高速公路路基沉降监测技术与监理应对措施

摘要：在新时代发展的征程中，国内在诸多领域做出了令世界瞩目的成绩，国内经济迅猛发展，汽车已经成为重要交通工具，为人们的出行带来便利的同时，交通压力逐渐加大，为此，高速公路数量有了大幅度增加。路基作为高速公路的重要构成部分，路基沉降作为影响高速公路稳定性的主要问题之一，对交通安全和工程寿命构成了重大威胁。通过分析和实施先进的监测技术，结合严格的工程监理措施，系统地解决高速公路路基沉降问题，从而提高工程的整体质量和安全性。

关键词：高速公路；路基沉降；监测技术；监理应对措施

引言

路基不均匀沉降作为一种常见的病害现象，不仅影响高速公路的行车安全，还可能导致高速公路使用寿命的显著缩短。鉴于路基不均匀沉降对高速公路安全和使用寿命的严重影响，对其进行有效的监测和分析显得尤为重要。

1高速公路工程中沉降段路基的特点

首先，当前高速公路工程中，路基材料多以黏土粒和粉土粒为主，这些土粒本身带有负电荷离子，容易吸收空气中的水分子。随着水分含量增加，土壤的黏结性和稳定性会显著下降，同时孔隙率发生改变，使土壤逐渐变得松软，从而削弱承载能力。尤其是在雨水频繁冲刷的情况下，路面长期处于潮湿状态，更易导致土壤的物理性能恶化。受外部车辆荷载持续作用的影响，过大的压力会进一步破坏基层结构，最终引发路面凹凸不平的现象。与此同时，当土壤含水量过高时，其内部的颗粒间联系会减弱，土壤变形能力增加，进而使路基更容易受到车辆荷载或自然沉降的影响。其次，路基发生沉降后，容易产生缝隙，如果未能及时处理，后续会进一步导致坍塌风险。连接缝隙的形成多与结构层之间的伸缩变化有关，此种变化在沉降过程中表现得尤为明显，因此在施工前需充分评估结构的伸缩特性，并据此优化施工方案及质量控制措施。一旦发现连接缝隙，应及时采取修复措施。通常，可采用多层搭接或退茬回填技术对缝隙进行有效填补，同时在必要情况下增加纵向或横向连接材料以增强结构间的粘结性。如果这些问题未能及时解决，缝隙会随着时间推移进一步扩大，导致车辆行驶时的颠簸感增加，不仅影响高速公路平整度和美观性，还会加剧路基受力不均的状况，进一步加重沉降段变形。

2高速公路路基沉降监测技术与监理应对措施

2.1监测数据分析

随着路基填土高度的增加，路基沉降量呈现出逐渐增大的趋势。填土高度增加使路基下部土体的应力增加，从而引起土体颗粒的重新排列和压缩，特别是对于软土地区，土体变形更为显著。填土的重量增大导致路基底部土层发生固结沉降，这一过程随着时间推移，逐渐显现并积累，最终使路基整体沉降量增大。在初始阶段，路基沉降的增长速率较缓，随着填土高度的增加，沉降速率逐渐增大，在暂停施工期间，沉降量变化幅度较小，恢复施工后，沉降速率仍逐渐增大，并在施工结束后逐渐趋于稳定。总体上，某高速公路路基在施工期间沉降变化可划分为三个阶段，为沉降量缓慢增加阶段、沉降量快速增加阶段和趋于稳定阶段。路基施工完毕后，最大累计沉降量为62.58mm，最大平均沉降速率为0.8mm/d，小于相关控制标准要求的5mm/d，表明某路基施工填筑速率满足要求。

2.2关键监测技术的实施与操作方法

沉降板法是一种通过在监测点埋设沉降板，并用测量杆来定期读取沉降量的方法。需要在预定的监测点挖掘小坑，然后将具有预标定高度的沉降板安置于坑底，并确保其水平。之后，用PVC管保护从沉降板上伸出的测量杆，并将其顶端与地面齐平。在后续的监测中，测量杆的读数将被定期记录，通过比较不同时间点的读数，可以计算出沉降量。电磁式分层沉降仪法则利用地下不同深度处的磁环和地面上的电磁感应装置来监测沉降。需要在不同深度的土层中安装磁环，然后通过非磁性管道将电磁感应装置送达每一个磁环的位置。通过感应磁环的位置变化，记录装置会自动记录下每个磁环的相对移动，从而计算出每一层的沉降情况。为确保监测技术的准确应用，必须进行精确的初始配置和定期的维护。这些技术的有效运行依赖于操作者的专业能力和对操作细节的精确把握。提供专业培训至关重要，确保操作人员完全掌握各种设备的使用规范和安全操作程序。定期的设备校准和维护是保证数据收集准确无误的必要条件。

2.3完善监测技术规范与标准

在路基沉降监测技术的持续优化与发展中，完善监测技术规范与标准扮演着举足轻重的角色。这不仅是对监测技术实践经验的总结与升华，更是确保监测活动科学性、准确性和一致性的基石。完善监测技术规范与标准，需从顶层设计出发，构建一套系统化、层次分明、操作性强的规范体系。这套体系应当涵盖监测设备的选择与校准、监测方法的选用、数据采集与处理、成果验收与评价等各个环节，以确保监测活动的每一步都有章可循。监测技术规范与标准的完善，应当紧密结合行业发展趋势和实际需求，不断吸纳新技术、新方法，保持规范的先进性和适用性。例如，针对新型监测技术如卫星遥感、无人机航测等，应及时制定相应的技术规范，确保这些技术在应用中的标准化和规范化。同时，对于传统监测方法，也应不断修订和完善，以提高其监测效果。完善监测技术规范与标准，还需注重与国际标准的对接与互认，提升我国监测技术的国际竞争力。借鉴国际先进经验，同时结合我国实际情况，制定出一套既符合国际惯例，又能体现我国工程特色的监测技术规范与标准，这对于推动我国路基沉降监测技术走向世界具有重要意义。

3沉降治理措施

（1）地基加固。采用注浆加固技术对部分地基进行注浆，有效提高地基的承载力和稳定性，减少沉降差的发生。配合使用换填加固方法提高地基的承载力和稳定性。上述加固措施的实施，不仅能改善地基的土质条件，还为后续桥面铺装修复工作奠定了基础。（2）路面处理。沉降区域可以利用修补材料对沉降部位进行填补和加固，以恢复路面的平整度和稳定性。此外，还可以选用密度高、强度大的轻质材料对台背进行填充，减轻路堤的整体质量，避免路桥过渡段出现沉陷现象。（3）桥头搭板。在路桥过渡段设置桥头搭板设施，减小软层地基处产生的沉降差异，与较硬的桥台段形成自然过渡。搭板设施的设置应考虑其长度、厚度、材料等因素，以确保其承受车辆荷载和沉降差异带来的压力。搭板设施的施工应严格按照规范进行，以确保其质量和稳定性。（4）排水系统优化。对现有的排水设施进行改造和升级，提高排水设施的排水能力，确保在极端天气条件下及时排除积水，减少水分对高速公路结构的侵蚀。加强对排水设施的定期检查和维护工作，确保其始终处于良好的工作状态。

结语

沉降监测是确保路基稳定性和施工质量的重要方法，能够及时发现和处理施工过程中可能出现的问题，从而避免潜在的工程风险和经济损失。本次研究通过对高速公路工程中沉降段路基的特点及高速公路路基沉降监测技术与监理应对措施进行系统分析，揭示了其在实际应用中的重要性，并提出了监测数据分析、关键监测技术的实施与操作方法、完善监测技术规范与沉降治理措施。这些优化对策有助于推动路基沉降监测技术向更高水平发展，为我国基础设施建设提供有力保障。

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