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1、廖敬梅,等:支挡结构作用下高填路基变形的现场监测·25·支挡结构作用下高填路基变形的现场监测廖敬梅陆阳廖军(西南交通大学土木工程学院四川成都610031)摘要介绍318国道改建工程中桩基衡重式挡墙作用下,高填路基变形的现场监测。结果表明,路基的沉降与支挡结构变形关系密切,尤其是在土石方施工及工程完成后的较长一时段内,填土与支挡结构的相互作用是产生路基附加变形的重要原因。关键词高填方路基衡重式挡墙现场监测1引言公路改建工程中,新老路基结合部位路基的不均匀沉降,会使路面结构内部产生附加应力,导致基层结构破坏和面层底部局部脱空、下陷、单支,严重时引起路
2、面开裂。而在山区公路改建工程中,与支挡建筑相结合的高填处,这一问题显得更为突出。作者结合国道318线二郎山至康定一段改建工程对路基变形实施了现场监测,为指导工程施工提供了参考。2工程概况及监测系统设计改建工程地处边远高寒山区,地质构造复杂,监测段里程为K2770+374～+450,地层为块碎石土,其右侧为已经整治的滑坡体,左侧设桩基托梁路肩片石混凝土衡重式挡墙,墙后最大填方高度约12m,其下部回填干砌片石,上部采用土工格栅处置土(图1)。两桩等距离处布置监测仪器(图1)。挡墙水平位在现场调查基础上,先对监测段路基及支挡结移及墙背土压力分别由1、3
3、监测断面的测斜管及[1]构的变形进行了有限元数值模拟。结果表明,土压力计进行监测,其中距墙顶最近的土压力计埋路基表面沉降与挡墙绕墙踵向外转动角度有关,根深113m,其余土压力计沿墙深每增加2m布置一据其影响范围可确定沿路基横向沉降监测宽度。另个;托梁变形由布置于第1、2监测断面的埋入式一方面,考虑到挡墙转动对路基沉降有较大影响,应变计测量,应变计的等效弹性模量为决定在对挡墙水平位移及路基沉降变形实施监测的01255MPa。同时,对挡墙墙背土压力变化及桩基托梁内应力状路基沉降测点沿1、3监测断面垂直于挡墙方态加以观测。因此,设计采用三监测断面组成监
4、测向布置,见图2。考虑到回填土采用土工格栅加系统,即分别沿3号托梁处的E、F桩中轴线及与·26·全国中文核心期刊路基工程2005年第3期(总第120期)高,采用环氧树脂粘接逐节加长。3现场监测数据分析311支挡结构变形及受力分析(1)监测时段大致划分为施工期与运行期。施工期1、3监测断面挡墙沿测斜深度向墙外水平位移分布如图3、图4。由图可见,施工期挡墙向外水平位移显著,至7月中旬,二监测断面墙顶累计位移已分别达57185、66130mm(表1),其中2003年5月下旬至6月初挡墙位移增长最快,二监测断面墙顶日平均增长速度曾分别高达3125筋,难以
5、实施分层沉降观测,故仅在距路基面有限mm/d和1151mm/d。其后,监测断面1测得的水深度处埋设沉降标。沉降标采用顶部磨平的短钢筋平位移日平均增长速度稳步减小,而监测断面3处条焊于薄钢板上,筋条外套PPR管。施工时薄钢挡墙向外水平位移增长率则呈波动下降趋势,直至板向下埋入路基,而钢筋条则随施工作业面的升2004年5月才基本稳定。表1挡墙墙顶向外水平位移表施工期(2003年5月至2003年7月)监测日期03-05-2303-05-2803-06-0303-06-0903-06-2403-07-18测斜水平位移/mm1015926182351594
6、11325016357185监测断面1-1)3124611754019550162101301变形速度/(mm·d测斜水平位移/mm31185341734212747162591226613监测断面3-1)0157611508018920177301295变形速度/(mm·d运行期(2003年7月至2004年12月)监测日期03-08-2203-10-2503-12-2104-02-2904-05-1204-12-05测斜水平位移/mm661207416779111801418219189132监测断面1-1)012390113201078010
7、190103401031变形速度/(mm·d测斜水平位移/mm731188016689145851948719694154监测断面3-1)011970111701154-010500102801032变形速度/(mm·d(2)使挡墙变位的原因有二,一是老路基的变形,二为新路基的侧向土压力作用。监测断面1土压力实测数据见表2。由表可见,作用于挡墙的土压力并不是随埋深而单调增大,这与衡重式挡墙的结构形式有关:因下墙墙背呈仰斜,土压力减小,加之衡重台的遮帘作用,又使下墙的土压力进一步减小;另一方面,墙内下部采用干砌片石回填,其物理力学性质显著不同于上部
8、的土工格栅加散离土,其结合面附近应力分布产生了较大变化,致使土压力沿挡墙深度分布复杂化。从土压力随时间的变化趋势看,作用于挡墙墙背的土压
