沉降观测施工方案Word格式.docx

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测量员

4

资料员

5

普工

合计

12

每个沉降观测组拟投入的设备

设备名称

型号

单位

数量

莱卡全站仪

TPS1201

台

莱卡电子水准仪

DNA03

套

水平仪

DXY67-DSZ3-A

收敛仪

　JSS30A

总计

五、沉降观测的布设方法及技术要求

1、路基工程沉降变形观测技术要求

（1）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；

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。

对地形、地质条件变化较大地段应加密断面，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。

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。

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；

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。

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。

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

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：

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；

对压缩层厚度大于20m地段，设置断面间距为50m；

其余情况根据具体情况，设置断面间距为50～100m；

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。

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。

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。

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。

具体布置沉降观测标类型、断面和布置位置按设计文件要求执行。

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，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：

（2）观测元件与埋设技术要求

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。

沉降观测点位布设及水准路线观测示意图

路基沉降观测桩埋设布置图

路基沉降板埋设布置图

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（φ20镀锌铁管）及保护套管（φ49PVC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。

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。

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。

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。

金属测杆用内接头连接，保护套管用PVC管外接头连接。

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。

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。

埋置方法采用洛阳铲或开挖埋设，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，导管内十字导槽应顺直，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内，从一端按一定间距依次读数。

路基剖面沉降管埋设布置图

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，在槽内敷设沉降管（沉降管内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，并做好坑内及其周围的排水。

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。

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，车站内测点间距可为3.0m。

5）单点沉降计：

是一种埋入式电感调频类智能型位移传感器，由电测位移传感器、测杆、锚头、锚板及金属软管和塑料波纹管等组成。

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，引入坡脚观测箱内。

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。

（3）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。

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。

路基沉降观测频次表

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

架桥机（运梁车）通过

全程

前2次通过前后各1次；

其后每1次/天，连续2次；

其后1次/3天，连续3次；

以后1次

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2～3个月

1次／月

3个月以后

1次／3月

2、桥涵工程沉降变形观测技术要求

（1）观测点的设置原则

1）每个桥墩台均设置承台观测标、墩身观测标。

墩台沉降观测点可在墩顶、墩身或承台上布置。

在地质条件较好地段，每个墩台可设置一个观测点；

其余地段的墩台应不少于2个观测点，布置于墩台两侧。

但对于地质条件复杂、变化较大的墩台，观测点总数不应少于4个。

2）承台观测标：

设置两个观测标，观测标-1设置于底层承台左侧小里程角上，观测标-2设置于底层承台右侧大里程角上。

承台观测标为临时观测标，当墩身观测标正常使用后，承台观测标随基坑回填将不再使用。

3）墩身观测标：

观测点数量每墩不少于2处，位于墩身两侧；

桥墩标一般设置在墩底高出地面或水位1.0m左右。

当墩身较矮立尺困难时，桥墩观测标位置可降低或设置在对应墩身埋标位置的顶帽上。

特殊情况可按照确保观测精度、观测方便、利于测点保护的原则，确定相应的位置。

桥墩上观测标的具体设置位置见下图：

承台与墩身观测标设置

4）桥台观测标：

原则上应设置在台顶（台帽及背墙顶），测点数量不少于4处，分别设在台帽两侧及背墙两侧（横桥向）。

5）梁体观测标：

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，每30孔选择1孔设置观测标，当实测弹性上拱度大于设计值的梁，前后未观测的梁应补充观测标，逐孔进行观测；

其余现浇梁逐孔设置观测标。

移动模架施工的梁，对前6孔进行重点观测，以验证支架预设拱度的精度。

验证达到设计要求后，可每10孔选择1孔设置观测标，当实测弹性上拱度大于设计值的梁，前后未观测的梁应补充观测标，逐孔进行观测。

观测点布置：

简支梁的一孔梁设置观测标6个，分别位于两侧支点及跨中；

连续梁上的观测标，根据不同跨度，分别在支点、中跨跨中及边跨1/4跨中附近设置，3跨以上连续梁中跨布置点相同，详见下图。

钢结构桥梁梁部不存在徐变，为了观测变形，每孔设置6个观测标，分别在支点及跨中设置。

对大跨度桥梁等特殊结构应由设计单位单独制定变形观测方案，按照设计方案进行观测。

6）涵洞观测标：

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。

每座涵洞均要进行沉降观测，观测标原则上应设在涵洞两侧的边墙上，在涵洞进出口及涵洞中心分别设置，每座涵洞测点数量为6个。

涵洞填土后观测点可从边墙位置移动到帽石上，涵洞进出口的帽石上各设置两个测点，位于帽石两侧位置。

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。

涵洞观测标埋设位置示意图

7）桥梁梁部水准路线观测按二等水准测量精度要求形成闭合水准路线，沉降观测点位布设及水准路线观测示意图如下图所示，其中测点1，2，3，4构成第一个闭合环，测点3，4，5，6构成第二个闭合环。

桥梁梁部沉降观测水准路线示意图

8）桥梁墩台水准路线观测按二等水准测量精度要求形成闭合水准路线，沉降观测点位布设于墩台两侧，水准路线观测示意图如下图所示：

桥梁墩台沉降观测水准路线示意图

1）承台观测标

沉降观测桩：

选择Φ20mm不锈钢，顶部磨圆并刻画十字线，埋置深度不小于0.1m，高出埋设表面3mm。

完成埋设后测量桩顶标高作为初始读数。

承台观测标设置

2）墩身观测标：

采用φ14mm不锈钢螺栓。

见下图所示：

墩身观测标设置

3）桥面铺装完成后的梁体徐变观测点的设置位置

设计图纸有明确指定位置的，按设计图纸指定位置布设；

设计图纸没有规定的，梁体徐变观测点的设置：

横向在防撞墙内侧10cm处，纵向仍在梁中及两端支座处。

4）梁体徐变观测点的埋设要求

在桥面铺装施工时，按《客运专线铁路无砟轨道铺设条件评估指南》附录A图A.0.2规定进行埋设。

已完成桥面铺装，打入φ6mm膨胀螺栓，端头打磨成圆弧形。

为保护防水层卷材的完整，不应在预应力梁梁体制作阶段预埋桥面铺装完成后的梁体徐变观测点。

5）无砟轨道铺设时梁体测点的转移技术要求待补充规定中详细要求。

1）从承台施工完成后，就要开始进行沉降首次观测，承台观测标为临时观测标，当墩身观测标正常使用后，承台观测标随基坑回填将不再使用。

随施工的逐步进行依次进行墩身、桥台、梁体的变形观测。

2）沉降观测设备的埋设是在施工过程中进行的，施工单位的桥梁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，不能影响桥梁施工质量。

3）观测精度要求：

桥涵基础沉降和梁体徐变沉降变形的观测精度为±

1mm，读数取位至0.01mm。

4）观测频次要求：

①墩台基础沉降观测一般根据下表中要求的时间间隔进行。

墩台基础沉降观测频次表

观测阶段

观测频次

观测期限

观测周期

墩台基础施工完成

/

设置观测点，进行首次观测

墩台混凝土施工

荷载变化前后各1次或1次/周

承台回填时，临时观测点取消

预制梁桥

架梁前

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

前2次通过前后各1次，其后每1次/天，连续2次，其后1次/3天，连续3次，以后1次/周

桥梁主体工程完工～无砟轨道铺设前

≥6个月

岩石地基的桥梁，一般不宜少于2个月

无砟轨道铺设期间

无砟轨道铺设完成后

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个月

13～24个月

1次/6个月

注：

1、观测墩台沉降时，应同时记录结构荷载状态、环境温度及天气日照情况。

2、架桥机（运梁车）通过时观测要求：

第一次通过和第二次通过前后均需要观测，其后每1次/1天，连续2次；

其后每1次/3天，连续3次，以后1次/1周。

②梁体徐变观测据下表中要求的时间间隔进行。

梁体徐变观测频次表

梁体测量间隔表

预应力终张拉

张拉前、后各1次

预应力张拉完成～无砟轨道铺设前

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

桥梁附属设施安装

1次/周，要求安装前、后必须各有1次

第0～3个月，每1个月为一测量周期

第4～24个月，每3个月为一测量周期

③涵洞沉降观测据下表中要求的时间间隔进行，涵洞顶填土沉降的观测应与路基沉降观测同步进行。

涵洞沉降观测频次表

1、架桥机（运梁车）通过时观测要求：

每1次/1天，连续2次；

5）梁体徐变量计算：

对于梁体的徐变变形观测，每孔梁支点之间的梁体徐变变形应以两支点的连线为基准线进行观测计算，由于下部结构沉降变形的影响，该基准线的位置会发生变化，梁体观测点至该基准线的垂直距离利用几何方法计算取得，垂直距离差值就是梁体徐变变形量。

3、过渡段工程沉降变形观测技术要求

（1）观测断面和观测点的设置原则

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，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。

2）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，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。

3）路堤和路堑分界处设置观测断面，观测点设置参照路堤。

4）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

沉降观测点与剖面沉降管埋设参考路堤设置。

沉降精度与频次等技术要求同路基要求。

平面示意图

4、隧道工程沉降变形观测技术要求

1）隧道工程沉降观测是指隧道基础的沉降观测，即隧道的仰拱部分。

其它如洞顶地表沉降、拱顶下沉、断面收敛沉降变形等不列入本沉降观测的内容。

2）隧道的进出口进行地基处理的地段，从洞口起每25m布设一个断面。

3）隧道内一般地段沉降观测断面的布设根据地质围岩级别确定，一般情况下Ⅲ级围岩每400m、Ⅳ级围岩每300m、Ⅴ级围岩每200m布设一个观测断面；

4）明暗交界处、围岩级别、衬砌类型变化段及沉降变形缝位置应至少布设两个断面；

5）地应力较大、断层或隧底溶蚀破碎带、膨胀土等不良和复杂地质区段，特殊基础类型的隧道段落、隧底由于承载力不足进行过换填、注浆或其它措施处理的复合地基段落适当加密布设。

6）隧道洞口至分界里程范围内应至少布设一个观测断面。

7）施工降水范围应至少布设一个观测断面。

8）路隧分界点处，路、隧两侧分别设置至少一个观测断面。

9）长度大于20m的明洞，每20m设置一个观测断面。

10）隧道工程完成后，每个观测断面在相应于两侧边墙处设一对沉降观测点。

隧道观测标埋设位置示意图

11）隧道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，沉降观测点位布设于观测断面隧道内壁两侧，水准路线观测示意图如下图所示：

隧道沉降观测水准路线示意图

（2）观测技术要求

1）隧道沉降观测从仰拱施工结束后立即进行，观测时间不得少于3个月。

当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。

2）隧道沉降观测水准的测量精度为±

3）隧道沉降变形观测据下表中要求的时间间隔进行。

每阶段的沉降观测在开始时可一般每周观测一次，以后可根据两次观测的沉降量调整沉降观测的频度，但两次的观测沉降量不宜大于1mm。

隧道沉降观测频次表

备注

仰拱施工完成至无砟轨道铺设前

3个月

全程

1次/天

0～1个月

1～3个月

1次/2周

六、线下工程沉降评估

1、无碴轨道铺设前，应对线下工程沉降作系统评估，确认工后沉降和变形符合设计要求。

2、评估除采用曲线拟合法进行线下工程的单个测点评估外，同时应进行区段线下工程综合评估。

3、评估时发现异常现象或对原始资料存在疑问，应进行必要的检查。

4、评估沉降无法达到设计标准时，应及时通知建设方、设计方、施工方、监理方，由业主组织各方分析原因，并采取相应措施。

5、采用曲线回归法进行线下工程沉降评估，要求相关系数不得小于0.92。

6、目前，国内外采用的沉降预测评估方法较多，而每种预测方法均有其一定的适用范围，需要结合线下工程不同结构物和不同地质条件下的沉降观测情况，总结沉降变形特点，选择合适的预测方法。

（1）路基工程沉降评估

1）判定标准：

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多种曲线的回归分析，确定沉降变形的趋势。

无碴轨道路基工后沉降值不应大于15mm。

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。

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。

设计预测总沉降量与通过实测资料预测的总沉降量之差值不宜大于10mm。

2）工后沉降的计算：

设计工后沉降量按S工后=S1＋S2计算，其中S1为路基铺轨后运营100年发生的沉降，采用曲线回归方法获得，S2为无碴轨道结构自重荷载发生的沉降，计算用压缩模量可根据观测资料反算获