高等级公路软基沉降观测的精度指标及观测规范化问题

摘 要：在某高速公路沉降观测实践的基础上，探讨适合于公路软基沉降观规范化问题。提出沉降观测的精度指标、观测频率、水准测量等级及沉降观测测的实施的具体要求，作为高等级公路正确掌握沉降观测标准的建议。

关键词：公路软基理论沉降观测指标规范化

中图分类号：X734 文献标识码：A 文章编号：

1前言

高等级公路软基路段的沉降问题，直接影响到工程的质量。建设单位为确保质量成立了专门的机构进行沉降和稳定管理，指定施工单位进行连续的沉降观测，使有害的沉降在工前发生，观测成果用以作为判断路堤施工进展中安全与否和预压是否到稳定的依据，以便使工程顺利进行。各个施工队测量员的技术水平相差甚大，尽管有熟练操作仪器的技能，但对观测精度、操作限差及手薄格等规范化问题往往注意不够，特别是手薄格式的五花八门，导致数据混乱，易于出错。因此，研究沉降观测的精度、统一测量方法及操作规范、统一记录格式和成果整理等技术问题已刻不容缓。

2沉降观测的精度指标及频率

沉降观测的精度指标。通常，确定沉降观测的精度指标有三条标准：一是根据沉降量的大小确定精度指标；二是探讨沉降观测中误差与建筑物允许变形值的比值关系；三是采用规范中规定的固定值，本文着重讨论沉降量大小与观测精度的关系，即沉降量越小，观测精度越高，反之，要求为低。就公路软土地基的沉降量来说：沉降量的变化是相当复杂的，它与设计总沉降量的大小、观测频率、软基厚度、地基处理的方法、填土高度、沉降控制的方法以及沉降趋于稳定状态等因素有关。

3水准测量的精度与方法

观测精度指标确定后，选用何种等级的水准测量是众所关心的问题。现取水准测量规范中，二、三、四等水准测量的观测中误差m观(尺上一次读数中误差)分别为0.18mm、0.78mm、1.04mm，以此来分析一测站的高差中误差和两期观测测站之差的中误差。在路基填筑过程中，要求达到3～2mm的观测精度时应采用四等水准测量或红、黑面五等水准测量。

4沉降观测的实施

为了不使填压的土质嵌入空心螺纹管内，每段接管应套上一段塑料圆管，圆管的高度略高于接管顶面，圆管的直径略大于水准尺的宽度。套管顶面盖上一个圆盖板，盖板中心穿一段红布线条，以便下次测量找出沉降点位。水准点布设及转置桥上水准点。水准点应选在垂直于路中心线50m外的距离，土质坚硬便于长期保存和使用的地点，并埋设混凝土水准标石，以便在路堤施工时进行沉降观测。随着路堤升至一定高度时，这些地面水准点的观测就不太方便了。因此，当桥梁工程结束时，为了减少沉降观测由地面水准点传递到路面的高差影响。可将水准点转设到有灌注桩的耳墙桥角上。桥角水准点必须钻孔埋设有球状顶面的水准标点，各桥上水准点应组成水准线路，求得正确高程后，才能使用。

水准仪及水准尺。二等水准测量仪器采用DS1精密水准仪，配用因瓦水准尺；三、四等水准测量采用DS3水准仪，配用3m长的红、黑面木质水准尺。水准尺各部分转动应灵活，望远镜制微动螺旋作用应可靠，调焦镜运用及目镜调节不能有明显的晃动现象。每次观测前除检验圆水准器、十字丝位置正确性，自动安平水准仪补偿器灵敏度等项目外，必须正确进行i角的检验。精密水准仪按国家一、二等水准测量规范进行检验；普通水准仪按国家三、四等水准规范进行检验。DS1水准仪i角不应超过15″；DS3型水准仪不应超过20″。水准尺必须牢固无损，尺底板不应有松动，尺的中线与尺底成垂直，尺面不能有弯曲。水准尺应进行标尺零点不等差、1米长度和分米长度等项目的检验，水准尺必须装有圆水准器，不符合要求不能使用。着重提出：大多数施工队习惯用塔尺进行沉降观测，这是不能允许的，因为塔尺上没有圆水准器，尺子的垂直度难以控制。若尺子前、后有倾斜，加上风的影响，则尺子上3～5m处的读数可达5～10mm的误差影响，这样就失去了沉降观测的精度意义。沉降观测的外业。为了提高沉降观测精度，按如下要求进行操作：(1)每期观测做到四个固定：固定观测人员；固定仪器及水准尺；固定后视尺读数；固定测站及转点。在实际工作中，由于路堤逐层升高，导致测站位置难以固定。在首次观测时，将水准仪大致安置在路中心线处，使前、后视距满足要求，读取一个前视距离作为固定值。这样在以后各期观测中仪器安置于相同位置，既固定了测站，又不必在每次观测时读取前、后视距。当沉降观测点转置到人孔井上(人孔点用标钉标志)时，可利用桥上水准点和人孔井的固定关系固定测站位置。操作时有三种情况：一是观测桥头两端人孔点时，仪器安置在桥的中部(中央分隔带的左侧或右侧，并在桥面板上用红漆绘上“不”的记号)位置，视距一般10～30m左右(中、小型桥)；二是当桥上水准点离人孔点为200m左右时，仪器固定在这二点中间的那个人孔旁(人孔井100m左右有一个)，视距可能在100m左右；三是桥上水准点离人孔100m左右时，仪器固定在距水准点50m(等距离处)。用上述方法固定测站，视距不等差可能会超出规定的若干米。但由于沉降量是两期观测高程之差求得，每次观测的高程即使有mh的误差，只要固定仪器，i角校正到很小，且变化不大，不等差引起的高程误差mh可以在两期高程相减中给予消除，所求得的沉降量是正确的。可以认为，根据公路人孔沉降观测的实际情况，操作中不必严格使前、后视距控制在3m(三等)或5m(四等)之内。这就是采用四固定方法的优点所在。(2)观测时必须携带尺垫，严禁用砖石或不设尺垫作为转点。(3)一测站观测高差必须用红、黑面(或基铺面)读数，各项限差及路线允许闭合差

5 结束语

(1)高等级公路沉降观测的目的用以判断路堤施工进展的安全和达到稳定标准的依据。通过实测绘制沉降过程线，推求最终沉降量来满足工后沉降的要求。因此，沉降观测的资料应有较高的可靠性。

(2)鉴于目前高等级公路沉降观测没有专门的规范。各施工单位的观测基本上是采用DS3型水准仪配用塔尺的等外水准的模式，而对水准点和沉降点和埋设、操作限差，记录格式和成果整理等规范性问题，尚未得到完全解决，导致一些观测点的精度较差，不能作为稳定判断标准的依据。为了确保观测成果的精度，根据大量的实测资料统计出各个施工期沉降量变化的规律。提出路堤施工期中的观测精度为3～2mm，预压期及路面施工期的观测精度为2～1mm，根据施工单位的仪器设备情况制定出相应的水准测量等级及观测方法。

(3)根据公路软基沉降观测面广量大与测点布设等实际情况，本文提出用四固定方法适当放宽视距不等差要求，理论上是正确的，实践上是合理的，易于施工人员掌握。

(4)本文提出的观测精度指标和观测频率以及水准测量实施的意见，供交流、参考，使沉降观测的技术标准进一步发展和完善。