3沉降变形观测网测量作业指导书Word下载.docx
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距线路100m以内的应急水准点、施工水准点、初测水准点、CPI、CPⅡ应作为工作基点，在桥台、桥中及隧道进出口、桩基桩机段落的起终点附近应设置工作基点。
工作基点位置的选择主要考虑点位稳定，水准路线联测方便、交通条件好的地方。
工作基点的埋设规格如图1。
注：
1－盖；
2－土面；
3－砖；
4－素土；
5－冻土线；
6－贫混凝土
图1工作基点标石埋设图（单位：
mm）
（3）变形观测点应设立在变形体上能反映变形特征的位置。
5.1.4沉降监测网观测
沉降监测网观测应采用水准测量方法，宜使用电子水准仪进行测量。
每次观测前，对所使用的仪器和设备应进行检验校正，并保留检验记录。
每次变形观测时应采用相同的观测路线和观测方法，使用同一台仪器和设备，固定观测人员，在基本相同的环境和观测条件下工作。
在进行二等水准贯通测量时，应将所有沉降观测工作基点、深孔水准点纳入水准路线，至少应在深孔桩埋设1～2个月沉降稳定后进行。
沉降监测网的观测分为首次观测和施工过程中的定期复测，定期复测按每半年进行一次，按施工期4年考虑，计复测8次。
在变形点测量中注意检查工作基点的稳定性，发现异常及时对基准网加测一次。
变形点每次按周期进行测量时，均起闭于工作基点，所有变形点宜尽量纳入观测路线中。
变形点首次测量应仔细设计观测路线，首次测量采用往返测量方式。
工作基点和沉降点观测应采用水准测量方法，宜使用电子水准仪测量。
其主要技术要求见下面各表1、表2、表3、表4。
水准测量精度要求表表1
水准测量
等级
每千米水准测量偶然中误差M△
每千米水准测量全中误差MW
限差
检测已测段高差之差
往返测不符值
附合或环线闭合差
二等水准
≤1.0mm
≤2.0mm
6
4
表中L为往返测段、附合或环线的水准路线长度，单位km。
水准观测主要技术要求表表2
等级
水准尺
类型
水准仪
视距
（m）
前后视距差（m）
测段的前后视距累积差（m）
视线高度（m）
二等
因瓦
DS1
≤50
≤1.0
≤3.0
下丝读数
≥0.3
变形测量等级及精度要求表表3
变形测量等级
垂直位移测量
水平位移观测
变形点的高程中误差（mm）
相邻变形点的高程中误差（mm）
变形点点位中误差（mm）
±
0.5
0.3
3.0
垂直位移监测网主要技术要求表4
相邻基准点高差中误差（mm）
每站高差中误差（mm）
往返较差、附合或环线闭合差（mm）
检测已测高差较差（mm）
使用仪器、观测方法及要求
0.13
0.3√n
0.5√n
DS05型仪器，按国家一等水准测量的技术要求施测。
根据《客运专线铁路无碴轨道铺设条件评估技术指南》，在施工单位线下工程变形监测工作的基础上，还要组织不少于其变形监测工作总量30%的平行检测工作，以确保线下工程变形监测工作质量满足无碴轨道评估技术要求。
5.1.5数据处理
数据处理包括以下内容：
（1）以附合水准路线方式，利用联测的应急水准点检查沉降监测基准网高差的正确性，以二等水准的精度要求作为评价标准。
（2）每个标段，仅引入一个线路水准点作为高程起算点，采用严密平差方法推算基准点、工作基点的高程成果，作为正式成果。
（3）每期观测以工作基点为起算点，对每条变形点测量路线按附合路线的形式进行严密平差，计算变形点的高程成果，并与首期高程成果比较，得出各变形点的沉降量，提供给各专业，进行沉降变形分析。
5.2路基沉降观测
5.2.1一般规定
（1）观测的目的是通过沉降观测，利用沉降观测资料分析、预测工后沉降，提出加速路基沉降的措施，确定无碴轨道的铺设时间，评估路基工后沉降控制效果，确保无碴轨道结构的安全。
（2）路基上无碴轨道铺设前，对路基变形作系统的评估，确认路基的工后沉降和变形满足无碴轨道铺设要求。
（3）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，应延长观测或采取必要的加速或控制沉降的措施。
（4）观测期内，路基沉降实测值超过设计值20％及以上时，应及时查明原因，必要时进行地质复查，并根据实测结果调整计算参数，对设计预测沉降进行修正或采取沉降控制措施。
（5）评估时发现异常现象或对原始记录资料存在疑问，要进行必要的检查。
5.2.2观测的内容
（1）路基沉降观测以路基面沉降和地基沉降观测为主。
（2）路堑沉降观测部位为基床表层的底面处。
（3）一般路堤观测的内容为：
基床底层顶面的路基总沉降和地基面处地基部分总沉降。
（4）对于地基条件复杂和填土高度大的路堤，包括如下内容：
路堤中部的沉降观测；
地基处理范围的下限处地基深部的沉降观测。
5.2.3观测断面和观测点的布置原则
（1）观测断面的布置原则
①沉降观测断面的间距一般不大于50m。
地形、地质条件变化较大地段适当加密，以不大于25m布设一个断面。
桩板结构沉降观测断面不大于100m设置一处。
②对地形横向坡度大或地层横向厚度变化的路基工点布设不少于1个横向观测断面。
③一个沉降观测单元（连续路基沉降观测区段为一单元）不少于2个观测断面。
（2）观测点布置原则
①在较松软土路堤两侧坡脚外2m处设圆木观测桩，在路基两侧路肩设置钢筋混凝土观测桩，在路基横断面中心设置组合沉降板。
②路堤观测断面，在线路中心线布设一组沉降板，沉降板分别埋设在基床底层顶面和地基面处，对于路堤高度较大的，在距基床底层顶面下3.5m处埋设一个沉降板，选择有代表性的位置在地基处理下部0.2m处埋设一个沉降板，路肩两侧布设变形观测桩。
路堤观测断面见图2。
③有预压土路堑地段，每个路堑断面在线路中心设沉降板一组，两侧路肩各设观测桩1个。
无预压土路堑地段，每个路堑断面在两侧路肩各设观测桩1个。
路堑观测断面见图3。
（3）桩板结构沉降观测
在桩板结构板顶部两侧外缘内0.5m处各埋设钢筋观测标示一处，标示露出板面3mm。
观测断面见图4。
①承台板变形测试
在测试断面处，于承台板的左、右两侧设置变形观测点，测试承台板变形及其规律。
②承台板内应变测试
于左线的支座处、1/4跨、跨中、3/4跨处的右轨下方，在承台板内设置应变计测试其内应变。
图2路堤沉降观测断面观测标志布置示意图
图3路堑沉降观测断面观测标志布置示意图
图4桩板结构沉降观测断面观测标志布置示意图
③路基面沉降测试
于支座处和跨中处，在路基面左右路肩设置沉降观测点，进行路基本体变形测试。
④边桩位移测试
于支座处和跨中处左右坡脚外2m、10m处设置位移观测点，进行地表水平位移测试。
⑤托梁变形测试
在测试断面处，于托梁的中部和左、右两侧设置变形观测点，测试托梁变形及其规律。
托梁中部测点采用沉降板方式。
⑥纵向位移测试
在相邻联的端部，于每幅承台板的左、右两侧设置位移计，测试承台板纵向位移及其规律。
⑦轨道板变形测试
在测试断面处，于左线右轨、右线左轨的轨道板上设置变形观测点，测试轨道板变形及其规律。
以上测点布置示意图见图5、图6、图7、图8。
（4）路基沉降变形观测的要求
①路基沉降观测的频度
沉降观测分为四阶段进行，每个阶段的沉降观测的频次根据沉降的发生与发展规律及沉降大小确定，一般按照如下观测频度进行。
第一阶段：
路基填筑施工期间的观测，主要观测路基填土施工期间地基与堤身的沉降变形以及路堤坡脚边桩位移与沉降。
本阶段沉降观测应与施工配合，每填筑一层应观测一次；
同时应保证不超过3天观测1次。
第二阶段：
路基填筑施工完成且预压土方施加后，自然沉落期的沉降观测，该阶段对路基基床底层顶面的沉降及路基基底沉降进行系统的观测，直到工后沉降评估可满足铺设无碴轨道的要求为止。
本阶段的沉降观测频度为：
第1～15天每3天一次，第16～90天每7天一次，第90～180天每15天一次。
第三阶段：
预压土方卸载、铺设基床表层（级配碎石层）、无碴轨道铺设期间及正式运营前的观测。
前15天每3天一次，第15天后每7天一次。
第四阶段：
试运营期间的观测（对于需进行运营期进行沉降观测的路基）。
本阶段的沉降观测主要进行路基面观测桩的观测，一般每月1次，必要时进行路基本体沉降及地基土沉降的观测。
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，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。
桩板结构沉降观测测试周期为施工开始～铺轨运营期。
施工期间，测试不同工序所产生的结构内力变化。
测试频率较高，应满足施工进度要求。
铺轨完成后，前10天，测试频率为2天；
10～30天，测试频率为5天；
第二、三、四个月，测试频率为10天；
以后每月一次，直至运营。
以上测试频率仅为粗略估计值，还需根据现场测试数据及其变化情况具体调整。
②路基观测精度要求
沉降水准的测量精度为±
1mm，读数取位至0.1mm。
③路基沉降观测要求
为达到路基沉降观测的目的，建立沉降与时间的关系，了解产生沉降的部位，沉降观测应考虑如下要求。
a.为了观测到各部位的总沉降，从路基填土开始，沉降观测也随即进行。
b.沉降标志的埋设是在施工过程中进行的，施工单位的填筑施工要与标志的埋设作好协调，做到互不干扰、影响。
路堤的填筑进度要及时告知负责埋设沉降板的人员，避免错过最佳埋设机会。
观测设施的埋设及沉降观测工作应按本方案所要求，不能影响路基填筑质量的均匀性。
c.在沉降板埋设基本不影响施工的条件下，路基的施工应作到碾压的均匀性，质量的一致性，使沉降观测资料具有良好的代表性。
d.为了分析施工期沉降和工后沉降、施工期沉降与总沉降的关系以及验证推算工后沉降方法的准确性，对部分有代表性路基（暂定工程试验段），进行运营期间的长期沉降观测，以期得到最终沉降量。
④观测资料整理
a.采用统一的路基沉降观测记录表，做好观测数据的记录与整理。
b.根据观测资料，及时完成有关图表的绘制，主要包括：
每个观测标志点的荷载——时间——沉降曲线；
绘制每个观测标志点的
——
曲线
图4
曲线（
为横坐标，
纵坐标）
sn为时间段每n天的沉降值，
为时间段每n天沉降值的累计值，在同一图上绘有沉降标准曲线，曲线示意如图4。
对沉降观测资料及时分析，尤其是在预压期，应对路基沉降的发展趋势进行分析，分析意见及时报郑西公司和咨询项目部，以便在必要时采取补救措施。
图5桩板结构纵向测点布置示意图
图61/4、3/4跨和跨中处测点布置示意图
图7支座处测点布置示意图
图8桩基测点布置示意图
⑤路堤坡脚观测桩采用长1m直径0.1m不易开裂的圆木，顶部设不易生锈的观测钉。
路肩观测桩采用长0.5m边长0.1m的C15钢筋混凝土桩，顶部设不易生锈的观测钉。
（5）路基沉降分析评估工作应根据下列资料综合分析：
①路基沉降观测资料。
②路基地段的线路设计纵断面图、工程地质纵横断面图、设计图纸和说明书、沉降计算报告（包括不同阶段的设计沉降值与时间的关系曲线）等相关设计资料。
③施工过程、施工核查以及填料、级配、地基和压实检验情况等施工资料。
④施工质量控制过程和抽检情况等监理资料。
（6）评估分析方法
①路基沉降预测应采用曲线回归法，常用方法有：
双曲线法、固结度对数配合法（三点法）、抛物线法、指数曲线法、修正指数曲线法、沉降速率法、星野法、泊松曲线法等曲线拟合方法推算工后沉降《路基沉降常用预测方法》）；
②路基沉降预测曲线回归法应满足以下要求；
③根据路基填筑完成或堆载预压后不少于3个月的实际观测数据作回归分析，确定沉降变形的趋势，曲线回归的相关系数不应低于0.92；
④沉降预测的可靠性应经过验证，间隔不少于3个月的两次预测最终沉降的差值不应大于8mm；
⑤路基填筑完成或堆载预压后，最终的沉降预测时间应满足下列条件：
s（t）/s（t=∞）≥75%
式中s（t）——预测时的沉降观测值；
s（t=∞）——预测的最终沉降值。
沉降和时间以路基填筑完成或堆载预压后为起始点。
⑥设计沉降计算总沉降量与通过实测资料预测的总沉降量之差值原则上不宜大于10mm。
⑦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，持续沉降观测不少于6个月的时间，根据这6个月以上的监测数据，绘制“时间-沉降量"
曲线，按实测沉降数据分析并推算总沉降量、工后沉降值，初步确定无碴轨道铺设时间。
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，应继续观测或采取必要的加速或控制沉降的措施。
⑧在3个月后进行第一次预测，根据3个月的监测数据，绘制“时间-沉降量"
曲线，按实测沉降数据初步预测6月的沉降量及剩余沉降量，以决定运架梁的时间。
当推算的工后沉降值满足评估标准时，才能铺设无碴轨道。
当沉降分析结果表明无碴轨道不能在计划的工期铺设时，则要研究确定是延长路基摆放时间，还是采取调整预压土高度、调整预压土卸荷时间、增加地基加固等工程措施。
（7）评估标准
①根据实测沉降观测资料推算的路基工后沉降量不超过扣件允许的沉降调高量15mm；
②沉降比较均匀的路基，推算最大工后沉降量不超过30mm，并且调整轨面高程后圆顺的竖曲线半径应不小于
（
为设计最高速度，km/h）；
③路桥或路隧交界处的差异沉降不应大于5mm，过渡段沉降造成的路基与桥梁或隧道的折角不应大于1/1000。
5.3桥梁线下工程沉降观测
5.3.1一般规定
（1）无碴轨道铺设前，应对桥涵变形作系统的评估，确认桥涵基础沉降变形等符合设计要求。
（2）通过各施工阶段对墩台沉降的观测，验证和校核设计理论、设计计算方法，并根据沉降资料的分析预测总沉降和工后沉降量，进而确定桥梁工后沉降是否满足铺设无碴轨道要求。
（3）根据沉降资料分析，对沉降量可能超标的墩台研究对策，提出改进措施，以保证桥梁工程的安全；
同时积累实体桥梁工程的沉降观测资料，为完善桩基础沉降分析方法作技术储备。
（4）桥涵主体工程完工后，沉降观测期一般应不少于6个月；
岩石地基等良好地质区段的桥梁，沉降观测期应不少于2个月。
观测数据不足或工后沉降评估不能满足设计要求时，应适当延长观测期。
（5）观测期内，基础沉降实测值超过设计值20％及以上时，应及时查明原因，必要时进行地质复查，并根据实测结果调整计算参数，对设计预测沉降进行修正或采取沉降控制措施。
5.3.2线下工程变形观测内容
桩基承台、桥墩、桥台、框架桥、涵洞各个施工阶段的垂直沉降。
梁体徐变变形观测。
5.3.3桥涵变形观测标志的设置
（1）梁桥
为满足桥梁变形观测的需要，应在梁体及每个桥梁承台及墩身上设置观测标。
观测标具体埋设原则如下：
①承台观测标埋设：
本线不设承台观测标。
②墩身观测标埋设：
观测点设在墩身两侧上，分别设在每个墩的墩身四角，每墩设4处，观测点距地面（水面）高度应在1m左右，特殊情况可按照确保观测精度、方便观测、利于测点保护的原则根据具体情况确定。
当墩高小于等于4m或梁底距离地面净空较低不便于立尺观测时，墩身观测标可设置在对应墩身埋标位置的顶帽上。
墩身观测标埋设
③桥台观测标埋设：
观测点设在台顶（台帽及背墙顶），每个台设4处，分别设在台帽两侧及背墙两侧（横桥向）。
桥台观测标埋设
④梁体观测标埋设：
对原材料变化不大、预制工艺稳定、批量生产的预应力混凝土预制梁，徐变变形观测可每30孔选择1孔进行；
其余桥梁变形应逐跨布置测点。
梁体变形观测点应设置在支点和跨中截面，每孔梁的测点数量应不少于6个。
梁体观测标埋设
（2）框架及涵洞
框架沉降观测需要在框架边墙两侧及中墙和框架中心布置沉降观测点，测点数量不少于9个。
具体布置根据框架桥的孔跨多少而定。
涵洞变形观测包括涵洞自身及涵顶填土沉降观测两部分组成。
涵洞自身沉降观测需要在涵洞边墙两侧和涵洞中心布置沉降观测点，测点数量不少于6个。
涵顶填土沉降观测参照路基地段沉降观测点布置方式，采用在涵顶线路中心位置埋设沉降板进行观测的方式。
涵洞观测标位置图
（3）桥涵观测标埋标规格
①桥梁
a.桥台观测标
参照《客运专线铁路无碴轨道铺设条件评估技术指南》附录A的规定，按下图标准埋设。
桥台观测标埋设图
b.墩身观测标
观测标采用不锈钢材质，单重1230g/个，详见下图。
墩身观测标构造及埋设图
c.梁体观测标
按上述桥台观测标标准埋设。
②涵洞
a.涵身观测标
b.涵顶沉降板
按路基地段沉降板标准埋设。
5.3.4沉降观测要求
（1）建立固定的观测路线
依据变形观测点的埋设要求或图纸设计的变形观测点布点图，确定变形观测点的位置。
在控制点与变形观测点之间建立固定的观测路线，并在架设仪器站点与转点处作好标记桩，保证各次观测均沿同一路线。
（2）首次测量
根据施测方案及确定的观测周期，首次观测应在观测点稳固后及时进行。
首次观测的变形观测点高程值是以后各次观测用以比较的基础，其精度要求非常高，施测时应使用测量精度不低于±
1mm的自动安平水准仪、气泡式水准仪或电子水准仪，并且要求每个观测点首次高程应在同期观测两次后决定。
（3）观测中的注意事项
①严格按测量规范的要求施测。
②前后视观测最好用同一水平尺。
③各次观测必须按照固定的观测路线进行。
④观测时要避免阳光直射，且各观测环境基本一致。
⑤成像清晰、稳定时再读数。
⑥随时观测，随时检核计算，观测时要一次完成，中途不中断。
⑦在雨季前后要联测，检查水准点的标高是否有变动。
5.3.5观测时间及频次要求
（1）桥梁
①桥梁墩台沉降变形观测
每个桥梁墩台承台施工完成后开始进行首次沉降观测，以后根据下表中要求的时间间隔进行观测。
墩台沉降观测频次
观测阶段
观测频次
备注
观测期限
观测周期
墩台基础施工完成
设置观测点
墩台混凝土施工
全程
荷载变化前后各1次或1次/周
承台回填时，测点应移至墩身或墩顶,二者高程转换时的测量精度要求不应低于首次测量要求
预制梁桥
架梁前
1次/周
预制梁架设
前后各1次
附属设施施工
桥位施工桥梁
制梁前
上部结构施工中
架桥机（运梁车）通过
至少进行2次通过前后的观测
桥梁主体工程完工～无碴轨道铺设前
≥6个月
岩石地基的桥梁，一般不宜少于2个月
无碴轨道铺设期间
1次/天
无碴轨道铺设完成后
24个月
0～3个月
1次/月
工后沉降长期观测
4～12个月
1次/3月
13～24个月
1次/6月
②梁体徐变变形观测
梁体徐变变形观测需在梁体施工完成后开始布置测点，并在张拉预应力前进行首次观测，各阶段观测频次要满足下表要求。
梁体测量间隔表
梁体
预应力张拉期间
张拉前、后各1次
桥梁附属设施安装
安装前、后各1次
预应力张拉完成～无碴轨道铺设前
张拉完成后第1天
张拉完成后第3天
张拉完成后第5天
张拉完成后1~3月，每7天为一测量周期
每天1次
第0～3个月，每1个月为一测量周期
第4～12个月，每3个月为一测量周期
第13～24个月，每3个月为一测量周期
（2）涵洞
每个涵洞基础施工完成后开始进行首次沉降观测，以后根据下表中要求的时间间隔进行观测。
涵洞沉降观测频次
涵洞基础施工完成
涵洞主体施工完成
观测点移至边墙两侧
涵顶填土施工
前后
涵洞完工～无碴轨道铺设前
岩石地基的涵洞，一般不宜少于2个月
1次/3个月
1次/6个月
5.3.6分析评估方法和判定标准
（1）数据采集要求
数据采集要求真实，杜绝弄虚作假。
测量单位要按照观测时间的要求，及时进行沉降和徐变观测，并注意每次进行观测的当日时间应尽可能相同。
观测数据按照统一格式填写，每月将采集数据整理，以书面及电子两种形式同时报送有关单位。
①数据采集要求
按照统一的《客运专线路基沉降观测记录表》表格形式填写，现场测量原始记录要建档保存。
报送的数据采用电子表格记录，数据格式统一。
②数据汇总、管理
对测量数据建立管理档案，由专人负责，统一管理。
（2）分析评估前应收集下列资料：
①桥涵
升级会员 