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深圳市市政工程总公司 广东深圳 518000
摘要：目前软基监测工作在确保软基施工质量、安全及检验软基施工效果等方面的作用也越来越受到建设方和施工方的高度重视。笔者通过某地区高速公路监测实践，对监测过程中路基沉降观测、水平位移观测、深层侧向位移观测、分层沉降观测等成果谈谈自己的看法，以供参考。
关键词：高路堤高速公路；软基路段；施工监测
1.软基路段施工准则
经软基监测，确定了路堤沉降控制标准为路堤中心线表面沉降速率不大于10～15 mm/d；路堤稳 定控制标准为坡脚水平位移速率不大于5 mm/d，并提出了保证路基稳定性的方法和软基路段超载预 压时间按孔压固结度>95%控制。同时，确定了卸载标准为连续3个月沉降速率<5 ram/月。对部分 软基深厚、沉降速率较大、排水不畅的路段，在固结度没有达到设计要求、不能在工期要求的时间内卸载的情况下，进行再超载，将超载高度增加到2.36m。同时，采用过程化（渐进）设计的理念处理路基施工期沉降及工后沉降的预测工作，对部分受工期要求必须提前卸载的软基路段，用实测路基施工期沉降来修正后期设计沉降进行预留抛高设计。某高速扩建工程软基路段根据上述要求进行现场施工质量监控，自通车1年半时间以来，软基路段路基未出现明显沉降，至今性能优良，表明软基监控取得良好的应用效果。
2、工程地质概况
本监测场地范围内软土分布广泛，主要为软塑～流塑状淤泥、淤泥质土及淤泥质砂，具有含水量高、孔隙比大、压缩性高、物理力学性质差的鲜明特点。场区内软土具有埋深浅厚度大的特点。埋深约1～3米，厚度约10～30米，平均16.0米。较差的工程地质条件是软基设计处理之目的，也是影响本工程路堤变形和稳定最不利的因素。
3、软基处理的设计
软基处理采用预应力管桩地基处理方案。填筑加宽路基前，自下而上开挖，一次开挖三级，然后进行软基处理。先施工开挖好的台阶以及地面范围的塑料排水板，再从旧路基以及现有桩一侧往外依次施工管桩。软基处理结束后分层回填压实，继续自下而上逐层开挖，开挖一阶回填一阶。填土高度小于4.0m路段直接回填直至路基顶面，填土高度大于或等于4.0m路段则要先回填至距离预应力管桩顶设计标高2.0m处，然后在填土2m后的平台上在原路基边坡范围内施工塑料排水板，再进行原路基边坡范围内的软基处理（预应力管桩、桩帽、碎石垫层土工格栅等的施工），最后开挖台阶，分层回填压实，直至路基顶面。
4、监测项目与监测方法
4.1监测目的
（1）确保软基处理工程中旧路堤及施工场地的稳定。预应力管桩采用静压法施工。虽然采用跳打的施工顺序，但由于挤土效应仍然存在。通过多种监测手段保证桩基施工过程中旧路堤稳定。
（2）填土过程中复杂条件下确保新旧路堤的稳定。互通立交将南部快速路与广珠东线相交，局部路段需跨京珠东线施工，因此施工条件复杂，加上较差的工程地质条件状况。既要减少施工对广珠东线的影响，维持其路基的稳定，又要保证新路堤填筑的安全，现场实时监控成为本次项目施工质量及工程安全的有效保证手段。
（3）指导施工。监测可以指导施工队伍严格按照设计图纸要求进行施工，做到有据可查，有理可依，从而使施工工序、施工质量、施工安全都得到有效的保障。
（4）检验软基处理设计效果。通过监测可用数据说话，实实在在的监测成果可实时动态地反映软基加固处理效果，为今后相似工程的软基处理设计方案提供有力的证据和宝贵的经验。
（5）竣工验收。监测资料作为竣工验收资料的一部分，是施工质量评定的有力参考资料。
4.2 监测项目设置
监测项目设置原则为：1）监测为设计和施工服务。监测内容的选取应首先满足设计提出的要求，其次满足施工指导的用途。2）监测过程满足相关规范及竣工资料的要求。3）在满足以上两点要求基础上，按简单够用、经济有效的原则布置监测断面、确定监测内容和数量。4）按不同路段的复杂简单程度布置不同监测仪器类型的断面。复杂和危险路段作为监控重点，加密监测类型，扩大监测内容，采用多种监测仪器的监测结果进行数据对比多重验证。5）采用简单、高效、精确的监测仪器设备，保证监测成果的准确性、直观性。
（1）断面布置
本次监测断面分为A～E型五种断面。一般路段沿纵断面每隔100～200m设置一个观测断面。重点路段为桥头路段及接入广珠东线高速路段，上述监测项目全断面埋设。一般路段根据断面间隔及所处区域按沉降板、边桩位移、测斜三种监测类别错开设置，相应监测断面埋设的监测项目数量亦有所不同。根据以往经验，桥头段是较容易出现工后沉降的部位，故桥头及接入广珠东线高速路段断面是监测的重点，监测内容较其他路段相应增加。
（2）监测内容及报警值
本次监测内容为：表面沉降、分层沉降、地表水平位移、地下深层水平侧向位移（测斜）、孔隙水压力。考虑到孔隙水压力系数的计算，本次监测内容增加地下水位这项量测内容。
根据规范及公路监测经验制定相应合理的报警值为：路堤（沉桩或加载期间）：表面沉降速率≤10mm/天；侧向位移速率≤5mm/天；加下级荷载前：沉降速率～时间曲线显示路基沉降趋于稳定，单日沉降速率≤5mm/天；侧向位移速率≤1mm/天；孔压系数控制标准仅作为参考：单极孔压系数小于0.8，综合孔压系数≤0.6。
5、监测过程及成果分析
5.1监测实例分析
在本监测项目，对各匝道的各监测断面进行位移、沉降、深层侧向位移、孔隙水压力和分层沉降进行监测。监测的重点在桥头及接入广珠东线高速路段部分，根据以往工程经验它是较容易出现不均匀沉降的部位。故其监测断面埋设的监测仪器类型及数量也较多，其监测断面为A型断面，断面号AK0+570，监测内容有：沉降监测、水平位移监测、分层沉降监测、深层侧向位移监测。监测时间为2009年10月-2010年7月。 5.2监测成果分析
以下为2009年10月至2010年7月重点监测的AK0+570断面监测成果图。
图2：AK0+570断面时间-填土高度-沉降速率关系 图3：AK0+570断面时间-填土高度-位移速率关系
图4：AK0+570断面时间-填土高度-分层沉降量关系 图5：AK0+570断面时间深层侧向位移曲线图
从上图可以得到，观测期间沉降可分为五个阶段：从2009年11月到2010年1月为第一阶段（沉桩施工）：坡脚拱起，沉降速率由大变小，沉桩完毕一段时间后趋于稳定，坡顶沉降稳定；2010年1月到 2010年2月为第二阶段（填土施工初期）：随着填土高度的增加，沉降量略有增加，但沉降速率较小，变化不敏感；2010年2月到2010年4月为第三阶段（填土高度不变，土层不断压实）：土层压实前期沉降速率先增大并且不稳定，在土层压实后期趋于稳定。2010年4月到6月为为第四阶段（再次填土）：沉降速率再次增大且不稳定；2010年6月之后为第五阶段（填土压实完毕）：沉降速率变小且趋于稳定。
位移可分为五个阶段：从2009年11月到2010年2月为第一阶段（沉桩施工）：位移增大，速率变小，沉桩完毕后一段时间后位移有一定回复但不能回复原位；2010年1月到 2010年2月为第二阶段（填土施工初期）：随着填土高度的增加，位移量不断增加，沉降速率较小；2010年2月到2010年4月为第三阶段（填土高度不变，土层不断压实）：土层压实前期沉降速率变大且不稳定，土层压实后期趋于稳定。2010年4月到6月为为第四阶段（再次填土）：沉降速率再次增大且不稳定；2010年6月之后为第五阶段（填土压实完毕）：沉降速率变小且趋于稳定。
7个分层沉降环初期的沉降量并不一致，说明各土层紧松不一，前期的沉降环有升有降，最后随时间推移7个沉降环的沉降量慢慢变小并趋于稳定。
从深层侧向位移曲线看各土层深处有滑动现象存在，下层（14m-8m）相对较小，上层（8m-0.5m）变化相对较大，坡脚累计最大位移约为 10.04mm，各深度的位移量成近似于线性变化。从测斜监测结果分析知，深层侧向位移量与水平位移量有所差异，但其大致水平位移值范围和规律是一致的。随着深度的增大，位移逐渐减小。各深部水平位移监测点水平位移主要是发生在路基填土施工期内，填土施工结束后，各监测深度的水平位移变化均较小并趋于稳定。
5、结论
高速公路拓宽的关键在于保持施工时旧路基的稳定以及减少新旧路基衔接处的工后不均匀沉降。高速公路路基在施工期间受软基处理、填土压实影响较大，监测数据能及时反映施工变化。目前软基监测工作在确保软基施工质量、安全及检验软基施工效果等方面的作用也越来越受到建设方和施工方的高度重视。我们应该不断加强这一方面的研究和探索，结合我国高速公路的建设和地理环境的特点，完善监测措施和数据分析体系，这样既确保了施工安全并正确指导施工。
参考文献：
[1]刘玉卓主编，公路工程软基处理，北京：人民交通出版社，2003.2
[2]高速公路丛书编委会，高速公路路基设计与施工，北京：人民交通出版社，1998.8
[3]李翔.高速公路软土路基高路堤拓宽设计[J].广东公路交通，2008（4）：8～11.
摘要：目前软基监测工作在确保软基施工质量、安全及检验软基施工效果等方面的作用也越来越受到建设方和施工方的高度重视。笔者通过某地区高速公路监测实践，对监测过程中路基沉降观测、水平位移观测、深层侧向位移观测、分层沉降观测等成果谈谈自己的看法，以供参考。
关键词：高路堤高速公路；软基路段；施工监测
1.软基路段施工准则
经软基监测，确定了路堤沉降控制标准为路堤中心线表面沉降速率不大于10～15 mm/d；路堤稳 定控制标准为坡脚水平位移速率不大于5 mm/d，并提出了保证路基稳定性的方法和软基路段超载预 压时间按孔压固结度>95%控制。同时，确定了卸载标准为连续3个月沉降速率<5 ram/月。对部分 软基深厚、沉降速率较大、排水不畅的路段，在固结度没有达到设计要求、不能在工期要求的时间内卸载的情况下，进行再超载，将超载高度增加到2.36m。同时，采用过程化（渐进）设计的理念处理路基施工期沉降及工后沉降的预测工作，对部分受工期要求必须提前卸载的软基路段，用实测路基施工期沉降来修正后期设计沉降进行预留抛高设计。某高速扩建工程软基路段根据上述要求进行现场施工质量监控，自通车1年半时间以来，软基路段路基未出现明显沉降，至今性能优良，表明软基监控取得良好的应用效果。
2、工程地质概况
本监测场地范围内软土分布广泛，主要为软塑～流塑状淤泥、淤泥质土及淤泥质砂，具有含水量高、孔隙比大、压缩性高、物理力学性质差的鲜明特点。场区内软土具有埋深浅厚度大的特点。埋深约1～3米，厚度约10～30米，平均16.0米。较差的工程地质条件是软基设计处理之目的，也是影响本工程路堤变形和稳定最不利的因素。
3、软基处理的设计
软基处理采用预应力管桩地基处理方案。填筑加宽路基前，自下而上开挖，一次开挖三级，然后进行软基处理。先施工开挖好的台阶以及地面范围的塑料排水板，再从旧路基以及现有桩一侧往外依次施工管桩。软基处理结束后分层回填压实，继续自下而上逐层开挖，开挖一阶回填一阶。填土高度小于4.0m路段直接回填直至路基顶面，填土高度大于或等于4.0m路段则要先回填至距离预应力管桩顶设计标高2.0m处，然后在填土2m后的平台上在原路基边坡范围内施工塑料排水板，再进行原路基边坡范围内的软基处理（预应力管桩、桩帽、碎石垫层土工格栅等的施工），最后开挖台阶，分层回填压实，直至路基顶面。
4、监测项目与监测方法
4.1监测目的
（1）确保软基处理工程中旧路堤及施工场地的稳定。预应力管桩采用静压法施工。虽然采用跳打的施工顺序，但由于挤土效应仍然存在。通过多种监测手段保证桩基施工过程中旧路堤稳定。
（2）填土过程中复杂条件下确保新旧路堤的稳定。互通立交将南部快速路与广珠东线相交，局部路段需跨京珠东线施工，因此施工条件复杂，加上较差的工程地质条件状况。既要减少施工对广珠东线的影响，维持其路基的稳定，又要保证新路堤填筑的安全，现场实时监控成为本次项目施工质量及工程安全的有效保证手段。
（3）指导施工。监测可以指导施工队伍严格按照设计图纸要求进行施工，做到有据可查，有理可依，从而使施工工序、施工质量、施工安全都得到有效的保障。
（4）检验软基处理设计效果。通过监测可用数据说话，实实在在的监测成果可实时动态地反映软基加固处理效果，为今后相似工程的软基处理设计方案提供有力的证据和宝贵的经验。
（5）竣工验收。监测资料作为竣工验收资料的一部分，是施工质量评定的有力参考资料。
4.2 监测项目设置
监测项目设置原则为：1）监测为设计和施工服务。监测内容的选取应首先满足设计提出的要求，其次满足施工指导的用途。2）监测过程满足相关规范及竣工资料的要求。3）在满足以上两点要求基础上，按简单够用、经济有效的原则布置监测断面、确定监测内容和数量。4）按不同路段的复杂简单程度布置不同监测仪器类型的断面。复杂和危险路段作为监控重点，加密监测类型，扩大监测内容，采用多种监测仪器的监测结果进行数据对比多重验证。5）采用简单、高效、精确的监测仪器设备，保证监测成果的准确性、直观性。
（1）断面布置
本次监测断面分为A～E型五种断面。一般路段沿纵断面每隔100～200m设置一个观测断面。重点路段为桥头路段及接入广珠东线高速路段，上述监测项目全断面埋设。一般路段根据断面间隔及所处区域按沉降板、边桩位移、测斜三种监测类别错开设置，相应监测断面埋设的监测项目数量亦有所不同。根据以往经验，桥头段是较容易出现工后沉降的部位，故桥头及接入广珠东线高速路段断面是监测的重点，监测内容较其他路段相应增加。
（2）监测内容及报警值
本次监测内容为：表面沉降、分层沉降、地表水平位移、地下深层水平侧向位移（测斜）、孔隙水压力。考虑到孔隙水压力系数的计算，本次监测内容增加地下水位这项量测内容。
根据规范及公路监测经验制定相应合理的报警值为：路堤（沉桩或加载期间）：表面沉降速率≤10mm/天；侧向位移速率≤5mm/天；加下级荷载前：沉降速率～时间曲线显示路基沉降趋于稳定，单日沉降速率≤5mm/天；侧向位移速率≤1mm/天；孔压系数控制标准仅作为参考：单极孔压系数小于0.8，综合孔压系数≤0.6。
5、监测过程及成果分析
5.1监测实例分析
在本监测项目，对各匝道的各监测断面进行位移、沉降、深层侧向位移、孔隙水压力和分层沉降进行监测。监测的重点在桥头及接入广珠东线高速路段部分，根据以往工程经验它是较容易出现不均匀沉降的部位。故其监测断面埋设的监测仪器类型及数量也较多，其监测断面为A型断面，断面号AK0+570，监测内容有：沉降监测、水平位移监测、分层沉降监测、深层侧向位移监测。监测时间为2009年10月-2010年7月。 5.2监测成果分析
以下为2009年10月至2010年7月重点监测的AK0+570断面监测成果图。
图2：AK0+570断面时间-填土高度-沉降速率关系 图3：AK0+570断面时间-填土高度-位移速率关系
图4：AK0+570断面时间-填土高度-分层沉降量关系 图5：AK0+570断面时间深层侧向位移曲线图
从上图可以得到，观测期间沉降可分为五个阶段：从2009年11月到2010年1月为第一阶段（沉桩施工）：坡脚拱起，沉降速率由大变小，沉桩完毕一段时间后趋于稳定，坡顶沉降稳定；2010年1月到 2010年2月为第二阶段（填土施工初期）：随着填土高度的增加，沉降量略有增加，但沉降速率较小，变化不敏感；2010年2月到2010年4月为第三阶段（填土高度不变，土层不断压实）：土层压实前期沉降速率先增大并且不稳定，在土层压实后期趋于稳定。2010年4月到6月为为第四阶段（再次填土）：沉降速率再次增大且不稳定；2010年6月之后为第五阶段（填土压实完毕）：沉降速率变小且趋于稳定。
位移可分为五个阶段：从2009年11月到2010年2月为第一阶段（沉桩施工）：位移增大，速率变小，沉桩完毕后一段时间后位移有一定回复但不能回复原位；2010年1月到 2010年2月为第二阶段（填土施工初期）：随着填土高度的增加，位移量不断增加，沉降速率较小；2010年2月到2010年4月为第三阶段（填土高度不变，土层不断压实）：土层压实前期沉降速率变大且不稳定，土层压实后期趋于稳定。2010年4月到6月为为第四阶段（再次填土）：沉降速率再次增大且不稳定；2010年6月之后为第五阶段（填土压实完毕）：沉降速率变小且趋于稳定。
7个分层沉降环初期的沉降量并不一致，说明各土层紧松不一，前期的沉降环有升有降，最后随时间推移7个沉降环的沉降量慢慢变小并趋于稳定。
从深层侧向位移曲线看各土层深处有滑动现象存在，下层（14m-8m）相对较小，上层（8m-0.5m）变化相对较大，坡脚累计最大位移约为 10.04mm，各深度的位移量成近似于线性变化。从测斜监测结果分析知，深层侧向位移量与水平位移量有所差异，但其大致水平位移值范围和规律是一致的。随着深度的增大，位移逐渐减小。各深部水平位移监测点水平位移主要是发生在路基填土施工期内，填土施工结束后，各监测深度的水平位移变化均较小并趋于稳定。
5、结论
高速公路拓宽的关键在于保持施工时旧路基的稳定以及减少新旧路基衔接处的工后不均匀沉降。高速公路路基在施工期间受软基处理、填土压实影响较大，监测数据能及时反映施工变化。目前软基监测工作在确保软基施工质量、安全及检验软基施工效果等方面的作用也越来越受到建设方和施工方的高度重视。我们应该不断加强这一方面的研究和探索，结合我国高速公路的建设和地理环境的特点，完善监测措施和数据分析体系，这样既确保了施工安全并正确指导施工。
参考文献：
[1]刘玉卓主编，公路工程软基处理，北京：人民交通出版社，2003.2
[2]高速公路丛书编委会，高速公路路基设计与施工，北京：人民交通出版社，1998.8
[3]李翔.高速公路软土路基高路堤拓宽设计[J].广东公路交通，2008（4）：8～11.