新建铁路路基沉降观测方案.docx

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新建铁路路基沉降观测方案

新建玉磨铁路

路

基

沉

降

观

测

方

案

中铁十五局一公司

2010年12月5日

中铁xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx分部

路

基

沉

降

观

测

方

案

编制：

复核：

审核：

路基沉降观测方案

一、编制依据

1、《高速铁路工程测量规》（TB10601-2009）

2、《国家一、二等水准测量规》（GB12879－2006）

3、《建筑沉降变形测量规程》（JGJ/T8-2007）

4、《客运专线无砟轨道铁路施工技术指南》（TZ216-2007）

5、《新建xxxxxx线设计文件》

6、《新建xxxxxxxx形观测及评估实施细则》

二、观测断面及观测点的设置原则

1、路基工程沉降变形观测以路基面沉降观测和地基沉降观测为主，应根据不同的结构部位、填方高度、地基条件、堆载预压等具体情况来设置沉降变形观测断面。

同时应根据施工过程中掌握的地形、地质变化情况调整或增设观测断面。

2、观测断面一般按以下原则设置，同时应满足设计文件要求：

（1）沿线路方向的间距一般不大于50m；对地势平坦且地基条件均匀良好的路堑、填方高度小于5m且地基条件均匀良好的路堤可放宽到100m。

（2）对地形、地质条件变化较段应加密断面，一般间距不大于25m，在变化点附近应设观测断面，以确保能够反映真实差异沉降。

（3）一个沉降观测单元（连续路基沉降观测区段为一单元）应不少于2个观测断面。

（4）对地形横向坡度大于1：

5或地层横向厚度变化的地段应布设不少于1个横向观测断面。

3、观测点一般按以下原则设置，同时应满足设计文件要求：

（1）为有利于测点看护，集中观测，统一观测频率，各观测项目数据的综合分析，各部位观测点须设在同一横断面上。

（2）一般路堤地段观测断面包括沉降观测桩和沉降板，沉降观测桩每断面设置3个，布置于双线路基中心及左右线中心两侧各2m处；沉降板每断面设置1个，布置于双线路基中心。

（3）软土、松软土路堤地段观测断面一般包括沉降观测桩、沉降板和位移观测桩。

沉降观测桩每断面设置3个，布置于双线路基中心及两侧各2m处，沉降板位于双线路基中心，位移观测边桩分别位于两侧坡角外2m、10m处，并与沉降观测桩及沉降板位于同一断面上。

松软土地段观测断面布置图

（4）沉降板设置应严格按设计文件要求执行，一般按以下原则设置：

①对路堤填高小于3m且压缩层厚度小于5m地段，设置断面间距为200m；

②对压缩层厚度大于20m地段，设置断面间距为50m；

③其余情况根据具体情况，设置断面间距为50～100m；

④地面横坡或压缩层底横坡大于1：

5时，横断面布置两处沉降板，一处位于路基中心，另外一处根据具体地形地质情况布置。

（5）预压地段，预压期因基床表层尚未施工，路基顶面沉降观测应在预压土方底部（基床底层顶面）布置沉降元件进行，即在基床底层顶面临时布置沉降板，位移观测以及基底沉降观测布置与无预压段完全一致，预压土方卸除时临时沉降板随之拆除，基床表层施工后，于路基面上设置正式沉降观测桩。

（6）路堑地段观测断面分别于路基中心，左右中心线以外2m的路基面处各设1根沉降观测桩，观测路基面的沉降。

（7）深厚层地基分层沉降监测：

深厚层第四系土层地段、软土地段的桥路过渡段及不同地层结构附近设置。

采用机动钻孔（Φ108mm）引孔埋设PVC管（Φ49mm）和沉降磁环，利用电磁式深层沉降仪进行观测。

分层设置，厚度大于3m时，每3m增设一组，地层界面和加固底面设置磁环。

具体布置断面和布置位置按设计文件要求执行。

（8）路堤基底设置剖面沉降管、单点沉降仪或沉降磁环进行全断面沉降观测时，严格按设计文件要求执行。

4、路基水准路线观测按二等水准测量精度要求形成附合水准路线，沉降观测点位布设及水准路线观测示意图如下图所示：

沉降观测点位布设及水准路线观测示意图

三、观测元件与埋设技术技术要求

1、沉降观测桩：

选择Φ20mm钢筋，顶部磨圆，底部焊接弯钩，待基床表层级配碎石施工完成后，在观测断面通过测量埋置在设计位置，埋置深度不小于0.3m，桩周0.15m用C15混凝土浇筑固定，完成埋设后测量桩顶标高作为初始读数。

路基沉降观测桩埋设布置图

2、沉降板：

应严格按设计要求进行埋设，一般情况如下：

由底板、金属测杆（φ40镀锌铁管）及保护套管（φ75PVC管）组成。

钢筋混凝土底板尺寸为50cm×50cm,厚3cm或钢底板尺寸为30*30cm，厚0.8cm。

路基沉降板埋设布置图

①沉降板埋设位置处可垫10cm砂垫层找平，埋设时确保底板的水平与垂直度，确保测杆与地面垂直。

②放好沉降板后，回填一定厚度的垫层，再套上保护套管，保护套管略低于沉降板测杆，上口加盖封住管口，并在其周围填筑相应填料稳定套管，完成沉降板的埋设工作。

③测量埋设就位的沉降板测杆杆顶标高读数作为初始读数，随着路基填筑施工逐渐接高沉降板测杆和保护套管，每次接长高度以0.5m为宜，接长前后测量杆顶标高变化量确定接高量。

金属测杆用接头连接，保护套管用PVC管外接头连接。

④接长套管时应确保垂直，避免机械施工等因素导致套管倾斜。

3、位移边桩：

采用C15钢筋混凝土预制，断面采用15cm×15cm正方形，长度不小于1.5m。

并在桩顶预埋Φ20mm钢筋，顶部磨圆并刻画十字线。

①边桩埋置深度在地表以下不小于1.0m，桩顶露出地面不应大于10cm。

②埋置方法采用铲或开挖埋设，桩周以C15混凝土浇筑固定，确保边桩埋置稳定。

完成埋设后采用全站仪测量边桩标高及距基桩的距离作为初始读数。

4、剖面沉降管：

采用专用塑料硬管，其抗弯刚度应适应被测土体的竖向位移要求，导管十字导槽应顺直，管端接口密合。

剖面沉降测量是将剖面沉降仪探头预埋在剖面沉降管十字导槽，从一端按一定间距依次读数。

路基剖面沉降管埋设布置图

①路基基底剖面沉降管在地基加固施工完毕后，填土至0.6m高度碾压密实后开槽埋设，开槽宽度20～30cm，开槽深度至地基加固表层顶面，槽底回填0.2m厚的中粗砂，在槽敷设沉降管（沉降管穿入用于拉动测头的镀锌钢丝绳），其上夯填中粗砂至与碾压面平齐。

沉降管埋设位置挡土墙处应预留孔洞。

沉降管敷设完成后，两头应砌筑观测坑，并加设盖板，以方便观测及对孔口进行长期保护，并做好坑及其周围的排水。

并于一侧管口处设置观测桩，观测桩采用C15素混凝土灌注，断面采用0.5m×0.5m×1.0m。

待上部一层填料压实稳定后，连续观测数日，取稳定读数作为初始读数。

②采用横剖仪和水准仪进行横剖面沉降观测。

每次观测时，首先用水准仪测出横剖面管一侧的观测桩顶高程，再把横剖仪放置于观测桩顶测量初值，然后用横剖仪测量各测点。

区间每2.0m测量一点。

5、单点沉降计：

采用钻孔引孔埋设，钻孔孔径Ф108或Ф127，钻孔垂直，孔深应达到硬质稳定层（最好为基岩），并与沉降仪总长一致。

孔口应平整密实。

安装前先在孔底灌浆，以便固定底端锚板，安装时锚杆朝下，法兰沉降板朝上，注意要用拉绳保护以防止元件自行掉落，采用合适方法将底端锚板压至设计深度。

每个测试断面埋设完成后，位移计引出导线用钢丝波纹管进行保护，并挖槽集中从一侧引出路基，引入坡脚观测箱。

一般埋设完成后3～5天待缩孔完成后测试零点。

观测路堑换填基底沉降或隆起变形埋设在换填基底面，表面应平整密实；观测路基本体变形按设计断面图埋设。

四、观测技术要求

1、路堤地段从路基填土开始进行沉降观测；路堑地段从级配碎石顶面施工完成开始观测。

路基填筑完成或施加预压荷载后应有不少于6个月的观测和调整期。

观测数据不足以评估或工后沉降评估不能满足设计要求时，应延长观测时间或采取必要的加速或控制沉降的措施。

2、沉降观测设备的埋设是在施工过程中进行的，施工单位的填筑施工要与设备的埋设做好协调，做到互不干扰、影响。

观测设施的埋设及沉降观测工作应按要求进行，不能影响路基填筑质量。

3、路基填筑过程中应及时整理路堤中心沉降观测点的沉降与边桩的位移量，当中心地基处沉降观测点沉降量大于10mm/天或边桩水平位移大于5mm/天、竖向位移大于10mm/天时，应及时通知项目部，并要求停止填筑施工，待沉降稳定后再恢复填土，必要时采用卸载措施。

4、观测精度要求：

路基沉降观测水准测量的精度为±1.0mm，读数取位至0.01mm；剖面沉降观测的精度应不低于4mm/30m；位移观测测距误差±3mm；方向观测水平角误差为±2.5″

5、观测频次要求：

路基沉降观测的频次不低于下表的规定

观测阶段

观测频次

填筑或堆载

一般

1次／天

每天填筑量超过3层时

1次/每填筑3层

沉降量突变

2～3次／天

两次填筑间隔时间较长

1次／3天

堆载预压或路基施工完毕

第1个月

1次/周

1个月以后

1次／2周

无砟轨道铺设后

第1个月

1次／2周

第2～3个月

1次／月

3个月以后

1次／3月

实际工作进行时，观测时间的间隔还要看地基的沉降值和沉降速率。

当两次连续观测的沉降差值大于4mm时应加密观测频次；当出现沉降突变、地下水变化及降雨等外部环境变化时应增加观测频次。

路基施工各节点时间（包括路基堆载预压土前后、卸载预压土前后、运梁车架桥机通过前后、基床表层施工、轨道板底座施工、铺板、轨道板精调以及铺轨时间）应具有沉降观测数据。

观测应持续到工程验收交由运营管理部门继续观测。

五、过渡段工程沉降变形观测技术要求

1、观测断面和观测点设置原则

过渡段应考虑线路纵向平顺性和不同结构物差异沉降的观测和评估，桥涵两端的过渡段、路隧过渡段及堑堤过渡段均需进行沉降观测。

不同结构物距起点1m处、10m、30m处分别设置观测断面。

每个横向结构物每侧各设置一个观测断面，沿涵洞轴线设路基观测断面。

每个观测断面观测点设置参照路堤。

路堤和路堑分界处设置观测断面，观测点设置参照路堤。

横向结构物顶面埋设一根剖面沉降管，具体要求详见设计文件。

纵断面示意图

平面示意图

2、测量元件与埋设技术要求

参考路堤设置

3、观测技术要求

沉降精度与频次等技术要求同路基要求。

六、元器件保护要求

1、架子队成立专门小组，进行元器件的埋设、测量和保护工作，小组人员分工明确，责任到人。

2、元件埋设时应根据现场情况进行编号。

3、沉降板附近一米围应采用人工摊平配合小型夯机夯实，不得采用大型机械推土及碾压，并配备专人负责指导，以确保元器件不受损坏。

4、各施工队应制定稳妥的保护措施并认真执行，确保元器件不因人为、自然等因素而破坏。

元器件埋设后，制作相应的标识旗或保护架插在上方。

路堤填筑过程中，派专人负责监督观测断面的填筑。

七、过渡段沉降变形观测

1、控制标准

路桥或路隧交界处的差异沉降不应大于5mm，沉降造成的路基与桥梁或隧道的折角不应大于1/1000。

2、一般规定

（1）桥涵两端的过渡段及堑堤过渡段均需进行沉降观测。

（2）过渡段工后沉降的分析评估应沿线路方向考虑各观测断面和各种结构物之间的关系综合进行。

（3）对线路不同下部基础结构物之间，以及不同地基条件或不同地基处理方法之间形成的各种过渡段，应重点分析评估其差异沉降。

3、观测技术要求

（1）过渡段应考虑线路纵向平顺性和不同结构物差异沉降的观测和评估，不同结构物起点处、距起点5～10m、20～30m处分别设置观测断面;每个横向结构物每侧各设置一个观测断面。

过渡段观测点设置参照路堤。

（2）沉降观测装置的具体埋设位置应符合设计要求，且埋设稳定。

观测期间应对观测装置采取有效的保护措施。

（3）沉降观测的频次与一般路基的规定相同。

当环境条件发生变化或数据异常时，应及时加密观测频度。

观测精度和元器件保护要求同路基。

4、堆载预压地段

路基在堆载预压施工时，路基基底沉降板应随预压土的高度随之接长沉降