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湖南省常德至张家界高速公路路基施工沉降监测及控制实施及经费预算一、沉降观测目的:常张高速公路沿线多为丘陵山区,不仅地形和土质条件复杂,高填深挖及半填半挖极其普遍,而且公路全段存在较多的软基和溶洞等不良地质地段,除此以外还可能存在设计阶段尚未探明的不良地基等现象,这些复杂不利的因素对修建一条高质量的高速公路增加了很大难度.实施施工过程的动态监测,及时掌握常张高速公路建设过程中的沉降变形及其对公路建设质量的影响，可达到以下几个目的:1通过沉降观测及时掌握全线地基的沉降变化情况,及时发现沉降偏大的地基(如隐伏软基,未探明的溶洞等),以便在施工过程中及时加以处理,避免对路基的工后沉降和路面质量留下后患,如衡枣高速公路通过沉降观测发现了三处沉降偏大并难以稳定的地基(非软基,但填方高,地基较差),从而由衡枣公司及时安排进行了注浆处理,益常高速公路在设计阶段未探明某隐伏软土地基(后查明为古河道)在施工过程中也未及时发现这一问题,从而出现了工程完工后地基沉降过大导致路面破坏的现象,路面重新破坏处理造成的损失达700~800万元,而进行沉降观测则能避免这一情况的发生.2通过沉降观测可由此确定底基层,基层和面层等各结构层次的施工时间表,使工期的安排具有明确的依据,由此保证全段路基不会出现导致路面开裂的工后沉降发生,如耒宜高速公路根据沉降观测结果安排施工,通车后一年多时间尚未出现由于沉降而导致的路面开裂等现象,而与此相反,湘耒高速公路由于未进行沉降观测,在工程完工后就出现了一些由工后沉降引起的纵向裂缝.3通过沉降监测解决桥头跳车问题.通过对较高填方桥头台背的沉降监测,及时掌握桥头台背的沉降变化情况,并由此安排各结构层次的施工时间,从而避免较大工后沉降的发生,避免通车后桥头搭板的破坏.4通过沉降监测解决填挖交界的差异沉降问题.填挖交界的差异沉降是导致路面开裂的主要因素,通过对填挖交界差异沉降的监控量测可及时掌握差异沉降的变化情况,并通过侧向位移的观测进一步了解导致差异沉降偏大的原因,从而在施工过程中及时发现问题并有针对性的采取工程措施,更重要的是可根据沉降速率的变化合理安排各结构层次的施工时间.5通过沉降观测可及时发现路基施工过程中地基和路堤填土的沉降变化情况,从而及时发现施工过程、施工方法或填土种类对路基沉降的影响,以便及时调整施工方法和施工过程.6在常张高速公路进行沉降观测,有利于全体施工和监理单位对施工质量的重视,从间接上提高施工单位的质量意识.二沉降观测方法(一)观测点的布置根据常张高速公路全线线路长，不良地质现象较多的具体情况，采取全线观测，重点突破的指导思想，针对具体情况，选择具有代表性的典型断面进行分层观测，以研究了解不同地基条件、不同填料、不同压实度的高填方路堤在施工期随填方高度增加而引起沉降变化的基本规律，进而明确这些条件下地基和路堤各分层沉降变化的内在机理，分析了解不同条件下路堤压实度的合理取值。在此前提下，对不良地基进行全面的施工期沉降动态观测，以便随时了解施工过程中的地基沉降变化，发现异常及时采取相应的措施。在此同时，当路堤填至95区或93区后，对全线路堤进行总沉降观测，以便控制和预测底基层和面层施工前后的沉降变化速率，从而达到避免高路堤、不良地基、填切交界、桥头台背填土的过大沉降或沉降差而导致路面开裂或桥头跳车现象的发生，观测点的布置按如下原则选择：1、典型断面分层观测a.软基观测内容：施工期的孔隙水压、地下水位、地基及路堤的侧向位移及沉降观测。观测目的：了解不同处理方法地基的固结与沉降情况，以便研究高填方路堤下不同厚度软基的最合理处理方案。观测地段：不同处理方法的深厚软土地基段b高填方填石路堤、高液限粘土等不良填土的高路堤观测内容：膨胀量、分层沉降观测及侧向位移。观测目的：了解较差填料在不同压实度、不同填方高度、不同气候条件变化、不同填土含水量情况下的路堤分层沉降或膨胀变化规律。观测地段：膨胀土、填石路堤、高液限粘土等。C岩溶发育区观测内容：分层沉降观测及侧向位移。观测目的：了解不同处理方法岩溶区的路基分层沉降变化规律。观测地段：不同处理方法的岩溶区等。d填挖交界观测内容：填方区与挖方区的分层沉降观测、侧向位移观测。观测目的：研究了解自然坡度较陡，填挖路堤高差大于8m的填挖交界处，由于受挖方边界影响而导致的差异沉降变化规律及其与填方高度、填料、自然坡度等因素的关系及引起差异沉降的内在机理。2、地基沉降观测观测地点：软基地段、岩溶发育区及其它不良地基地段。观测内容：地基沉降观测。观测目的：判断在施工期地基沉降随填土高度增加而引起的沉降稳定变化情况,以便及时掌握地基处理的可靠性。3、总沉降观测观测地点：填方高度8m以上的路段，填方高度6m以上的台背、填挖交界及不良地基（软基、岩溶发育区等）。观测内容：竖向沉降观测。观测目的：了解高路堤的沉降稳定变化情况，为各结构层次的施工时间安排提供依据。(二)使用仪器及操作要求1、竖向沉降观测本工程采用埋入式沉降杆，它由长200mm，直径25.4mm的钢管和500*500*9mm的沉降板组成，底部钢管用互成1200的正交三角板焊接在沉降板中心处，接管用管箍连接。接管顶部用护管帽盖住。施工人员按设计的桩号断面将沉降板埋入铺好的砂垫层上，管顶应低于原压实面5~8cm，随即测量管顶至底板高差，还土夯实至管顶，并测量管顶标高（初读数），当第二层土施工完毕后，在管顶位置接上第二节钢管。观测时，每节管顶面上有上、下管顶标高，下节管顶面高用于计算第一层沉降量，上节管顶标高作为下次计算沉降量的数据。循环逐节升高，重复上述工作。观测用水准点应选在距路堤坡脚30m外且土质坚硬便于长期保存和使用的地点，并埋没混凝土水准标石。路堤升至一定高度时，为了减少传递高差影响，可将水准点转设至灌注桩的耳墙桥角上。水准仪采用带测微器的DS3型水准仪，配用了3m长的铟钢水准尺，其精度可达到二等水准测量要求，能确保各阶段对观测精度的要求。2、地表水平位移量及隆起量采用地表水平位移桩（边桩），具体布置及量测按规范要求执行。3、地基深层分层沉降量采用在机钻孔内埋设PVC管后，逐层在管外送入铁环，分层填充压实后，在路堤填筑荷载作用下分层标环下沉位置与原位置之差即为分层压缩量。与此同时在沉降环旁同时埋设地基孔隙水压力计，观测孔隙水压力变化，分析地基土固结情况，孔压变化量是通过量测孔压计内的频率变化而换算求得。所有观测数据及时记录表内，随时计算、校核、汇总整理分析，发现问题及时复查或复测并处理。当沉降和水平位移速率骤增时，应增加观测次数和观测内容。及时通过反分析找出原因并提出防范措施，确保工程安全。在观测期，每个月均对全线的沉降观测资料进行分析整理，并以月报的形式提供指挥部决策，并根据施工期各阶段的要求提供阶段总结研究报告，为各结构层次的施工时间安排提供决策依据，发现异常情况时及时提供情况报告及分析意见。三、观测内容及结果：1、施工监测a分层沉降观测在不同处理方法的软基、填石高路堤、高液限粘土及膨胀土等不良土质、填挖交界、岩溶区等选择典型断面10个进行分层沉降观测，并根据实际情况设置侧向变形及孔隙水压等观测内容。b地基沉降观测根据实际需要，分别在不良地基（软基、岩溶区、采空区）地段及高填方地段，设置地基沉降观测点120处。c总沉降观测在全线填方高度大于10m的一般路堤段或填方高度大于8m的桥头台背、填挖交界、软基等不良地基地段分别在路堤填筑至93区或95区后，布置总沉降观测点，沉降观测点380处。2、资料整理及成果报告所有观测数据及时记录表内，随时计算、校核、汇总整理分析，发现问题及时复查或复测并处理。当沉降和水平位移速率骤增时，应增加观测次数和观测内容。及时通过反分析找出原因并提出防范措施，确保工程安全。在观测期，每个月均对全线的沉降观测资料进行分析整理，并以月报的形式提供指挥部决策，并根据施工期各阶段的要求提供阶段总结研究报告，为各结构层次的施工时间安排提供决策依据，发现异常情况时及时提供情况报告及分析意见。提供路基施工过程中的沉降时间过程线、水平位移时间过程线等,在底基层基层面层施工前及时根据沉降观测报告提交沉降预测及各结构层施工时间安排的建议报告。四、项目实施进度安排：2003.03——2003.08典型断面分层观测、地基沉降观测的布点及观测前期工作；2003.09——2004.01施工过程典型断面观测及地基沉降变形观测；2004.02——2005.12典型断面理观测资料、地基沉降、路床顶面总沉降观测，系统整理观测资料、逐步提供分项报告、编写最终成果报告；2006.01——2006.06跟踪观测，成果验收。五、双方责权：1、甲方责权（1）甲方有权根据合同条款对乙方的项目实施过程进行监督、管理；（2）负责根据对乙方项目实施进程的监督、管理结果，定期向乙方提供研究经费，但有权拒付乙方未实施的项目经费；（3）负责提供观测研究所必需的资料（勘察报告、设计文件等）；（4）负责协调乙方与地方、施工及监理单位的工作关系；（5）负责督促施工、监理单位对观测工作的协助配合；（6）为乙方人员的工作和生活提供必要的方便。2、乙方责权（1）有权根据本合同的规定定期得到甲方支付的研究经费；（2）负责完成本合同规定的现场观测及资料分析；（3）向甲方提供观测研究成果，具体为：a、向甲方提供施工期观测报告（每月提交，具体时间为2003年3月至2005年12月）；b、按甲方施工要求分阶段提供路基沉降变形观测分析报告（主要阶段为填筑、预压、路面施工等）；c、如沉降和稳定发生异常，及时向甲方提交报告，并提出控制措施；d、提供全线观测总结报告。六路基施工沉降监测及控制项目预算常张高速公路路基施工沉降监测及控制项目自2003年3月起至2006年6月结束，观测期为3年。各分项标准参照有关项目。(一)分层沉降典型断面10个：146362元/个×10个=1573620元每断面费用包括：1、埋件材料费：12600元，其中：A、分层沉降板、接管、护套：10套×180元/套=1800元；B、侧向位移边桩（8个）：8个×50元/个=400元；C、地基深层分层沉降感应导管埋件材料（每处2个）：2个×2500元/个=5000元；D、地基深层分层沉降机钻孔费（每处2孔）：2孔×1300元/孔=2600元；E、孔隙水压力计（平均每孔4个）：2孔×4个×350元/个=2800元。2、观测仪器、设备费：16000元3、观测人员工资、保险及劳保：1500元/人*月×2人×3年×12月/年=108000元。4、税金（5.6%）：162000×5.6%=9072元。5、管理费（10%）：162000×10%=16200元。以上小计：162000元/断面。(二)地基总沉降观测点120个、路床底面观测点360个：620294.4元1、地基沉降观测材料费：400元/点×120点=48000元；2、路床底面观测材料费：230元/点×360点=82800元；3、仪器设备费:220000元4、观测人员工资、保险及劳保：1500元/人*月×8人×3年×12月/年=432000元；5、税金（5.6%）：927500×5.6%=52000元；6、管理费（10%）：927500×10%=92750元。以上小计：927500元。(三)交通工具及使用费：971562元1、交通工具购置及办证费：2台车按450000元计；2、车辆保险、年检、养路费等：8000元/车×2车×3年=48000元；3、路桥车辆通行费：1200元/车*年×2车×3年=7200元；4、燃油及车辆维护费：3600元/车*月×2车×12月/年×3年=259200元；5、司机费用：1人/车×2车×1000元/月*人×12月/年×3年=72000元；6、税金：990000×5.6%=55500元；7、管理费10%：990000×10%=99000元。以上小计：991000元。(四)资料分析及其它费用1差旅费:80000元2资料复印和文件打印费:60000元3沉降资料整理和分析费:200000元4管理费:40000元5税金:22000以上合计:402