高速铁路沉降变形观测实施方案secret.docx
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高速铁路沉降变形观测实施方案secret
沉降变形观测实施方案
一、概述
客运专线无碴轨道对路基、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、桥涵墩台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，确保客运专线无碴轨道结构铺设质量。
为满足客运专线沉降变形观测系统的技术要求，保证沉降变形观测系统的质量，依照《新建铁路客运专线沉降变形观测系统实施细则》、《客运专线无碴轨道铁路工程测量暂行规定》及相关设计要求，根据我工区工程特点，制定本沉降变形观测实施方案，在日后施工中遵照执行。
二、编制依据
1.沉降变形观测范围、内容
1.1.路基：
根据不容的路基高度及不同的地基条件，主要内容有：
①路基面的沉降变形观测
②路基基底沉降观测
③路基本体的沉降观测
1.2.桥涵：
桥各墩台；预应力混凝土梁的徐变上拱变形；涵洞沉降观测
1.3.隧道：
隧道口仰拱、隧道一般地段和不良、复杂地质区段沉降观测
1.4.过渡段：
路桥、路隧、路涵、堤堑过渡段沉降观测
2．组织机构
为顺利完成沉降变形观测任务，保证沉降变形观测系统的质量，工区成立以总工程师为首的监测组，在其领导下开展各项工作。
其组织机构如下：
组长：
***
副组长：
******
组员：
*********
3．主要仪器设备
根据工程需要，除特定的电子元件外，xx工区配备的用于沉降变形观测的主要仪器设备见下表
序号
名称
型号
单位
数量
备注
1
徕卡全站仪
TPS1201
台
1
2
徕卡数字水准仪
DNA03
套
2
3
TOPCOM全站仪
GTS-722
台
1
4
笔记本电脑
IBMT43
台
1
4.沉降变形观测方案
4.1.路基沉降变形观测
4.1.1.观测断面及观测点的设置原则
①路基沉降观测应以路基面沉降和地基沉降观测为主。
沉降变形观测断面应根据不同的地基条件，不同的结构部位等具体情况设置；测点的设置位置应满足设计要求，同时还应针对施工掌握的地质地形等情况调整或增设。
②观测点应设在同一横断面上，这样有利于观测点的看护，便于集中观测，同意观测频率，更重要的便于各观测数据的综合分析。
③路基面观测断面沿线路方向的间距一般不大于50m；地势平坦、地基条件均匀良好的路堑、高度小5m的路堤可放宽到100m；地形条件变化较大地段应适当加密观测断面。
④一般路基填筑至路基基床表层顶面，加堆载预压的路堤填筑至基床底层表面后，在路基面设观测桩，进行路基面沉降观测，观测时间不少于6个月。
根据观测结果，分析评价地基的最终沉降量完成时间，及时调整设计措施使地基处理达到预定的控制要求。
同时作为竣工验收时控制沉降量的依据。
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。
4.1.2.观测断面及点的设置、元件布设
观测断面的设置及观测断面的观测内容、元件的布设应根据地形、地质条件、地基压缩层厚度、路堤高度、地基处理方法、堆载预压等具体情况，结合沉降观测方法和工期要求具体确定。
根据工区地工程地质条件，各路基工点沉降变形观测断面布置如下：
路基工程沉降变形观测断面布置表
序号
工点图号
断面里程
观测断面型号
备注
序
号
工点图号
断面里程
观测断面型号
备注
1
81
2
82
3
83
4
84
5
85
6
86
7
87
8
88
9
89
10
90
11
91
12
92
13
93
14
94
15
V-55
95
16
96
17
97
18
98
19
99
20
100
21
v-56
101
22
102
23
103
24
104
25
105
26
v-57
106
27
107
28
108
29
109
30
110
31
v-58
111
32
112
33
113
34
114
35
115
36
116
37
117
38
118
39
119
40
v-59
120
41
121
42
122
43
123
44
v-60
124
45
125
46
126
47
127
48
128
49
129
50
130
51
131
52
v-61
132
53
133
54
134
55
135
56
v-62
136
57
137
58
138
59
139
60
140
61
141
62
v-63
142
63
143
64
144
65
145
66
V-64
146
67
147
68
148
69
149
70
150
71
151
72
V-65
152
73
153
74
154
75
155
76
156
77
157
78
158
79
159
80
160
161
162
注：
表中所列断面为根据设计要求及沉降变形监测断面布设原则初步确定的监测断面，施工时应根据具体情况进行适当调整。
4.1.3.沉降观测元件的选取、埋设
4.1.3.1.观测元件的选取
观测元件应满足工后沉降的评估需要及精度要求。
路基采用观测桩观测，地基面采用沉降板、剖面沉降管和电测元件想结合进行观测。
对于剖面沉降管、单点沉降计、土压力盒、静力水准仪等点测元件及检测仪器的选配，应选用高灵敏度，高精度、高可靠性几稳定性好的仪器。
其购买应从统一招标的厂家购买。
4.1.3.2.观测元件的埋设
观测元件除沉降观测桩外，均应在地基加固完成后，路基填筑施工前埋设。
4.1.3.2.1.沉降观测桩：
采用φ20mm底端带弯头的钢筋，钢筋原长不小于40cm，底部做成带弯钩状。
一般路基填筑至基床表层顶面，加载预压路堤填筑到基床底层顶面后，挖坑埋置于设计位置，坑深30cm，边长15cm，采用砂浆浇筑固定。
路基面观测桩一般设在距左右线路中心3.2m处。
埋设形式见右图，观测点钢筋头为半球形，高出埋设表面5mm，表面作好防锈处理。
采用水准仪按国家一等精密水准测量方法测量沉降监测桩标高变化。
4.1.3.2.2.沉降板：
由底钢板（50cm×50cm，厚1cm）、金属测杆（φ40mm厚壁镀锌铁管）及保护套管（直径不小于φ75mm、壁厚不小于4mm的硬PVC管）组成。
①沉降板埋设位置应按试验设计测量确定，沉降板埋在褥垫层顶部并嵌入其内10cm，采用中粗砂回填密实，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保护套管，完成沉降板的埋设工作。
②采用水准仪按国家一等精密水准测量方法测量埋设就位的沉降板测杆杆顶标高作为初始读数，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1m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。
图示如下：
沉降板大样图
4.1.3.2.3.单点沉降计：
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。
埋设要求：
①当地基采用桩处理时，单点沉降计应埋置于桩间形心处。
②采用钻孔引孔埋设，钻孔孔径Ф108mm，钻孔垂直，孔深应与沉降仪总长一致，达到硬质稳定层（最好为基岩），孔口平整密实。
③安装前先在孔底灌浆，固定底端锚板。
④沉降计安装时，锚板朝下，法兰沉降板朝上，注意要用拉绳保护以防止元件自行掉落，采用合适方法将沉降计底端锚板压至设计深度。
⑤每个测试断面埋设完成后，位移计引出导线套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，注意导线应适当松弛。
⑥元件埋入之前应采取措施保证孔径满足安装要求，一般埋设完成后3～5天待缩孔完成后测试初读数。
4.1.3.2.4.剖面沉降管：
采用专用PVC塑料硬管，其抗弯刚度应能适应被测土体的竖向位移要求，柔韧性好，不易压碎，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导轮卡至于预埋剖面沉降管的十字导槽内，从一端按一定间隔依次读数，起始端管口标高采用水平仪按国家一等精密水准测量方法进行测量，再通过数据处理计算求出不同位置处地基的沉降量。
埋设要点：
①剖面沉降管埋设在基底碎石垫层顶部，在碎石褥垫层顶面开槽埋设，在垂直线路方向开挖出宽20㎝，深30㎝的沟槽，槽底采用5cm左右中粗砂找平，剖面管顶面回填5cm中粗砂并与褥垫层相平。
②剖面沉降管埋设时，应按设计用螺钉进行组装，导管用外接头连接至大于埋设长度约2m（两端各伸出1m左右），两端用管盖封住，并预先在导管内穿一条
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