加寬路基全斷面沉降觀測方法
2023-04-26 09:28:56 1
專利名稱：加寬路基全斷面沉降觀測方法
技術領域：
本發明涉及一種地基沉降觀測方法，尤其是一種加寬路基全斷面沉降觀測方法。
背景技術：
為滿足日益增加的交通流量以及車輛運行速度提升等方面的要求，對既有路基加寬改造成為了目前交通領域中的一個熱點問題，諸如鐵路單線改複線、提速加寬等工程，以及與路基類似的構築物，如水利提壩工程也存在相應的加寬改造問題。路基的沉降變形由填土壓縮變形和地基固結沉降變形兩部分組成，在對既有路基進行加寬改造時，既有路基本體及地基在自重等荷載作用下已經固結穩定，而新加寬部分土體壓縮變形尚未完成，在荷載作用下加寬部分路基本體及其下部地基均存在沉降變形的趨勢，為減少和避免出現不均勻沉降，確保路基加寬部分的正常使用，需要對加寬部分路基的沉降變形特性進行觀測和分析。路基加寬改造需挖除一定厚度的既有路基邊坡，原因在於既有路基邊坡在施工時不易壓實，在使用中由於缺少側向約束而導致土體應力釋放，同時外界的降水蒸發等作用也會導致邊坡土體的鬆散，為實現新舊路基的協同工作，增加新填築路基的穩定性，一般採用在既有路基邊坡上開挖臺階的方法，加寬部分填築的過程中逐層形成搭接層，更加穩定。沉降變形監測數據既可以跟蹤了解施工過程中地基及新路基的穩定性，又可觀察和分析路基的沉降變化規律，控制路基的工後沉降，從而保證工程質量、實現加寬路基的正常使用。目前，對於路基的沉降變形觀測常用的測試方法有監測樁、沉降水杯、沉降板、沉降磁環、水壓式剖面沉降儀和沉降儀。主要是在路基表面、內部設置觀測點以及在路基橫斷面上設置全斷面的沉降變形觀測等措施來實現。1、在路基表面設置沉降標可以觀測位置點的沉降變化趨勢、如監測樁等；在路基內部埋設沉降板、沉降磁環等進行沉降觀測，可以分析路基內部測試點的沉降變化規律，無法反映沿路基橫斷面的整體沉降變化。2、目前對路基全斷面沉降觀測主要採用水壓式剖面沉降儀和沉降儀等設備，但都是局限於新建路基的沉降觀測。目前的測試方法還無法用於整個加寬路基全斷面的沉降觀測。
發明內容
本發明要解決的技術問題是提供一種加寬路基全斷面沉降觀測方法，能夠對加寬路基進行全斷面觀測，全面掌握加寬路基全斷面沉降規律。本發明的設計構思是這樣實現的由於加寬路基是在既有路基一側或者兩側重新填築的新路基，現有的路基沉降觀測方法不能用於觀測加寬路基全斷面的沉降，本發明採用在加寬路基中設置U形管和測管以及回線管相結合的方法，將現有的沉降儀應用到加寬路基全斷面測量中，測管的長度與加寬路基的寬度相同，U形管的作用在於改變測繩的方向，在加寬路基同側拖拉測繩即可實現在加寬路基同側實現全斷面沉降觀測。為解決上述技術問題，本發明所採取的技術方案是一種加寬路基全斷面沉降觀測方法，包括以下步驟
第一步埋設觀測管
1)在加寬路基和既有路基交接處水平埋設U形管；
2)在U形管兩端分別密封連接回線管和測管，並在回線管、U形管和測管內穿設通長的測繩；所述回線管和測管平行設置、且兩者軸線與線路延伸方向垂直；
第二步觀測加寬路基沉降
1)將沉降儀首端與測繩位於測管內的一端連接；
2)將沉降儀放入測管內；
3)從回線管一端拉動測繩，使沉降儀從測管外端向內移動，且每30-70釐米停頓一次， 並記錄每次停頓時顯示儀上顯示的數據；
4)回測，並記錄數據； 第三步數據整理，分析對比加寬路基全斷面沉降狀況。所述U形管距路基底面20-40釐米，優選30釐米。所述回線管為鋼管；所述測管為內壁均布有四條軸向凹槽的PVC管、且其直徑和凹槽與所述沉降儀上設置的導輪相適配；所述測管在埋設時，其中兩條相對的凹槽呈上下設置，另外兩條呈左右設置。所述測管和回線管外端超出路基邊坡40-60釐米，優選50釐米。所述測管、回線管和U形管下方鋪設5-10釐米厚的細砂。將沉降儀放入測管之前，先再測管管端處調零，並將沉降儀上下導輪與測管上下導槽配合安裝後靜置3-5分鐘後開始測量。所述測繩為鋼絲繩。所述測管與U形管接口處、回線管與U形管接口以及測管或者回線管加長段連接處均使用無紡布密封。本發明的有益效果如下本發明採用U形管作為換向裝置，且在回線管內設置通長的測繩，測繩的長度大於測管、U形管和回線管的長度總和，觀測時只需在同側拖拉測繩， 使沉降儀在測管內間隔行走，即可實現加寬路基全斷面沉降狀況的觀測，為了確保觀測數據的一致性，本發明採用多次來回測量的方式消除測量誤差。
下面結合附圖和具體實施方式
對本發明作進一步詳細的說明。圖1是本發明中測管、U形管和回線管連接示意在附圖中1、U形管；2、測繩；3、回線管；4、電纜；5、顯示儀；6、測管；7、沉降儀。
具體實施例方式綜上所述，本發明公開了一種加寬路基全斷面沉降觀測方法，其特徵在於，包括以下步驟
第一步埋設觀測管61)在加寬路基和既有路基交接處水平埋設U形管1 ；所述U形管1距路基底面20-40 釐米，優選30釐米。2)在U形管1兩端分別密封連接回線管3和測管6，並在回線管3、U形管1和測管6內穿設通長的測繩2 ；所述回線管3和測管6平行設置、且兩者軸線與線路延伸方向垂直；所述回線管3為鋼管；所述測管6為內壁均布有四條軸向凹槽的PVC管、且其直徑和凹槽與所述沉降儀7 (RQBF-698A)上設置的導輪相適配；所述測管6在埋設時，其中兩條相對的凹槽呈上下設置，另外兩條呈左右設置。所述測管6和回線管3外端超出路基邊坡40-60 釐米，優選50釐米。所述測管6、回線管3和U形管1下方鋪設5-10釐米厚的細砂。在埋設時，首先要在原地面上形成壓實30釐米以上的路基，然後開挖30釐米深的槽，槽的寬度根據測管6和回線管3的直徑確定，並在挖好的槽內鋪設5-10釐米厚的細砂， 細砂的作用在於防止測管6隨著路基沉降時受剪破壞的情況發生；回線管3可以採用鋼管， 由於鋼管要長時間埋設在路基內，所以其需採取防鏽措施；其次連接U形管1、回線管3和測管6，為了方便連接，可以將U形管1設置成一端大和一端小的結構，其兩端直徑分別與回線管3和測管6直徑相適應，且與回線管3和測管6之間採用插接的方式連接，測管6和回線管3可以採用通長結構，也可以採用連接結構，但需要注意的是，在連接處需採取防水和防泥措施，本發明中的接口處採用無紡布包裹，並用塑料繩紮緊的方式實現，最後將連接為一體、且內部穿設測繩2的測管6、U形管1和回線管3放入開挖好的槽內，並繼續路基填
Λ-Λ·鞏。第二步觀測加寬路基沉降
1)將沉降儀7首端與測繩2位於測管6內的一端連接；
2)將沉降儀7放入測管6內；將沉降儀7放入測管6內之前，先在測管6管端處調零， 並將沉降儀7上下導輪與測管6上下導槽配合安裝後靜置3-5分鐘後開始測量，靜置的作用在於使沉降儀7與地基內部溫度形成平衡，防止測量過程中因溫度漂移造成誤差。3)從回線管3 —端拉動測繩2，使沉降儀7從測管6外端向內移動，且每30_70釐米停頓一次，一般選擇50釐米停頓一次，並記錄每次停頓時顯示儀5上顯示的數據；
4)回測，並記錄數據；回測的時候，拖動沉降儀7向相反的方向運動，測量間隔還是選擇50釐米，而且要確保測點相同，以消除測量誤差，還可以採用重複測量2-3次的方法來確保測量數據的準確性。第三步數據整理，分析對比加寬路基全斷面沉降狀況，加寬路基全斷面沉降狀況可以反映在施工過程中路基的沉降規律，在施工過程中可以進行多次測量，分析總結路基全斷面沉降規律，為路基施工提供參考，也能確保加寬路基工後使用的穩定性。本發明中採用的PVC管的外徑70mm ；內徑60mm ；導槽寬5mm ；導槽深2mm ；管長細；沉降儀的型號為RQBF-698A，其主要參數為
系統精度<0. lmm/500mm ；系統總精度士4mm/30m ；測量範圍0° 士90° (與地垂線的夾角)；分辯率2〃 (0. 04mm / m)；線性士0. 025% (30°以內)；重複性 士0. 025% ；導輪間距基準500mm。當然，以上裝備和材料的選擇只是根據目前市場情況進行選擇的，也不乏有其他型號的裝備或者其他結構的材料能夠更加有效發揮本發明的作用，但是，不論選擇何種沉降儀或者測管，均屬於本發明的保護範圍。
權利要求
1.一種加寬路基全斷面沉降觀測方法，其特徵在於，包括以下步驟第一步埋設觀測管(6)1)在加寬路基和既有路基交接處水平埋設U形管(1)；2)在U形管(1)兩端分別密封連接回線管(3)和測管(6)，並在回線管(3)、U形管 (1)和測管(6)內穿設通長的測繩(2);所述回線管(3)和測管(6)平行設置、且兩者軸線與線路延伸方向垂直；第二步觀測加寬路基沉降1)將沉降儀(7)首端與測繩(2 )位於測管(6 )內的一端連接；2)將沉降儀(7)放入測管(6)內；3)從回線管(3)—端拉動測繩(2)，使沉降儀(7)從測管(6)外端向內移動，且每 30-70釐米停頓一次，並記錄每次停頓時顯示儀(5)上顯示的數據；4)回測，並記錄數據；第三步數據整理，分析對比加寬路基全斷面沉降狀況。
2.根據權利要求1所述的加寬路基全斷面沉降觀測方法，其特徵在於所述U形管(1) 距路基底面20-40釐米。
3.根據權利要求1或2所述的加寬路基全斷面沉降觀測方法，其特徵在於所述U形管(1)距路基地面30釐米。
4.根據權利要求3所述的加寬路基全斷面沉降觀測方法，其特徵在於所述回線管(3) 為鋼管；所述測管(6)為內壁均布有四條軸向凹槽的PVC管、且其直徑和凹槽與所述沉降儀 (7)上設置的導輪相適配；所述測管(6)在埋設時，其中兩條相對的凹槽呈上下設置，另外兩條呈左右設置。
5.根據權利要求4所述的加寬路基全斷面沉降觀測方法，其特徵在於所述測管(6)和回線管(3)外端超出路基邊坡40-60釐米。
6.根據權利要求5所述的加寬路基全斷面沉降觀測方法，其特徵在於所述測管(6)和回線管(3)外端超出路基邊坡50釐米。
7.根據權利要求6所述的加寬路基全斷面沉降觀測方法，其特徵在於所述測管(6)、 回線管(3)和U形管(1)下方鋪設5-10釐米厚的細砂。
8.根據權利要求7所述的加寬路基全斷面沉降觀測方法，其特徵在於將沉降儀(7)放入測管(6)之前，先在測管(6)管端處調零，並將沉降儀(7)上下導輪與測管(6)上下導槽配合安裝後靜置3-5分鐘後開始測量。
9.根據權利要求8所述的加寬路基全斷面沉降觀測方法，其特徵在於所述測繩(2)為鋼絲繩。
10.根據權利要求8所述的加寬路基全斷面沉降觀測方法，其特徵在於所述測管(6) 與U形管(1)接口處、回線管(3)與U形管(1)接口以及測管(6)或者回線管(3)加長段連接處均使用無紡布密封。
全文摘要
本發明公開了一種加寬路基全斷面沉降觀測方法，屬於路基施工領域，包括以下步驟第一步埋設觀測管1)在加寬路基和既有路基交接處水平埋設U形管；2)在U形管兩端分別密封連接回線管和測管，並在回線管、U形管和測管內穿設通長的測繩；第二步觀測加寬路基沉降1)將沉降儀首端與測繩位於測管內的一端連接；2)將沉降儀放入測管內；3)從回線管一端拉動測繩，並記錄每次停頓時顯示儀上顯示的數據；4)回測，並記錄數據；第三步數據整理，分析對比加寬路基全斷面沉降狀況；其優點在於本發明採用U形管作為換向裝置，且觀測時只需在同側拖拉測繩，使沉降儀在測管內間隔行走，即可實現加寬路基全斷面沉降狀況的觀測。
文檔編號G01C5/00GK102519427SQ201110423338
公開日2012年6月27日 申請日期2011年12月16日 優先權日2011年12月16日
發明者呂鵬, 周喬勇, 張保儉, 楊廣慶, 湯勁松, 熊保林 申請人:石家莊鐵道大學