路基沉降观测方法.docx

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路基沉降观测方法

路基沉降观测实施方法

1.编制依据

根据铁道部京沪高速铁路建立总指挥部2008年5月?

京沪高速铁路线下工程沉降变形观测及评估实施方案?

，结合本工班管段路基工程的具体情况制定实施细那么。

2.任务X围及工作内容

2.1任务X围：

商合杭一分部管段路基总长614.11米，分为三段如下表：

第一段：

DK674+162.92-DK674+433.98路基全长271.08。

第二段：

DK680+980.19-DK681+101.27路基全长121.08。

第三段：

DK681+237.65-DK681+459.60路基全长221.95。

工程名称

起止桩号

长度（m）

起点

终点

路基

DK674+162.92

DK674+433.98

271.08

路基

DK680+980.19

DK681+101.27

121.08

路基

DK681+237.65

DK681+459.60

221.95

2.1工作内容：

路基工程沉降变形观测。

3.参照执行的标准及规X

〔1〕?

客运专线铁路无砟轨道铺设条件评估技术指南?

〔铁建立[2006]158号〕；

〔2〕?

客运专线铁路无砟轨道测量技术暂行规定?

〔铁建立[2006]189号〕；

〔3〕?

国家一、二等水准测量规X?

〔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方法?

〔铁建立[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X?

〔GB0026－93〕；

〔8〕?

全球定位系统〔GPS〕铁路测量规程?

〔TB10054－97〕；

〔9〕?

客运专线无砟轨道铁路设计指南?

〔铁建立函[2005]754号〕；

〔10〕路基工程设计图纸

沉降变形监测网建立及测量技术要求

沉降监测网的建立、精度要求等符合?

客运专线无碴轨道铁路工程测量暂行规定?

的要求;

根据?

商杭合铁路线下工程沉降变形观测及评估实施方案?

规定，沉降变形测量点分为基准点、工作基点和沉降变形观测点。

其布设按以下要求：

〔1〕每段路基均建立独立的监测网，设置1个稳固可靠的基准点。

基准点设在沉降变形影响X围以外便于长期保存的稳定位置，与相邻桥梁共用。

〔2〕工作基点选在比拟稳定的位置。

工作点除使用普通水准点外，按照国家二等水准测量的技术要求进一步加密水准基点或设置工作基点至满足工点垂直位移监测需要。

加密后的水准基点〔含工作基点〕间距200m左右时，可根本保证线下工程垂直位移监测需要。

〔3〕沉降变形观测点设立在沉降变形体上能反映沉降变形特征的位置，具体点位布设详见5.2。

4.1沉降变形监测测量工作根本要求

水准基点使用时首先作稳定性检验，并以稳定或相对稳定的点作为沉降变形的参考点。

每次观测前，对所使用的仪器和设备进展检验校正，并保存检验记录。

4.2每次沉降变形观测时遵循以下要求：

〔1〕严格按二等水准测量规X的要求施测。

首次观测每个往返测均进展两次读数。

〔2〕参与观测的人员必须经过培训才能上岗，并固定观测人员。

〔3〕为了将观测中的系统误差减到最小，到达提高精度的目的，各次观测应使用同一台仪器和设备，前后视观测最好用同一水平尺，必须按照固定的观测路线和观测方法进展，观测路线必须形成附合或闭合路线，使用固定的工作基点对应沉降变形观测点进展观测。

〔4〕观测时要防止阳光直射，且在根本一样的环境和观测条件下工作。

〔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〕对工作基点的稳定性要定期检核，在雨季前后要联测，检查水准点的标高是否有变动。

〔8〕数据计算方法和计算用工作基点一致。

4.3沉降变形监测观测〔二等水准测量〕技术要求

〔1〕水准网的观测按照国家二等水准施测，采用单路线往返观测。

每次观测均形成闭合检验条件。

〔2〕水准仪使用DNA03或DIN1型仪器，仪器及配套水准尺均应在有效合格检定期内。

水准仪与水准尺在使用前及使用过程中，经常规检校合格，水准仪视准轴与水准管轴的夹角均不超过15″。

仪器各种设置正确，其中有限差要求的工程按规X要求在仪器中进展设置，并在数据采集时自动控制，不满足要求的在现场进展提示并进展重测。

〔3〕外业测量一条路线的往返测使用同一类型仪器和转点尺垫，沿同一路线进展。

观测成果的重测和取舍按?

国家一、二等水准测量规X?

〔GB/T12897-2006〕有关要求执行。

观测时，视线长度≤50m，前后视距差≤1.0m〔光学〕，≤1.5m〔电子〕；前后视距累积差≤3.0m〔光学〕，≤6.0m〔电子〕；视线高度≥0.3m〔光学〕，≥0.5m〔电子〕；测站限差：

两次读数差≤0.4mm，两次所测高差之差≤0.6mm，检测间歇点高差之差≤1.0mm；观测读数和记录的数字取位：

使用DS05或DS1级仪器，读记至0.05mm或0.1mm；使用数字水准仪读记至0.01mm。

〔4〕观测时，一般按后-前-前-后的顺序进展，对于有变换奇偶站功能的电子水准仪，按以下顺序进展：

A往测：

奇数站为后—前—前—后

偶数站为前—后—后—前

B返测：

奇数站为前—后—后—前

偶数站为后—前—前—后

〔5〕每一测段均为偶数测站。

晴天观测时给仪器打伞，防止阳光直射；扶尺时借助尺撑，使标尺上的气泡居中，标尺垂直。

〔6〕观测前30min，将仪器置于露天阴影处，使仪器与外界气温趋于一致；对于数字式水准仪，进展不少于20次单次测量，到达仪器预热的目的。

测量中防止望远镜直接对着太阳；防止视线被遮挡，遮挡不超过标尺在望远镜中截长的20%。

观测时用测伞遮蔽阳光，对于电子水准仪，施测时均装遮光罩。

〔7〕自动安平水准仪的圆水准器，严格置平。

在连续各测站上安置水准仪时，使其中两脚螺旋与水准路线方向平行，第三脚螺旋轮换置于路线方向的左侧与右侧。

除路线拐弯处外，每一测站上仪器与前后视标尺的三个位置，一般为接近一条直线。

〔8〕观测过程中为保证水准尺的稳定性，选用2.5kg以上的尺垫，水准观测路线必须路面硬实，观测过程中尺垫踩实以防止尺垫下沉。

同时观测过程中防止仪器安置在容易震动的地方，如果临时有震动，确认震动源造成的震动消失后，再激发测量键。

水准尺均借助尺撑整平扶直，确保水准尺垂直

〔9〕数据处理时，闭合差、中误差等均满足要求后进展平差计算，主水准路线要进展严密平差，选用经鉴定合格的软件进展。

4.沉降观测实施方案

全管段共有五段路基，根据?

京沪高速铁路线下工程沉降变形观测及评估实施方案?

要求，本段路基工程变形监测包含路基底层及表层的沉降观测两项。

5.1一般规定

〔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，指导进展信息化施工，必要时提出加速路基沉降的措施，确定无砟轨道的铺设时间，评估路基工后沉降控制效果，确保无砟轨道构造的平安。

〔2〕路基上无砟轨道铺设前，应对路基沉降变形作系统的评估，确认路基的工后沉降和沉降变形满足无砟轨道铺设要求。

〔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。

观测数据缺乏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。

〔4〕评估时发现异常现象或对原始记录资料存在疑问，要进展必要的检查。

5.2沉降观测断面和观测点的布置

沉降观测装置应埋设稳定，观测期间应对观测装置采取有效的保护措施。

根据经历，埋设的观测设施的有效性以及对其保护是否得力是决定整个观测工作成败的关键。

各部位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工程数据的综合分析。

路基沉降观测断面及观测断面的观测点的布置应根据地形地质条件、地基处理方法、路堤高度、地形地势的起伏情况、堆载预压等具体情况，结合沉降预测方法和工期要求具体确定，同时还应根据施工核对的地质、地形等情况调整或增设。

〔1〕观测断面布置

沉降观测断面严格按照设计图纸中要求的断面布设，采用全站仪放样，保证观测断面的准确性。

〔2〕观测点的布置

①一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。

②按设计图纸要求，本管段路基观测断面包括沉降观测桩、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两侧各2m处，沉降板位于路堤中心，底板埋设于原始地面处，随填土增高而逐渐接高测杆及保护套管。

③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〕布置沉降元件进展，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撤除，基床表层施工后，于路基面上设置正式沉降观测桩。

④路堤与横向构造物过渡段，于横向构造物顶部沿横向构造物的对角线方向铺设剖面沉降管。

横向构造物两侧边缘外设置一个观测断面，包括沉降观测桩、位移观测桩和沉降板。

⑤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。

5.3观测元件埋设说明

〔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〔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。

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，保护套管用观测方法。

5.4观测方法、精度及要求

〔1〕沉降板观测方法

采用水准测量方法，按测量精度要求和频次定期观测沉降板测杆顶面测点高程。

沉降板观测时应在测杆头上套一个专用的测量帽。

测量帽下部以刚好套入测杆为宜，测量帽上部以中心为一半球型的测点。

在沉降板测杆接高时应同时测量接高前后的测杆高程。

〔2〕路肩沉降观测桩观测方法

采用水准测量方法，按测量精度要求和频次定期观测路肩观测桩顶面测点高程。

〔3〕观测测量精度

①观测精度

路基沉降观测水准测量的精度为±1.0mm，读数取位至0.1mm；剖面沉降观测的精度应不低于4mm/30m。

〔4〕沉降观测要求

①为了观测到各部位的沉降，从路基填土开场，沉降观测也随即进展。

预压地段按照相关要求在基床底层顶面设置临时沉降观测桩，非预压地段，此时基床表层的级配碎石也未填筑，在路基中心及两侧各2mX围内设置临时沉降观测桩，临时沉降观测桩的材质，埋置要求及观测标准与正式的沉降观测完全一样，待预压土卸载时，临时沉降观测桩随之撤除或废弃沉降板测杆随之降低，待基床表层的级配碎石铺设完成后，按照相关要求埋设正式的沉降观测桩，开场观测路基沉降。

②沉降板随着预压土的填筑而接高，随预压土的卸载而降低，观测连续进展，剖面沉降管和位移观测桩不受预压土的影响。

③沉降设备的埋设是在施工过程中进展的，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展，不能影响路基填筑质量。

④观测过程中发现异常必须及时查明原因，尽快妥善处理。

⑤路基填筑过程中应及时整理路堤边桩位移及中心沉降观测点的沉降量，当边桩水平位移大于5mm/天，垂直位移大于10mm/天，路堤中心地基处沉降观测点沉降量大于10mm/天时，应及时通知工程部，并要求停顿填筑施工，待沉降稳定后再恢复填土，必要时采用卸载措施。

⑥元件保护要求

Ⅰ.各工程工程部应成立专门小组，进展元器件的埋设、测量和保护工作，小组人员分工明确，责任到人。

Ⅱ.凡沉降板附近一米X围内土方应采用人工摊平及小型机具碾压，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。

Ⅲ.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，派专人负责监视观测断面的填筑。

5.5沉降观测频度

路基沉降观测的频次不低于下表的规定。

实际工作进展时，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。

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。

观测过程中及时整理绘制“填土－时间－沉降〞曲线图，观测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

堆载预压或路基施工完毕

第1个月

1次/周

第2～3个月

1次／2周

3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

5.6沉降评估

〔1〕观测资料整理

①应采用统一的路基沉降观测记录表格，做好观测数据的记录与整理，观测资料应齐全、详细、规X，符合设计要求。

所有测试数据必须真实准确，不得造假；记录必须清晰，不得涂改；测试、记录人员必须签名。

②所测数据必须当天及时按照沉降评估单位规定的格式输入电脑，并进展分析，整理，核对无误后在计算机内保存。

③按照提交资料要求及时对测试数据进展整理、分析、汇总，及时绘制路基面、填料及路基各项观测的荷载-时间-沉降过程曲线。

并按有关规定整理成册，格式详见附件四〔附表〕，以书面及Excel电子表格两种形式同时报送有关单位进展沉降分析、评估。

〔2〕沉降评估方法及判定标准

①评估方法

前期采用修正双曲线法，后期采用双曲线法、指数曲线法。

②评估判定标准

根据铁建立[2006]158号?

客运专线铁路无砟轨道铺设条件评估技术指南?

，路基沉降预测应采用曲线回归法，无砟轨道铺设条件的评估判定标准应满足以下要求：

1〕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，曲线回归的相关系数不应低于0.92。

2〕沉降预测的可靠性应验证，间隔不少于3个月的两次预测最终沉降的差值不应大于于8mm。

3〕路基填筑完成或堆载预压后，最终的沉降预测时间应满足以下条件：

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。

4〕路基沉降的评估应结合路基各观测断面以及相邻桥涵的沉降预测情况进展，预测的路基工后沉降值不应大于15mm。

〔3〕路基沉降评估

无砟轨道铺设条件的评估结果基于真实、可靠的观测数据，线下工程施工前，对观测人员进展技术指导和培训，统一全线沉降变形观测数据的统计整理形式，观测资料经监理单位确认后提交给建立单位和沉降评估单位。

建立单位及时组织进展评估，并将阶段评估成果提交相关勘察设计、施工、监理等单位。

评估工作完成后，提交?

无砟轨道铺设评估报告?

，并负责判定线下根底的沉降变形能否满足无砟轨道铺设条件。

①路基沉降评估所需资料要求

1〕路基沉降观测资料。

测量单位要按照观测时间要求，及时进展沉降观测。

观测数据按照统一格式填写，所有测试数据必须真实准确，不得造假；记录必须清晰，不得涂改；测试、记录人员必须签名，及时将采集的数据进展整理，其格式详见附件四〔附表〕，以书面及Excel电子表格两种形式同时报送有关单位。

2〕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，路基施工各节点工期，包括路基填筑进度、堆载预压土、卸载预压土、基床表层施工、轨道板底座施工、铺板时间、轨道板精调时间以及铺轨时间。

3〕施工质量控制过程和抽检情况等监理资料。

〔4〕沉降评估报告大纲

①概述

②评估分析依据及方法

③观测数据整理

④沉降预测分析〔曲线回归相关系数、沉降预测的可靠性验证、已发生沉降大于预测总沉降的75%验证、预测工后沉降分析、沿线路纵向沉降预测情况分析〕

⑤沉降预测结论

⑥需要说明的其它问题

⑦路基沉降预测附件

5.过渡段沉降变形观测

6.1一般规定

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。

〔1〕桥涵两端的过渡段、路隧过渡段及堑堤过渡段均需进展沉降观测。

〔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构造物之间的关系综合进展。

〔3〕对线路不同下部根底构造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。

6.2观测技术要求

〔1〕过渡段应考虑线路纵向平顺性和不同构造物差异沉降的观测和评估，不同构造物起点处、距起点5～10m、20～30m处分别设置观测断面。

每个横向构造物每侧各设置一个观测断面。

〔2〕过渡段观测点设置参照路堤。

同时在横向构造物顶面埋设一根剖面沉降管。

〔3〕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。

观测精度、频次及资料整理要求同路基。

6.3过渡段的沉降评估

〔1〕沉降评估所需资料

①过渡段不同构造物的根底沉降观测资料。

②过渡段区域的工程地质纵横断面图、设计图纸和说明书等相关设计资料。

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。

6.4沉降评估方法及判定标准

过渡段沉降的预测评估方法参照路基执行。

过渡段不同构造物间的预测差异沉降不应大于5mm。

预测沉降引起沿线路方向的折角不应大于1／1000。