铁路客运专线沉降变形观测实施方案.docx
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铁路客运专线沉降变形观测实施方案
铁路客运专线沉降变形观测
实施方案
一编制依据……………………………………………….…..2
二.工程概况……………………………………………….…..3
三人员及仪器配置……………………………………….…..3
四沉降变形控制网的建立……………………………….…..4
五沉降变形观测的技术要求…………………………….…16
六桥梁、隧道、涵洞、路基、过渡段的沉降观测频次…….…19
七沉降观测内业资料整理及提交………………………….24
八对沉降原件的保护措施………………………………….25
九附表的填写……………………………………………….25
一、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》（铁建设[2006]158号）；
2.《国家一、二等水准测量规范》（GBT12897—2006）；
3．《建筑沉降变形测量规程》（JGJ/T8-2007）；
4．《铁路客运专线竣工验收暂行办法》（铁建设[2007]183号）；
5．《客运专线无砟轨道铁路施工技术指南》（TZ216-2007）；
6．《工程测量规范》（GB50026-2007）；
7．《高速铁路设计规范（试行）》（TB10621-2009）；
8．沪昆铁路客运专线工程设计文件
9.铁道部有关规定
二、工程概况
新建沪昆铁路客运专线云南段TJ2标段位于曲靖市境内，线路起终里程为：
DK1017+906.7--DK1072+514.6，全长54.621km。
我标段共有桥梁41座/22696.4m，隧道8座/15353m，路基18.834km，涵洞44座/1151.34m，公路跨线桥5座/276.6m，人行天桥2座/106.4m，渡槽1处/82.22m，车站一座。
测区从东向西延伸，地形起伏大，丘坡自然坡度较陡，大部分土地为山地、林地，少部分为农田，植被茂密，交通不便，。
三、人员及仪器配置
根据施工内容，分为路基沉降、位移观测与桥梁沉降观测，分别埋置沉降观测元件，成立沉降观测组。
沉降观测组分为六个小组，具体负责沉降观测任务，人员配备如下所示：
测量主要人员一览表
序号
姓名
学历
任职资格
岗位
1
大专
工程师
总体负责
2
大专
高级测工
第一沉降组组长
3
大专
高级测工
第二沉降组组长
4
大专
高级测工
第三沉降组组长
5
中专
高级测工
第四沉降组组长
6
大专
高级测工
第五沉降组组长
7
大专
工程师
第六沉降组组长
仪器配备一览表
序号
仪器名称
进场时间
数量（台）
备注
1
精密电子水准仪（天宝DANI03）
2010年9月5日
1
已检定
2
1秒级全站仪（徕卡1201+）
2010年11月5日
1
已检定
四、沉降变形控制网的建立
中铁二十局施工的沪昆客专线下工程沉降变形观测工作以桥梁、路基垂直位移观测为主，水平位移监测只在路基段。
本线沉降变形测量按三等沉降变形观测规定执行，具体要求如下表：
沉降、位移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、附和或环线闭合差（mm）
检测已测高差较差（mm）
使用仪器、观测方法的要求
三等
1.0
0.3
4√L
6√L
DS05型仪器，按客专规范二等水准测量的技术要求实施
沉降、位移变形观测点精度要求
沉降变形测量的等级
垂直位移测量
水平位移测量
沉降变形点的高程中误差（mm）
相邻沉降变形点的高程中误差（mm）
沉降变形点点位中误差（mm）
三等
±1.0
±0.5
±6.0
沉降变形测量点按以下原则及布设方法：
沉降变形测量点分为基准点、工作基点和沉降变形观测点三类，其布设按下列要求执行：
1基准点：
基准点使用全线的深埋沉降点、CPI、CPII和二等沉降点。
2.工作基点：
工作基点埋设在稳定区域，在观测期间稳定不变，测定沉降变形点时作为高程和坐标的传递点，工作基点处使用普通沉降点外，按照国家二等沉降测量的技术要求进一步加密沉降基点或设置工作基点至满足工点垂直位移监测需要。
加密后的沉降基点（含工作基点）间距200m左右。
个别困难地段可适当调整。
基准点标石埋设规格应符合下图所示：
根据我工区实际情况，按照沪昆沉降观测细则要求，建立沉降观测沉降网，各沉降工作基准点的间距200米左右，点位选择在稳固、可靠的地段，综合考虑当地的交通及山区植被等情况，我工区在选取点位置时，优先选择在机动车辆不能到达的稳固的路边，并按照国家二等沉降测量规范中要求的加密点方法进行埋点，点位埋深均在1.2米以上。
沉降观测沉降网按照国家二等沉降观测方法进行观测，并进行严密平差，将平差成果上报监理工程师批准后才可用于沉降观测，做为沉降观测的工作基点。
3、沉降观测水准网网图如下：
4.沉降变形点：
直接埋设在要测定的沉降变形体上，点位应设立在能反映沉降变形体沉降变形的特征部位，不但要求设置牢固，便于观测，还要求形式美观，结构合理，且不破坏沉降变形体的外观和使用。
（1）桥涵工程观测点的设置：
桥涵工程沉降观测标分为承台观测标、墩身观测标、桥台观测标和涵洞观测标。
a.承台观测标：
设置两个观测标，观测标-1设置于加承台左侧小里程角上，观测标-2设置于加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。
沉降观测桩：
选择Φ20mm钢筋，顶部磨圆并刻画十字线，埋设深度不小于0.1m，高出埋设表面3mm，表面做好防锈处理。
完成埋设后观测桩顶标高作为初始读数，承台观测标如下图所示:
b.墩身观测标：
采用φ14mm不锈钢螺栓。
如下图所示：
设置2个观测标，分别位于墩身两侧。
桥墩观测标一般设置在墩底高出地面或水位0.5m左右，当墩身较矮立尺困难时，为观测方便、确保观测精度、利于测点保护，将桥墩观测标设置在对应墩身顶承台面上。
承台、墩身观测标具体位置见下图：
当墩身较矮时可将墩身观测标埋置在加承台上，以便于观测，如下图：
c.桥台观测标：
设置在台顶（台帽及背墙顶），测点数量不少于4处，分别设置在台帽两侧及背墙两侧（横桥向）。
d.涵洞观测标：
设置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以从边墙位置移动到帽石上，涵洞进出口的帽石各设置两个测点，位于帽石两侧位置。
如下图：
（2）路基沉降观测断面分为F1型、F2型、C型三类。
其沉降观测标分为沉降板，观测桩，位移边桩、剖面沉降管。
埋置断面严格按照设计图纸规定的断面进行沉降元件埋设。
每个断面上的沉降观测标布置情况如下：
a.沉降观测桩：
选用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设在设计位置，埋置深度不小于0.3m，桩周0.15m用C15混凝土浇筑固定，完成埋设后测量装顶标高作为初始读数，具体做法如下图所示。
b.沉降板：
应严格按设计要求进行埋设，一般情况下：
有底板、金属测杆（φ20镀锌铁管）及保护套管（φ49PVC管）组成，钢底板尺寸为30x30cm，厚0.8cm，具体做法如下图所示。
埋设方法：
沉降板埋设位置处垫10cm粗砂垫层找平，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20CM厚度的精砂保护，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，防止填料落入保护套管内。
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。
接长套管时确保垂直，避免机械施工等因素导致套管倾斜。
c.位移边桩：
采用C15钢筋混凝土预制，断面采用15cmX15cm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。
埋设方法：
边桩设置深度在地表以下不小于1.0m桩顶路出地面不应大于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。
d.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。
安装前必须在剖面管内穿一钢丝或结实牢固的引线，并在引线上每2米做好指示标志。
剖面沉降测量时用剖面沉降仪探头在预埋的剖面沉降管导槽内，将按着栓在引线上，从一端拉向别一端，按2米间距读一次剖面监测仪上的数值。
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预留孔洞。
沉降管敷设完成后，两头砌筑观测坑，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0.5mx0.5mx1.0m。
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。
路基剖面沉降管埋设布置图
e．过渡段沉降观测内容
1）路桥过渡段的沉降变形观测
2）路涵过渡段的沉降变形观测
3）路隧过渡段的沉降变形观测
测点布置距结构物起点5-10米，25-30米，50米处各设一个观测断面，沿涵洞轴线设路基观测断面，每个观测断面设3个观测桩。
f．观测频次
观测精度、频次及资料整理要求同路基。
不少于6个月，过渡段沉降的预测评估方法参照路基执行。
过渡段不同结构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。
（3）隧道工程观测点的设置
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,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；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；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。
隧道洞口至分界里程范围内应至少布设一个观测断面。
施工降水范围应至少布设一个观测断面。
路隧分界点处，路、隧两侧分别设置至少一个观测断面。
长度大于20m的明洞，每20m设置一个观测断面。
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。
如图所示:
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图所示：
五、沉降变形观测的观测路线及观测方法
变形点的沉降观测采用附合沉降路线进行往返观测，严禁采用支沉降路线或中视法，沉降路线经过的工作基点或基点数量不得少于两个。
沉降仪使用天宝DINI03型数字沉降仪，仪器及配套沉降尺均应在有效合格检定期内。
沉降仪与沉降尺在使用前及使用过程中，做好日常检校记录，沉降仪视准轴与沉降管轴的夹角均不超过15″。
仪器各种设置正确，其中有限差要求的项目按规范要求在仪器中进行设置，并在数据采集时自动控制，不满足要求的在现场进行提示并进行重测。
外业测量路线严格按照规定了每个测段的沉降基点、工作基点、测量人员、测量仪器、测量路线、测量方法等五固定法，以提高观测数据的准确性。
观测成果的重测和取舍按《国家一、二等沉降测量规范》（GB/T12897-2006）二等沉降有关要求及《沪昆客专线下工程沉降变形观测及评估实施细则》（西南交通大学）执行。
观测时，视线长度≤50m，前后视距差≤1.5m，前后视距累计差≤6.0m，视线高度≥0.3m，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：
数字沉降仪读数记至0.01mm，内业计算高程取位至0.01mm。
观测时，每一测段均必须为偶数测站，严格按按以下顺序进行：
往测：
奇数站为后-前-前-后
偶数站为前-后-后-前
返测：
奇数站为前-后-后-前
偶数站为后-前-前-后
观测时仪器，避免阳光直射;扶尺时借助尺撑，使标尺上的气泡居中，标尺垂直。
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；对于电子沉降仪，进行不少于20次的单次测量，达到仪器预热的目的。
测量中避免望远镜直接对着阳光；避免视线被遮挡，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，对于电子沉降仪，施测时均装避光罩。
观测过程中为保证沉降尺的稳定性，选用2.5kg以上的尺垫，沉降观测路线必须路面硬实，观测过程中尺垫踩实以避免尺垫下沉。
为了将观测中的系统误差减到最小，达到提高精度的目的，在沉降观测过程中实行“五固定”即“固定沉降基点、工作基点、固定人、固定测量仪器、固定监测环境条件、固定测量路线和方法”。
1、涵洞观测路线：
2、路基观测路线
3、桥梁观测路线图：
4、隧道观测路线图
5、水中、河中墩的观测方法
对于水位比较浅、河沟比较窄的水中墩，采用土方回填墩身四周的方法保证人员通行，满足架置仪器观测。
对于水位比较深，且不能满足土方回填的河沟，采用搭置便桥，设置护栏的方法解决此类墩身的沉降观测问题。
观测时在河岸上安置仪器，扶尺人员从搭置的便桥上通往墩身沉降标，立尺进行观测。
六、桥梁、隧道、涵洞、路基和过渡段的沉降观测频次
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。
墩身沉降观测频次
观测阶段
观测频次
备注
观测期限
观测周期
设置观测点，进行首次观测
墩台基础施工完成
/
/
承台回填时，临时观测点取消
墩台混凝土施工
全程
荷载变化前后各1次或1次/周
预制梁桥
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/天
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
2、涵洞沉降观测根据下表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
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
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
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
3、路基沉降观测的频次不低于下标的规定。
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
4、隧道沉降观测频度
a．沉降观测的开始时间是在仰拱施工结束后立即进行，至隧道沉降稳定，进行定期观测并详细记录观测资料、绘制沉降时程曲线。
b．沉降变形观测一般不少于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。
沉降观测时间分为三个阶段：
（1）第一阶段是仰拱施工结束到沉降稳定。
（2）第二阶段为无砟轨道铺设期间。
（3）第三阶段为无砟轨道铺设后3个月。
c．沉降观测频率根据阶段不同而确定，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差值不宜大于1mm。
具体见下表：
5、过渡段观测频次
观测精度、频次及资料整理要求同路基
七、沉降观测内业资料整理及提交
1、沉降观测内业资料处理时，严格按照沪昆沉降观测细则和相关软件对现场测量的沉降观测数据进行分析、计算处理，并编制工况信息文件。
数据处理正常，则把软件生成的成果文件汇总到沉降速率表（附表）中，如果数据处理时出现异常，则分析错误原因，并通知外业观测组第二天进行该段数据重测。
2、观测点点号命名说明
观测点的编号是观测点的标识，简洁明了的反映该观测点所在里程、观测点的类型、观测点位置，格式如下：
里程采用7位阿拉伯数字，前4位为公里标，后3位为百米标（取整）；测点类型编码采用1位英文字母；测点位置编号采用1或2位阿拉伯数字；测点编号共计九位或十位。
例如：
DK40+100.25断面的路基面左侧观测桩的测点编号为：
0040100G1；DK500+315.23的桥墩右侧观测标的测点编号为：
0500315D2。
桥梁承台和墩台的测点均采用相应墩台的中心里程；涵洞采用中心里程；梁体采用跨中里程。
所有转点均以“Z”字母表示，不得以任何其他类型的点号代替。
观测断面与点位属性信息表的填写严格按照《细则》中对观测点属性信息表的说明与要求来填写。
3、文件格式说明
点之记：
*.doc，*.cad
点位影像：
*.jpg
观测网图：
*.cad
观测断面与点位属性信息表：
*.xls
原始观测数据：
*.dat，*.GSI
高程成果文件：
*.asd
沉降观测成果表：
*.xls
4、文件命名说明
例如1标段2工区3作业队管辖内的测点1234567C1，2009年9月23日完成的点之记，命名为：
1-2-3-1234567C1-2009-9-23.doc或者
1-2-3-1234567C1-2009-9-23.cad
点位影像：
例如1标段2工区3作业队管辖内的测点1234567C1，2009年9月23日拍摄的点位影像，命名为：
1-2-3-1234567C1-2009-9-23.jpg
观测网图：
例如1标段2工区3作业队管辖内的测点1234567C1，2009年9月23日完成的观测网图，命名为：
1-2-3-1234567C1-2009-9-23.cad
观测断面与点位属性信息表：
例如1标段2工区3作业队2009年9月23日完成的观测断面与点位属性信息表，命名为：
1-2-3-SXXXB-2009-9-23.xls
5、原始数据命名说明
例如：
1标段2工区3作业队2009年9月23日观测工作基点BM1与BM2测段之间的测点的数据命名为：
1-2-3-BM1&BM2-2009-9-23.dat
如果同一天对同一测点进行多次观测则命名如下：
1-2-3-BM1&BM2
（1）-2009-9-23.dat
1-2-3-BM1&BM2
（2）-2009-9-23.dat
6、高程成果命名说明
例如：
1标段2工区3作业队2009年9月23日观测工作基点BM1与BM2测段之间的测点的数据命名为：
1-2-3-BM1&BM2-2009-9-23.asd
如果同一天对同一测点进行多次观测则命名如下：
1-2-3-BM1&BM2
（1）-2009-9-23.asd
1-2-3-BM1&BM2
（2）-2009-9-23.asd
7、文件资料和数据提交说明
一次性数据资料：
点之记、点位影像、观测网图、
观测断面与属性信息表
沉降观测数据：
高程成果（*.asd文件）
8、外业数据处理准备工作
原始数据：
*.dat（天宝）或者*.GSI（莱卡）
已知点信息：
格式为：
点号，高程（Enter）
点号对应关系及属性信息：
格式为：
外业点号，内业点号，施工阶段，状态（Enter）
八.对沉降元件的保护措施
1、观测标保护：
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、人为因素的破坏等，观测标位置应做醒目标志等措施以保证观测仪标的长期功能及安全要求。
2、沉降观测应按照规定时间和频次要求严格执行，并定期复测避免沉降异常。
3、观测数据中应将各加载阶段标识清楚，避免数据分析时造成误判，如桥墩完成、架梁、桥面恒载施工等。
4、应加强对观测标的定期检查并严格落实，如出现观测标被敲击、挖橇、丢失等情况时应及时恢复并进行复测。
5、无砟轨道铺设前可根据具体情况如各段落铺设轨道的间隔时间相差较大或沉降非常敏感地段等适当增加观测频次，为无砟轨道铺设条件的评估提供数据支持。
九．附表的填写：
附表1工程沉降变形观测准备工作检查记录表
附表2工程沉降变形观测结果评估验收记录表
附表3观测断面与观测点工程属性信息表
附表4电子水准测量记录手簿
附表5路基沉降观测记录表（沉降观测桩）
附表6路基沉降观测记录表（沉降板）
附表7断链表
附表8路基沉降观测记录表（剖面管）
附表9路基沉降观测记录表（分层沉降观测）
附表10沉降观测记录表（分层沉降汇总）
附表11路基沉降观测记录表（边桩位移）
附表12路基沉降观测记录表（边桩位移汇总）
附表13桥梁承台沉降观测记录表
附表14桥梁墩（台）沉降观测记录表
附表15涵洞沉降观测记录表
附表16隧道沉降观测记录表
附表17桥梁梁部徐变观测数据录入表
附表18沉降设计值表
附表1工程沉降变形观测准备工作检查记录表
工程沉降变形观测准备工作检查记录表
单位工程名称
开工日期
建设单位
现场项目负责人
设计单位
现场项目负责人
监理单位
总监理工程师
施工单位
项目负责人
项目技术负责人
序号
项目
内容
1
沉降变形观测设计交底
2
沉降变形观测方案
3
各种监测仪器和设备情况
4
专业观测人员情况
5
施工图现场核对情况
6
地质勘测资料
7
开工报告
8
9
10
附件材料
1.
2.
检查结论：
监理组长：
总监理工程师：
年月日
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