降量也是随着荷载的的增大而增大。如地基受到显著扰动时,此项沉降增加得更多。通常都是根据固结沉降量的计算结果进行修正来确定最终沉降量,而没有专门的合适的方法来计算这项沉降量。日本及我国铁路系统也曾提出过经验关系式,从表达形式上看,考虑的影响因素似嫌简单,一般地,我们用弹性理论公式法来计算。弹性理论公式法是用弹性理论公式来计算建(构)筑物的沉降,然后再考虑地基中由塑性开展区的校正方法。

3.2主固结沉降量的计算

3.2.1传统分层总和法(单向压缩法)

分层总和法有如下假定:①压缩时地基不能有侧向变形;②根据基础中心点下的土的附加压力进行计算;③基础最终固结沉降量等于基础底面下压缩层范围内各土层压缩量的总和。

分层总和法将压缩层范围内的土层分成n层,应用弹性理论计算在荷载作用下土层中的附加应力,采用侧限条件下,即单向压缩条件下的压缩性指标,分层计算各土层的压缩量,然后求和得到压缩层范围内的总沉降。单向压缩法中,附加压力一般取基础轴线处的附加应力值,以弥补采用该法计算得到的沉降偏小的缺点。由于附加应力沿深度方向的分布是非線性的,为避免产生较大的误差,计算中土层的分层不宜过大,建议一般每分层的厚度不超过基础宽度的0.4倍。

3.2.2规范推荐法(修正的分层总和法)

用单向压缩法计算地基最终沉降量时,由于理论上作了一些与实际情况不完全符合的假设以及其它因素的影响,计算值往往与实测值不尽相符,甚至相差很大。为此,可以根据传统的分层总和法原理,将计算方法加以简化。分析沉降观测资料表明,可以采用修正系数来反映沉降量计算值与实测值的差别,对计算结果进行修正。修正系数综合考虑了沉降计算中所不能反映的一些影响因素,诸如土的类型不同、选用的压缩模量与实际有出入、土层的非均质性对应力分布的影响、荷载性质的不同与上部结构对荷载分布的调整作用等。

3.2.3考虑先期固结压力计算固结沉降量方法

现场的软粘上在其地质历史上一般受过前期固结压力的作用,由于土层的变动、河流的冲刷等原因,这一压力不一定等于目前现场的有效应力。为此,可将粘土分为三类:①正常固结土;②超固结土;③欠固结土。在沉降计算中应考虑先期固结压力的影响,当土体处于不同的状态时要求采用不同的压缩性指标计算沉降量。

3.3次固结沉降量的计算

许多室内试验和现场量测的结果表明,次固结的大小与时间的关系在半对数纸上接近为一条直线,发生在主固结之后。若地基土由可塑性大的土或有机土组成,次压缩沉降必占地基总沉降中很可观的一部分。

除了以上的一些方法外,沉降量也可以通过原位试验来估计,常用的有平板载荷试验法、静力触探法、标准贯入试验法和旁压试验法。也可以通过现场实测资料来推算总沉降,比如对数曲线法、Asaoka切法、双曲线法、灰色系统理论、遗传算法等。有限元法、有限差分法和集总参数法等数值计算方法也越来越多地应用到地基的沉降计算中。

【参考文献】

[1]刘勇健.遗传算法在软土地基沉降计算中的应用[J].工业建筑,2011,(05).

[2]雷学文,白世伟,孟庆山.灰色预测在软土地基沉降分析中的应用[J].岩土力学.2011,(02).

沉降观测在工程施工中应用的探讨 篇12

某单身公寓楼,结构形式为框架结构,地下1层,地上11层,结构高度为43.4 m,轴线尺寸84 m×17.4 m。地基处理采用2∶8灰土换填,厚度为2.8 m,基础为筏板基础。图纸中无明确沉降观测说明要求,现场施工中沉降观测执行规范要求。

2 测量准备

1)在施工现场往往由项目技术管理人员配备施工队的技术人员进行施测,在测量之前必须对施测人员进行基本的测量培训和技能学习,如测量规范的学习、现场的实测学习等,确保测量人员熟悉沉降观测的规范要求,并能熟练掌握测量仪器的使用,只有具备了相应资格才能进行现场的沉降测量。未经过考核合格的测量人员不得进行现场施测。

2)确定测量人员后,对该工程项目的测量人员基本保持稳定,不得随意变动。测量人员要认真熟悉图纸,提前考虑观测点位置的设定,要能全面反映建筑物地基变形特征,并结合地基情况及建筑物的特点,一般要求建筑物上设置的沉降观测点纵横向要对称,均匀地分布在建筑物的周围。观测点一般应符合以下要求:

a.建筑物四角及大转角或每隔2根~3根柱基上,间距以15 m~30 m为宜;b.建筑物沉降缝两侧,不同结构的分界处,该建筑物无沉降缝,故不考虑;c.宽度不小于15 m或小于15 m而地质复杂的建筑物,在承重柱或内墙上设观测点;d.临近堆置重物处、受振动有显著影响部位;e.片筏基础、箱形基础底板或临近基础的结构部分之四周处,该工程的观测点设置在框架柱上;f.高耸建筑物沿周边在与基础轴线相交的对称位置上布点,不应少于4个点。

该工程形状比较规则,为长方形,沉降观测点布置见图1。

3)确定观测点后要编号确认,编号要按顺序进行。同时,在设置本工程的沉降观测点时充分考虑了后续工序(如砌墙、外墙抹灰、保温等)可能对观测点造成的影响,所以设置观测点时选择合适位置,设置在外框架柱上。

4)测量仪器的选择,为保证测量的精确,现场施工选用N2级精密水准仪,塔尺使用第一段标尺。

3 测量要求

1)水准点的确定,水准点的选择是整个沉降观测的重要环节,如果水准点失准,整个沉降观测的数据将全部作废,无参考价值,所以水准点必须牢固、可靠,应设置在变形影响范围以外。一般应符合以下要求:a.在一个观测区内水准基点不应少于3个;b.水准点距建筑物一般不宜小于25 m,不大于100 m;c.无论在哪个观测区内架设水准仪必须可后视两个水准基点;d.水准基点必须为几年内不动建筑,不应出现非正常沉降或变形。

本工程设置4个有效水准基点,位置如图2所示。Z1点设置在永久变电所外墙,Z2点设置在矿工食堂框架柱上,Z3点设置在六层职工公寓外墙,Z4点设置在职工培训中心圆柱上,水准点所设位置的建筑物建成时间均超过5年,且沉降稳定。

2)观测时间的确定,针对该工程特点,对该工程沉降观测做如下计划:主体施工时,每增加一层测量一次,直至主体封顶,墙体砌筑时,每砌完一层测量一次,雨季和冬季过后补充测量一次,在施工过程中,如暂时停工,在停工及复工时各测量一次,停工期间,每隔3个月观测一次,工程竣工后,第一年观测不少于3次,第二年观测不少于2次,第三年以后每年不少于1次,直到建筑物稳定为止。

3)观测准确度要求,每次观测时,应使用同一仪器和设备,采用相同的观测路线和方法。每次观测时均从Z1与Z2点间架设仪器,前后视Z1,Z2点,然后从Z2与Z3点间,前后视Z2,Z3点,依次往下测量。观测前后视距离小于30 m,观测所用仪器设备的使用操作方法与观测程序必须正确,熟练。每次观察均需采用环形闭合方法当场进行检查。同一观察点的两次观测差不得大于1 mm,水准测量采用环形闭合法进行。

4 测量实施

1)当施工至地下室顶板时,实施第一次沉降观测测量。根据建设单位提供的水准点高程,通过平差计算出各点的准确高程,确定水准基点位置,记录水准点的相对高程值。

2)根据观测点的埋置要求,确定观测点的准确位置并固定。确定观测点高度时需架设水准仪,使各个观测点的高度相当,便于后期观测。

3)架设水准仪,要求能前后视两个水准基点,同时要清楚的看到范围内的沉降观测点。竖塔尺,将塔尺竖到已定沉降观测点处,读出实测标高数据并记录每个观测点的数据,观测要按顺序进行,第一次读数完毕后,重复进行第二次测量记录,取两次测量的平均值作为第一次沉降观测的原始数值,第一次沉降观测的总沉降量和本期沉降量均为零。测量时需提前通知监理工程师现场监测。

4)现场施测完毕后,要及时填写《沉降观测记录》,已填入的数字,不得任意涂改,填写完毕后与原始记录核对检查,无误后将原始记录保留。

5)主体一层施工完毕后进行第二次测量,将水准仪架设在Z1和Z2点之间,先复核水准点高程,无误后将塔尺放在观测点1上读数。1点读数完毕后将塔尺放在观测点2上读数。依次测出观测点3、观测点4、观测点8的读数。移动水准仪至Z2和Z3点之间,先复核水准点高程,无误后将塔尺放在观测点4上读数,依次测出观测点8、观测点7、观测点6、观测点5的读数。再将仪器架设在Z3和Z4点之间至环形闭合。测量完毕后将数据进行比对,如果重复点误差超过1 mm,需重新测量。如果重复点误差不超过1 mm,取平均值记录。与第一次实测标高进行平差计算得出本次沉降量。

6)按测量方案对后续作业进行测量,计算出每次的沉降量,方法同上。记录每个点每次的观测值直至建筑物竣工,将每个点的沉降量用统计学的方法进行汇总,绘制出各个点的沉降曲线,横坐标为周期时间,纵坐标上半部为荷载值,下半部为各沉降观测周期的沉降量,根据曲线图可预测出建筑物的沉降趋势,作为有关部门或附近相关工程施工的参考。

5 沉降观测资料整理

沉降观测资料作为该工程技术档案资料的一部分,需要保存的内容:1)根据水准点测量得出的每个观测点和其逐次沉降量原始记录及《沉降观测记录》。2)根据建筑物的平面图绘制的观测点的位置图和水准点位置图。3)根据沉降观测结果绘制的沉降量、地基荷载与周期时间三者的关系曲线图(每一观测点均应绘制曲线图)。4)根据上述内容编写的沉降观测分析报告。

6 沉降观测应注意的问题

1)观测人员要严格按照测量要求进行施测,不得随意变更施测方案。2)观测需要在天气晴朗时进行,每次观测天气基本相同。3)每次观测需一次性完成,且每次按相同线路方向进行,如果中断,需重新测量。4)每次测量数据要认真、真实记录,如果施测时发现同一周期内建筑物沉降较大或有沉降迹象要立即停止施工,及时上报。

7 结语

沉降观测测量作为现阶段高层工程施工中必不可少的一项工作,本文以实际施工中其过程进行简明叙述,所有施工企业,尤其高层工程和地基复杂工程必须重视沉降观测测量,只有保证了工程的安全施工,才能保证企业的持续发展,其中不足之处敬请指正。

参考文献

[1]建筑变形测量规程[M].北京:中国建筑工业出版社,2002.

[2]山西省建筑工程施工资料管理规程[M].太原:山西科学技术出版社,2004.

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