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专利名称：加宽路基全断面沉降观测方法
技术领域：
本发明涉及一种地基沉降观测方法，尤其是一种加宽路基全断面沉降观测方法。
背景技术：
为满足日益增加的交通流量以及车辆运行速度提升等方面的要求，对既有路基加宽改造成为了目前交通领域中的一个热点问题，诸如铁路单线改复线、提速加宽等工程，以及与路基类似的构筑物，如水利提坝工程也存在相应的加宽改造问题。路基的沉降变形由填土压缩变形和地基固结沉降变形两部分组成，在对既有路基进行加宽改造时，既有路基本体及地基在自重等荷载作用下已经固结稳定，而新加宽部分土体压缩变形尚未完成，在荷载作用下加宽部分路基本体及其下部地基均存在沉降变形的趋势，为减少和避免出现不均勻沉降，确保路基加宽部分的正常使用，需要对加宽部分路基的沉降变形特性进行观测和分析。路基加宽改造需挖除一定厚度的既有路基边坡，原因在于既有路基边坡在施工时不易压实，在使用中由于缺少侧向约束而导致土体应力释放，同时外界的降水蒸发等作用也会导致边坡土体的松散，为实现新旧路基的协同工作，增加新填筑路基的稳定性，一般采用在既有路基边坡上开挖台阶的方法，加宽部分填筑的过程中逐层形成搭接层，更加稳定。沉降变形监测数据既可以跟踪了解施工过程中地基及新路基的稳定性，又可观察和分析路基的沉降变化规律，控制路基的工后沉降，从而保证工程质量、实现加宽路基的正常使用。目前，对于路基的沉降变形观测常用的测试方法有监测桩、沉降水杯、沉降板、沉降磁环、水压式剖面沉降仪和沉降仪。主要是在路基表面、内部设置观测点以及在路基横断面上设置全断面的沉降变形观测等措施来实现。1、在路基表面设置沉降标可以观测位置点的沉降变化趋势、如监测桩等；在路基内部埋设沉降板、沉降磁环等进行沉降观测，可以分析路基内部测试点的沉降变化规律，无法反映沿路基横断面的整体沉降变化。2、目前对路基全断面沉降观测主要采用水压式剖面沉降仪和沉降仪等设备，但都是局限于新建路基的沉降观测。目前的测试方法还无法用于整个加宽路基全断面的沉降观测。

发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种加宽路基全断面沉降观测方法，能够对加宽路基进行全断面观测，全面掌握加宽路基全断面沉降规律。本发明的设计构思是这样实现的由于加宽路基是在既有路基一侧或者两侧重新填筑的新路基，现有的路基沉降观测方法不能用于观测加宽路基全断面的沉降，本发明采用在加宽路基中设置U形管和测管以及回线管相结合的方法，将现有的沉降仪应用到加宽路基全断面测量中，测管的长度与加宽路基的宽度相同，U形管的作用在于改变测绳的方向，在加宽路基同侧拖拉测绳即可实现在加宽路基同侧实现全断面沉降观测。为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是一种加宽路基全断面沉降观测方法，包括以下步骤
第一步埋设观测管
1)在加宽路基和既有路基交接处水平埋设U形管；
2)在U形管两端分别密封连接回线管和测管，并在回线管、U形管和测管内穿设通长的测绳；所述回线管和测管平行设置、且两者轴线与线路延伸方向垂直；
第二步观测加宽路基沉降
1)将沉降仪首端与测绳位于测管内的一端连接；
2)将沉降仪放入测管内；
3)从回线管一端拉动测绳，使沉降仪从测管外端向内移动，且每30-70厘米停顿一次， 并记录每次停顿时显示仪上显示的数据；
4)回测，并记录数据； 第三步数据整理，分析对比加宽路基全断面沉降状况。所述U形管距路基底面20-40厘米，优选30厘米。所述回线管为钢管；所述测管为内壁均布有四条轴向凹槽的PVC管、且其直径和凹槽与所述沉降仪上设置的导轮相适配；所述测管在埋设时，其中两条相对的凹槽呈上下设置，另外两条呈左右设置。所述测管和回线管外端超出路基边坡40-60厘米，优选50厘米。所述测管、回线管和U形管下方铺设5-10厘米厚的细砂。将沉降仪放入测管之前，先再测管管端处调零，并将沉降仪上下导轮与测管上下导槽配合安装后静置3-5分钟后开始测量。所述测绳为钢丝绳。所述测管与U形管接口处、回线管与U形管接口以及测管或者回线管加长段连接处均使用无纺布密封。本发明的有益效果如下本发明采用U形管作为换向装置，且在回线管内设置通长的测绳，测绳的长度大于测管、U形管和回线管的长度总和，观测时只需在同侧拖拉测绳， 使沉降仪在测管内间隔行走，即可实现加宽路基全断面沉降状况的观测，为了确保观测数据的一致性，本发明采用多次来回测量的方式消除测量误差。


下面结合附图和具体实施方式
对本发明作进一步详细的说明。图1是本发明中测管、U形管和回线管连接示意在附图中1、U形管；2、测绳；3、回线管；4、电缆；5、显示仪；6、测管；7、沉降仪。
具体实施例方式综上所述，本发明公开了一种加宽路基全断面沉降观测方法，其特征在于，包括以下步骤
第一步埋设观测管61)在加宽路基和既有路基交接处水平埋设U形管1 ；所述U形管1距路基底面20-40 厘米，优选30厘米。2)在U形管1两端分别密封连接回线管3和测管6，并在回线管3、U形管1和测管6内穿设通长的测绳2 ；所述回线管3和测管6平行设置、且两者轴线与线路延伸方向垂直；所述回线管3为钢管；所述测管6为内壁均布有四条轴向凹槽的PVC管、且其直径和凹槽与所述沉降仪7 (RQBF-698A)上设置的导轮相适配；所述测管6在埋设时，其中两条相对的凹槽呈上下设置，另外两条呈左右设置。所述测管6和回线管3外端超出路基边坡40-60 厘米，优选50厘米。所述测管6、回线管3和U形管1下方铺设5-10厘米厚的细砂。在埋设时，首先要在原地面上形成压实30厘米以上的路基，然后开挖30厘米深的槽，槽的宽度根据测管6和回线管3的直径确定，并在挖好的槽内铺设5-10厘米厚的细砂， 细砂的作用在于防止测管6随着路基沉降时受剪破坏的情况发生；回线管3可以采用钢管， 由于钢管要长时间埋设在路基内，所以其需采取防锈措施；其次连接U形管1、回线管3和测管6，为了方便连接，可以将U形管1设置成一端大和一端小的结构，其两端直径分别与回线管3和测管6直径相适应，且与回线管3和测管6之间采用插接的方式连接，测管6和回线管3可以采用通长结构，也可以采用连接结构，但需要注意的是，在连接处需采取防水和防泥措施，本发明中的接口处采用无纺布包裹，并用塑料绳扎紧的方式实现，最后将连接为一体、且内部穿设测绳2的测管6、U形管1和回线管3放入开挖好的槽内，并继续路基填
Λ-Λ·巩。第二步观测加宽路基沉降
1)将沉降仪7首端与测绳2位于测管6内的一端连接；
2)将沉降仪7放入测管6内；将沉降仪7放入测管6内之前，先在测管6管端处调零， 并将沉降仪7上下导轮与测管6上下导槽配合安装后静置3-5分钟后开始测量，静置的作用在于使沉降仪7与地基内部温度形成平衡，防止测量过程中因温度漂移造成误差。3)从回线管3 —端拉动测绳2，使沉降仪7从测管6外端向内移动，且每30_70厘米停顿一次，一般选择50厘米停顿一次，并记录每次停顿时显示仪5上显示的数据；
4)回测，并记录数据；回测的时候，拖动沉降仪7向相反的方向运动，测量间隔还是选择50厘米，而且要确保测点相同，以消除测量误差，还可以采用重复测量2-3次的方法来确保测量数据的准确性。第三步数据整理，分析对比加宽路基全断面沉降状况，加宽路基全断面沉降状况可以反映在施工过程中路基的沉降规律，在施工过程中可以进行多次测量，分析总结路基全断面沉降规律，为路基施工提供参考，也能确保加宽路基工后使用的稳定性。本发明中采用的PVC管的外径70mm ；内径60mm ；导槽宽5mm ；导槽深2mm ；管长細；沉降仪的型号为RQBF-698A，其主要参数为
系统精度<0. lmm/500mm ；系统总精度士4mm/30m ；测量范围0° 士90° (与地垂线的夹角)；分辩率2〃 (0. 04mm / m)；线性士0. 025% (30°以内)；重复性 士0. 025% ；导轮间距基准500mm。当然，以上装备和材料的选择只是根据目前市场情况进行选择的，也不乏有其他型号的装备或者其他结构的材料能够更加有效发挥本发明的作用，但是，不论选择何种沉降仪或者测管，均属于本发明的保护范围。
权利要求
1.一种加宽路基全断面沉降观测方法，其特征在于，包括以下步骤第一步埋设观测管(6)1)在加宽路基和既有路基交接处水平埋设U形管(1)；2)在U形管(1)两端分别密封连接回线管(3)和测管(6)，并在回线管(3)、U形管 (1)和测管(6)内穿设通长的测绳(2);所述回线管(3)和测管(6)平行设置、且两者轴线与线路延伸方向垂直；第二步观测加宽路基沉降1)将沉降仪(7)首端与测绳(2 )位于测管(6 )内的一端连接；2)将沉降仪(7)放入测管(6)内；3)从回线管(3)—端拉动测绳(2)，使沉降仪(7)从测管(6)外端向内移动，且每 30-70厘米停顿一次，并记录每次停顿时显示仪(5)上显示的数据；4)回测，并记录数据；第三步数据整理，分析对比加宽路基全断面沉降状况。
2.根据权利要求1所述的加宽路基全断面沉降观测方法，其特征在于所述U形管(1) 距路基底面20-40厘米。
3.根据权利要求1或2所述的加宽路基全断面沉降观测方法，其特征在于所述U形管(1)距路基地面30厘米。
4.根据权利要求3所述的加宽路基全断面沉降观测方法，其特征在于所述回线管(3) 为钢管；所述测管(6)为内壁均布有四条轴向凹槽的PVC管、且其直径和凹槽与所述沉降仪 (7)上设置的导轮相适配；所述测管(6)在埋设时，其中两条相对的凹槽呈上下设置，另外两条呈左右设置。
5.根据权利要求4所述的加宽路基全断面沉降观测方法，其特征在于所述测管(6)和回线管(3)外端超出路基边坡40-60厘米。
6.根据权利要求5所述的加宽路基全断面沉降观测方法，其特征在于所述测管(6)和回线管(3)外端超出路基边坡50厘米。
7.根据权利要求6所述的加宽路基全断面沉降观测方法，其特征在于所述测管(6)、 回线管(3)和U形管(1)下方铺设5-10厘米厚的细砂。
8.根据权利要求7所述的加宽路基全断面沉降观测方法，其特征在于将沉降仪(7)放入测管(6)之前，先在测管(6)管端处调零，并将沉降仪(7)上下导轮与测管(6)上下导槽配合安装后静置3-5分钟后开始测量。
9.根据权利要求8所述的加宽路基全断面沉降观测方法，其特征在于所述测绳(2)为钢丝绳。
10.根据权利要求8所述的加宽路基全断面沉降观测方法，其特征在于所述测管(6) 与U形管(1)接口处、回线管(3)与U形管(1)接口以及测管(6)或者回线管(3)加长段连接处均使用无纺布密封。
全文摘要
本发明公开了一种加宽路基全断面沉降观测方法，属于路基施工领域，包括以下步骤第一步埋设观测管1)在加宽路基和既有路基交接处水平埋设U形管；2)在U形管两端分别密封连接回线管和测管，并在回线管、U形管和测管内穿设通长的测绳；第二步观测加宽路基沉降1)将沉降仪首端与测绳位于测管内的一端连接；2)将沉降仪放入测管内；3)从回线管一端拉动测绳，并记录每次停顿时显示仪上显示的数据；4)回测，并记录数据；第三步数据整理，分析对比加宽路基全断面沉降状况；其优点在于本发明采用U形管作为换向装置，且观测时只需在同侧拖拉测绳，使沉降仪在测管内间隔行走，即可实现加宽路基全断面沉降状况的观测。
文档编号G01C5/00GK102519427SQ201110423338
公开日2012年6月27日 申请日期2011年12月16日 优先权日2011年12月16日
发明者吕鹏, 周乔勇, 张保俭, 杨广庆, 汤劲松, 熊保林 申请人:石家庄铁道大学