沉降观测作业指导书.docx
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沉降观测作业指导书
青荣城际铁路Ⅲ标
沉降观测作业指导书
编制：
审核：
批准：
有效状态：
有效
中交二航局青荣城际铁路指挥部
二〇一一年五月
沉降观测作业指导书
1.目的
明确沉降观测工作的流程、操作要点、相应的工艺标准和内业数据的处里，指导、规范沉降观测，为评估做好准备。
2.编制依据
（1）．《客运专线铁路无砟轨道铺设条件评估技术指南》（铁道部工管技[2009]77号）；
（2）《国家一、二等水准测量规范》（GB12897—2006）；
（4）．《建筑沉降变形测量规程》（JGJ/T8-2007）；
（5）．《铁路客运专线竣工验收暂行办法》（铁建设[2007]183号）；
（6）．《客运专线无砟轨道铁路施工技术指南》（TZ216-2007）；
（7）．《工程测量规范》（GB50026-2007）；
（8）．《客运专线无砟轨道铁路设计指南》（铁建设函[2005]754号）；
（9）．《客运专线铁路变形观测评估技术手册》
（10）．铁道部有关规定及和新建青荣城际铁路工程设计文件；
3.适用范围
本方案适用于我施工指挥部施工范围内的所有路基（含过渡段）、桥梁、涵洞、隧道工程（即隧道口仰拱、隧道一般地段和不良、复杂地质区段）施工过程中的沉降变形观测。
4.沉降监测工艺简介
青荣城际铁路无碴轨道对路基、桥涵、隧道等线下工程的工后沉降要求严格、标准高，设计中对土质路基、涵洞基础等均进行了沉降变形计算，采取了相应的设计措施。
而影响沉降计算的因素较多，沉降计算的精度不足以控制无碴轨道工后沉降。
施工期必须按设计要求进行系统的沉降变形动态观测。
通过对沉降观测数据系统综合分析评估，验证或调整设计措施，使路基、桥涵、隧道工程达到规定的变形控制要求。
分析、推算出最终沉降量和工后沉降，合理确定无碴轨道开始铺设时间，确保青荣城际铁路无碴轨道结构铺设质量。
5.仪器设备及人员要求
变形监测仪器设备购置、观测元件加工应按照设计文件和《国家一、二等水准测量规范》的要求进行购买，要求购买DS05及以上的水准仪，建立仪器设备购置台帐和仪器设备检验计划。
仪器设备运抵施工现场后，应立即进行开箱检查验收，应向仪器设备供应方索取仪器设备出厂合格证，计量检测证等相关质量证明。
仪器、设备检验合格后应妥善保管。
各工区须配置足够的专业测量人员从事沉降观测工作，总负责为各工区总工程师，直接负责人为各工区测量负责人，名单上报经理部工程部备案，如有人员变动需上报工程部，需同等级别人员补充并经工程部同意后方可进行调换。
6.沉降监测工艺流程
监测元器件的埋设→监测→观测资料→整理→数据分析→提交观测文件→提交观测报告→提交评估申请
7.监测断面的设置
7.1路基工程
路基沉降观测应以路基面沉降和地基沉降观测为主。
7.1.1观测断面按照设计要求设置，同时满足以下要求：
沿线路方向的间距一般不大于50m；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，在变化点附近设置观测断面，以确保能够反映真实差异沉降。
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。
7.1.2观测点按照设计要求设置，同时满足以下要求：
观测点应设在同一横断面上，这样有利于测点看护，便于集中观测，统一观测频率，更重要的是便于各观测项目数据的综合分析。
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：
沉降板每断面设置一个，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剖面沉降管、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，位移观测桩边桩分别位于两侧坡脚外2m、10m处，并与沉降观测桩及沉降板位于同一断面上，剖面沉降管位于基底。
7.1.3沉降板按照设计要求设置，同时满足以下要求：
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，另一处根据地形地质情况布置。
7.1.4预压地段，预压期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位于路基中心，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。
深厚层地基需分层沉降监测：
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。
采用机动钻孔引孔埋设PVC管和沉降磁环，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，地层界面和加固地面设置磁环。
具体布置断面和布置位置按设计文件要求执行。
路堤基底设置剖面沉降管进行全断面沉降观测时，严格按照设计文件要求执行。
7.1.5测点及观测元器件的埋设位置应符合设计要求，且标设准确、埋设稳定。
观测期间应对观测点采取有效的保护措施，防止施工机械的碰撞，人为因素的破坏，务必使观测工作能善始善终，取得满意成果。
7.1.6监测元件的选取和埋设
7.1.6.1监测元件的选取
元件的选取严格按照设计文件要求执行，对于剖面沉降管、单点沉降计等电测元件及检测仪器的选配，应选用高灵敏度、高精度、高可靠性及稳定性好的仪器；仪器企业厂家应具有相应的生产许可证、计量器具许可证和质量等证明文件，并具有良好的工程应用业绩和信誉评价。
7.1.6.2监测元件的埋设
①沉降观测桩
选择Φ20mm钢筋，顶部磨圆并刻画十字线，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。
②沉降板：
由底板、金属测杆（φ40mm镀锌铁管）及保护套管（φ75mmPVC管）组成。
底板尺寸为50cm×50cm,厚3cm。
按二等水准标准测量沉降板标高变化。
①沉降板埋设位置应按设计测量确定，埋设位置处可垫10cm砂垫层找平，埋设时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。
金属测杆用内接头连接，保护套管用PVC管外接头连接。
3）位移边桩：
在两侧路堤坡脚外2m及12（或10）m处各设一个位移观测边桩。
位移观测边桩采用C15钢筋混凝土预制，断面采用15cm×15cm正方形，长度不小于1.1m。
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观测桩距基桩的距离，采用水准仪测量观测桩标高作为初始读数。
4）剖面沉降管：
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。
具体观测断面布置、观测原件布设参见《青荣城际施路通-33》图。
7.2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。
具体设置位置见涵洞沉降变形观测标沉降观测标布置图。
7.2.2监测元件的选取和埋设
7.2.2.1监测元件的选取
元件的选取严格按照设计文件要求执行。
7.2.2.2监测元件的埋设
涵洞观测标选用Φ20mm钢筋，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，表面做好防锈处理。
完成埋设后测量桩顶标高作为初始读数。
7.3隧道工程
隧道工程沉降观测是指隧道的仰拱部分。
7.3.1观测断面设置
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。
隧道内一般地段沉降观测断面的布设按照围岩要求布设，一般情况下Ⅲ级围岩间距为400m，Ⅳ级围岩间距为300m，Ⅴ级围岩间距为200m布设一个观测断面。
明暗交界处、围岩类别、衬砌类型变化段及沉降变形缝位置应至少布设两个断面。
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、注浆或其他措施处理的复合地基段加密布设。
隧道洞口至分界里程范围、施工降水范围内、路隧分界点处两侧和长度大于20m的明洞至少布设一个观测断面。
隧道工程完工后，每个观测断面在相应于两侧边墙处设一对沉降观测点，设置在高于水沟盖板0.3m处。
7.3.2隧道观测点的埋设参照承台的要求进行。
7.4过渡段工程
桥涵两端的过渡段、路隧过渡段及堑堤过渡段需要进行沉降观测
7.4.1观测断面设置
不同结构物起点处、距离起点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，观测断面观测点的设置同路堤要求。
路堤和路堑分界处设置观测断面，观测点设置同路堤要求。
横向结构物顶面埋设剖面沉降管，设置同路堤要求。
5.4.2过渡段观测点的埋设参照路堤的要求进行。
8.沉降监测
8.1一般要求
8.1.1沉降变形观测根据《客运专线铁路无碴轨道铺设条件评估技术指南》、《客运专线无碴轨道铁路工程测量暂行规定》的要求，沉降变形观测网按三等变形测量等级技术要求建立，沉降变形观测点的水准测量采用三等变形观测测量技术要求。
8.1.2建立沉降变形观测网，布设水准基点和工作基点。
高程应采用施工高程控制网系统并与施工高程控制网联测。
全线二等水准测量贯通后，将沉降变形观测网与二等水准点联测，统一归化为二等水准基点上。
沉降观测网每半年复测一次，验证基准点和工作基点的稳定性，从而保证测量结果的可靠性，复测工作结合精测网复测进行。
8.1.3所使用的仪器和设备应进行定期检查并作出详细记录；每次测量应采用同一仪器，固定观测人员，采用相同的观测路线和观测方法，在基本相同的环境和观测条件下工作。
8.1.4各种原始测量记录应真实、可靠，并有可追溯性；计算成果和图表清晰、签署齐全，并妥善保存。
8.2观测水准基点、工作基点的布设
8.2.1观测水准基点的布设
在沿线施工已设水准基点的基础上，按距离不大于1km增设水准基点，水准基点应设在变形区以外的岩石或原状土层上，亦可利用稳固的建筑物、构筑物设立水准点。
8.2.2工作基点的布设
为满足沉降变形观测精度要求，在两水准基点之间沿线路方向按间距不大于200m、距路基中心距离小于100m布设工作基点。
工作基点应布设在不受施工干扰的稳定土层内，以便长期保存和使用的地点。
工作基点的埋设按照下图要求执行：
1-盖；2-砖；3-素土；4-素混凝土；5-冻土线
8.2.3观测网中，工作基点应定期与水准基点进行校核。
当对沉降观测成果发生怀疑时，应随时进行复测校核。
8.3沉降变形观测主要技术要求
8.3.1沉降变形观测网主要技术要求
沉降变形观测网的主要技术要求
等级
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）
监测已测高差较差（mm）
使用仪器、观测方法的要求
三等
1.0
0.3
DS05或DS1型仪器，按暂行规定二等水准测量的技术要求施测
8.3.2测量等级及精度要求和观测方法
测量等级及精度要求和观测方法
等级
高程中误差（mm）
相邻点高差中误差（mm）
观测方法
水平位移观测沉降变形点点位中误差（mm）
三等
±1.0
±0.5
按国家二等精密水准测量
±6
8.3.3一、二等水准测量仪器及主要技术要求
等级
仪器
视线长度（m）
前后视距差（m）
在任一测点上前后视距差累计（m）
视线高度（下丝读数）（m）
一等
DSZ05、DS05
≤30
≤0.5
≤1.5
≥0.5
二等
DS1、DS05
DS1≤50，DS05≤60
≤1.0
≤2.0
≤0.3
8.4各种地段沉降变形观测
8.4.1路堤填高＜3m，且地基压缩层厚＜5m地段
顺号
观测内容
观测元件
观测点
数量
断面间距
附注
1
路基面沉降观测
观测桩
3个/断面
200m
地形地质条件变化较大地段应适当加密观测断面
2
基底沉降观测
沉降板
1个/断面
200m
根据工点工期等具体情况适当增设
8.4.2路堤下地基压缩层厚≥5m地段及路堤填高≥3.0、地基压缩层厚＜5m地段
顺号
观测内容
观测
元件
观测点数量
断面
间距
附注
1
路基面沉降观测
观测桩
3个/断面
50～100m
地形地质条件变化较大地段应适当加密观测断面
2
路堤基底沉降观测
沉降板
1～2个/断面
50～100m
地基面横坡大于1：
5时，每个断面埋设2个。
3
路堤基底全断面沉降观测
剖面沉降管
1个/断面
4
改良土填土沉降观测
单点
沉降计
1个/断面
200m
根据改良土工点、土质等具体情况，且改良土路堤填高大于5m时适当增设。
8.4.3土质路堑地段
土质路堑（含基岩全风化层）一般地段只设路基面沉降观测桩2～3个/断面，断面间距50m，地势平坦、地基条件良好地段间距100m；当地基地层为红黏土、膨胀土时，同时在换填底面埋设单点沉降计观测地基沉降或隆起情况。
8.5沉降变形测量精度要求
沉降变形的水准测量精度为0.1mm，读数取位至0.01mm；剖面沉降管的测量精度为4mm/30m；单点沉降计观测精度为测量值的1％，灵敏度为0.01mm。
8.6沉降观测的频次
沉降观测的频次不低于下表的规定。
实际工作进行时，观测时间的间隔要根据沉降值和沉降速率进行调整。
桥涵和隧道工程按照下表执行。
路基工程除按照下表观测频次要求外，当两次连续观测的沉降值大于4mm时应加密观测频次；当环境条件发生变化或数据异常时应及时观测。
墩台基础沉降观测频次表
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，进行首次观测
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，临时观测点取消
预制桥梁
架梁前
全程
1次/周
预制梁架设
全程
前后各1次
附属设施施工
全程
荷载变化前后各1次或1次/周
桥位施工桥梁
制梁前
全程
前后各1次
上部结构施工中
全程
荷载变化前后各1次或1次/周
附属设施施工
全程
荷载变化前后各1次或1次/周
架桥机（运梁车）通过
全程
前后各1次
桥梁主体工程完工～无砟轨道铺设前
≥6个月
1次/周
岩石地基的桥梁，一般不宜少于2个月
无砟轨道铺设期间
全程
1次/月
无砟轨道铺设完成后
24个月
0～3个月
1次/2周
4～12个月
1次/月
13～24个月
1次/3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，连续两次；其后每1次/3天，连续三次，以后1次/1周
梁体徐变观测频次表
观测阶段
观测周期
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
张拉完成后第1～3个月，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
无砟轨道铺设期间
1次/周
无砟轨道铺设完成后
第0～3个月，1次/月
第4～24个月，1次/3月
涵洞沉降观测频次表
观测阶段
观测频次
备注
观测期限
观测周期
涵洞基础施工完成
/
/
设置观测点，进行首次观测
涵洞主体施工完成
全程
荷载变化前后各1次或
1次/周
测试点移至边墙两侧
洞顶填土施工
全程
荷载变化前后各1次或
1次/周
架桥机（运梁车）通过
全程
前后各1次
至少进行2次通过前后的观测
涵洞完工～无砟轨道
铺设前
≥6个月
1次/周
岩石地基的桥梁，一般
不宜少于2个月
无砟轨道铺设期间
全程
1次/周
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、架桥机（运输车）通过时观测要求：
每1次/1天，连续2次；其后每1次/3天，连续三次，以后1次/1周
路基沉降观测频次
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/月
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
注：
1.架桥机（运梁车）通过时观测要求：
每1次/3天，连续3次；以后1次/1周，连续3次；以后1次/2周。
隧道沉降观测频次
观测阶段
观测频次
观测期限
观测周期
仰拱施工完成至无砟轨道铺设前
三个月
1次/周
无砟轨道铺设期间
全程
1次/天
无砟轨道铺设完成后
三个月
0～1个月
1次/周
1～3个月
1次/2周
8.7观测点的保护
基准点、观测桩，在观测期间必须采取有效措施加以保护或专人看管。
在附近设醒目的警示标志防止遭施工机械碰撞损坏，测量标志一旦遭受碰损，应立即复位并复测。
应成立专门小组，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。
元件埋设时应根据现场情况进行编号，有导线的元件应将导线引出至路基坡脚观测箱内。
凡沉降板附近一米范围内土方应采用人工摊平及小型机具碾压，并配备专人负责指导，以确保元器件不受损坏。
各工区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，在附近设醒目的警示标志防止遭施工机械碰撞损坏,测量标志一旦遭受碰损，应立即复位并复测。
9.测量观测资料整理及提交资料
9.1一般要求
9.1.1观测资料应齐全、详细、规范符合设计及细则要求。
9.1.2人工测试数据，必须在观测当天及时输入计算机，核对无误后在计算机内备份；自动采集测试数据应及时在计算机内备份。
沉降观测资料及时输入沉降观测管理信息系统，以保证各相关单位在观测过程中时时监控。
观测中有沉降异常情况应及时通知有关各方及时处理。
9.1.3按照提交资料要求及时整理、汇总、分析，按《细则》要求整编成册。
9.2资料整理
9.2.1沉降观测资料表
1）观测断面与观测点工程属性信息表
2）电子水准测量记录手簿
3）路基沉降观测记录表（沉降观测桩）
4）路基沉降观测记录表（沉降板）
5）路基沉降观测记录表（沉降管）
6）路基分层沉降观测记录表
7）路基分层沉降观测记录汇总表
8）路基边桩位移观测记录表
9）路基边桩位移观测记录汇总表
10）桥梁承台沉降观测记录表
11）桥梁墩（台）沉降观测记录表
12）涵洞沉降观测记录表
13）隧道沉降观测记录表
14）桥梁梁部徐变观测数据录入表
15）沉降设计值表
16）断链表
9.2.2观测点的平面、纵断面和横断面布置图及控制点与观测量
9.2.3标石、标志规格及埋设
9.2.4仪器检测及校正资料
9.2.5观测记录本（簿）
9.2.6平差计算、测量成果质量评定资料
9.3提交资料
观测数据及处理文件提交电子版文件每一个月一次，观测手簿另上报纸介质文件，每3个月上报一次。
成果输出文件每个月提交1次电子版文件，纸介质文件每年提交1次。
10.附件
10.1沉降观测小组人员名单
中铁四局南京枢纽土建工程NJ-3标项目经理部
沉降观测小组人员名单
单位
姓名
职务
经理部
郝又猛
组长
经理部
李凯
测量队长
一工区
屈小军
副组长
一工区
陈鹏
沉降观测负责人
二工区
秦林
副组长
二工区
陈新胜
沉降观测负责人
三工区
苏晓飞
副组长
三工区
孙杰
沉降观测负责人
四工区
黄建军
副组长
四工区
魏亮
沉降观测负责人
五工区
余昌火
副组长
五工区
葛义强
沉降观测负责人
六工区
姚厚军
副组长
六工区
朱钊阔
沉降观测负责人
七工区
徐立明
副组长
七工区
张智勇
沉降观测负责人
10.2沉降观测仪器设备
中铁四局南京枢纽土建工程NJ-3标项目经理部
沉降观测仪器设备台帐
器具名称
品牌型号
精度等级
出厂编号
检定日期
电子水准仪
TrimbleDINI12
03
707205
2008.6.13
电子水准仪
TrimbleDINI12
03
703178A
2008.6.23
电子水准仪
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2008.11.4
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2008.9.28
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