浅谈梅洲湾港口铁路支线施工中的路基监测

【摘 要】本文结合湄洲湾港口铁路支线路基施工过程中的监测作业实践，就剥蚀丘陵和堆积平原地区路基施工中的监测环节和技术要点进行了阐要阐述。

【关键词】铁路路基；测试施工；技术控制

新建湄洲湾港口铁路支线，位于福建莆田市湄洲湾北岸港口内。正线全长54.233km。十九局集团六公司管段内路基工程52417.83米，占管段正线长度的96.65%。

1.施工环境

1.1地质地貌

施工线路所在地区地貌单元主要为剥蚀丘陵和堆积平原。

堆积平原：陆域地表多辟为农田、村舍及水塘；沿海潮间带及海域水下岸坡（低潮线水位以下）地带大部分为淤泥质滩涂，分布大面积的水产养殖物，现有堤岸外侧局部地段有条带状沙滩分布。

剥蚀丘陵：低丘坡度15°～20°，丘体孤立分散，常呈浑圆状，部分垄岗状，起伏舒缓，破碎零散，地面高程一般20～70米。台地台面较为完整，坡度平缓或呈波状起伏，倾斜度一般小于5°。台坎坡度较陡，多在15°左右，地面高程一般8～30米，相对高差5～20米。

1.2水文特征

⑴地下水分部特征。沿线地下水类型主要为第四系孔隙潜水及基岩裂隙潜水。根据水质分析结果，陆域低丘、台地地下水一般对混凝土及钢筋混凝土结构中的钢筋无腐蚀性。

⑵降水。本地区多年平均降水量在977.5mm～1316.6mm之间。降雨主要集中在4～9月，其降水量为全年80%。4月下旬～6月下旬由于太平洋热带气流与北方冷空气的空中交汇而形成的锋面雨为梅雨，面广势均。7～9月多为台风过境、登陆或受影响时带来的降雨，一般历时2～3天，时间短，强度大。

2.监测环节和技术控制

2.1路基面沉降监测

路堤每个监测断面设置3个点，采用监测桩，分别位于路基中心、两侧路肩。观测方案为分别于线路中心、两侧路肩各设置1个监测点，每个监测断面3个点。监测方法采用监测桩，在路基成形后设置。

2.2基底沉降监测

在地基表面处理完成后、路堤填筑前，在路堤基底地面的线路中心预埋高精度智能型单点沉降计进行基底沉降监测。每隔一段距离，在线路中心增设沉降板进行沉降校核监测。当地表横坡大于20%时，在填土较厚一侧增设1个测点（仍采用高精度智能型单点沉降计），以评价基底沉降的均匀情况。

基底沉降监测断面按设计布设，在地面纵坡变化较大的地段，视地面坡度变化情况加密设置。

2.3路基本体沉降监测

在线路中心的路基基床表层底部埋设高精度智能型单点沉降计用于观测基床表层底部的沉降。相同时间内，基床表层底部的沉降变化值与相应位置基底沉降变化值之差即为路基本体的变形。

当路基填高大于6.0m时，在基床以下路基填土中增加一监测点。所有沉降计在路基成形后，采用钻孔成孔后埋设；当地表横坡大于20%时，在填土较高一侧的基床表层底部处增设高精度智能型单点沉降计用于路基本体的横向均匀沉降的观测。

2.4深厚层地基分层沉降监测

软土厚度≥6m地基，一般每隔50m设置一处深层沉降监测断面，过渡段路基必须设置。采用高精度智能型串连式沉降仪，于路基中心地基中设置，分层沉降仪布设间距2.0～3.0m。路基填筑前，采用钻孔成孔后埋设。每个监测断面共1个测孔。当地表横坡大于20%时，于线路中心、较高侧或压缩层较厚侧的左（或右）线外侧分别采用高精度智能型分层沉降计监测，一个监测断面共设2个测点。

2.5软土地基的水平位移监测

软土地基地段，沿线路纵向每隔100～200m及地层或加固明显变化处在路基两侧坡脚外2m、10m各设观测桩一排，间距20m，进行水平位移监测，根据水平位移速率在大小控制软土地段的填土速率。每监测断面设4个测点。

2.6加筋（土工格栅）应力应变监测

高填方或陡坡填土地段边坡土工格栅加筋补强，在代表性路堤，分别于路堤两侧边坡（边坡中部、地面以上2～3m处）的土工格栅设置智能数码柔性沉降计，对土工格栅的拉伸或压缩变形进行监测。每个监测断面4个点。

路堤基底铺土工格栅加筋（特别是低路堤，地基采用桩网结构加固）时，在代表性路堤基底，分别于路堤基底地面的线路中心，左右线中心至坡脚中间点附近的桩间土或桩顶处分别设置智能数码柔性沉降计，对土工格栅的拉力进行监测。每个监测断面3个点。

3.测试频度

变形监测分四阶段进行，第一阶段：路基填筑施工期间的监测，主要监测路基填土施工期间地基沉降以及路堤坡脚边桩位移；第二阶段：路基填土施工完成后，自然沉降期及放置期的变形监测，该阶段对路基面沉降、路基填筑部分沉降以及路基基底沉降进行系统的监测，知道工后沉降评估可满足要求铺设轨道止；第三阶段：铺设轨道施工期的监测。第四阶段：铺设轨道后及试运营期的监测。

在填筑期期间，每天监测一次，在沉降量突变的情况下，每天应观测2～3次，当填筑间隔时间较长时应保证不少于3天观测一次。填土结束后1个月内至少每周观测一次，第2、3个月后每2周监测一次，雨后加密监测，3个月后每月观测一次，一直观测到铺轨验交结束。轨道铺设后至试运营期间每月监测一次。同时根据监测数据的变化情况，调整监测频度。

4.工后沉降的分析与评估

路基施工至设计标高后，根据设计及相关规定持续监测一段时间，根据监测数据，绘制“填土高-时间-沉降”关系曲线图，按实测沉降推算法或沉降的反演分析法，分析并推算总沉降量、工后沉降值及后期沉降速率，并初步推测最终沉降完成时间，确定铺轨时间。根据分析结果，结合工期要求，验证、调整设计措施使地基处理达到预定的变形控制要求。当评估结果表明沉降还不能满足轨道的要求时，则研究确定是延长路基放置时间继续监测，还是采取（或调整）地基加固措施，即进行“监测-评估-调整”循环，直至工期要求的时间止、并满足轨道铺设要求。

路堑边坡的变形监测

⑴监测内容。边坡监测的内容有边坡地表位移监测、深部位移监测、墙背土压力监测等。

⑵测试方案。①边坡地表位移监测：观测桩：建立射线网法观测网。边坡或滑坡沿线路纵向每隔30～50m设置监测断面，每个断面分别于路堑边坡的路肩、桩（墙）顶平台、边坡平台及堑顶外5.0m、10m设置观测桩。各工点分别于边坡可能破坏的范围外30m设基准点和置镜点。采用经纬仪测量，监测边坡状态，指导施工。位移计：选择代表性工点、特别是存在安全隐患的高边坡或不良地质边坡进行；该边坡或滑坡沿线路纵向每隔30～50m设置监测断面，分别于路堑边坡的桩（墙）顶平台（第一级边坡平台）、最高级边坡平台设置多点位移计，边坡成形后，钻孔成孔埋置。每个工点不少于2个监测断面，每个断面2个监测点。②深部位移监测。不良地质边坡和土质、软质岩深路堑边坡，进行深部位移变形监测；边坡成形后，在边坡平台钻孔成孔埋置，采用智能数码多点位移计，准确的测量岩土层内部水平位移或变形。每个工点不少于2个监测断面，每个断面1～2个监测点。

⑶监测周期。根据边坡工程安全等级、边坡稳定性和施工进程等因素，对施工过程和施工后的一定时期进行长期监测。

5.结语

通过对以上关键监测工序进行了严格的技术控制，湄洲湾港口铁路支线路基施工合格率达100%，完全满足了设计要求。