路基沉降观测方案设计.docx
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路基沉降观测方案设计
一、编制依据
1.1《新建铁路工程测量规范》TB10101-99；
1.2《铁路混凝土工程施工质量验收标准》TB10424-2010；
1.3《客运专线铁路路基工程施工技术指南》TZ212-2005；
1.4《建筑变形测量规程》JGJ/T8-97；
1.5《工程测量规范》GB50026-93；
1.6《国家一、二等水准测量规范》GB12897-91；
1.7《全球定位系统（GPS）测量规范》GB/T18314-2001；
1.8国家和中国铁路总公司、昆明铁路局颁布的现行铁路工程施工技术规范、规程、验收标准及工程建设相关文件；
1.9丽香铁路有关设计文件。
二、观测范围及主要内容
根据丽香铁路《路基工程设计专用图-丽香施路专-28-1》规定：
1.每个大、中、台尾两个方向过渡段各设置两沉降观测断面，一个距离台尾2.0m处，一个位于过渡段中部。
2.软土地段区间每100m设置一个观测断面；松软土地段：
工点长度在500m以内，间距100～200m设置一个观测断面，工点长度大于500m，间距200m设置一个观测断面。
3.车站多股道及场坪区根据实际情况增设沉降观测设备。
丽香铁路路基沉降观测断面设置计划见表1：
表1路基沉降观测计划表
序号
里程
断面类型
备注
1
DK2+931.3
路桥过渡段
文笔中桥
2
DK2+927.44
路桥过渡段
3
DK2+998.7
路桥过渡段
4
DK3+004.56
路桥过渡段
1
DK2+931.3
路桥过渡段
文笔中桥
2
DK2+927.44
路桥过渡段
3
DK2+998.7
路桥过渡段
4
DK3+004.56
路桥过渡段
5
DK6+552.65
路桥过渡段
DK6+565框架桥
6
DK6+558.35
路桥过渡段
7
DK6+571.65
路桥过渡段
8
DK6+577.35
路桥过渡段
9
DK7+850.13
路桥过渡段
DK7+865框架桥
10
DK7+857.03
路桥过渡段
11
DK7+82.97
路桥过渡段
12
DK7+879.87
路桥过渡段
13
DK12+633.79
路桥过渡段
独古当大桥
14
DK12+640.65
路桥过渡段
15
DK13+127.11
路桥过渡段
16
DK13+122.25
路桥过渡段
17
DK13+737.05
路桥过渡段
拉市海三线大桥
18
DK13+745.05
路桥过渡段
19
DK13+994.95
路桥过渡段
20
DK14+002.95
路桥过渡段
21
DK15+379.19
路桥过渡段
正盛大桥
22
DK15+385.05
路桥过渡段
23
DK15+664.83
路桥过渡段
24
DK15+669.69
路桥过渡段
25
D1K16+597.34
路桥过渡段
美泉大桥
26
D1K16+603.20
路桥过渡段
27
D1K16+865.62
路桥过渡段
28
D1K16+870.48
路桥过渡段
29
D1K17+552.45
路桥过渡段
南尧1号框架桥
30
D1K17+557.35
路桥过渡段
31
D1K17+570.65
路桥过渡段
32
D1K17+575.55
路桥过渡段
33
D1K18+415.1
路桥过渡段
南尧2号框架桥
34
D1K18+421.8
路桥过渡段
35
D1K18+438.2
路桥过渡段
36
D1K18+444.9
路桥过渡段
37
D1K18+788.2
路桥过渡段
南尧3号框架桥
38
D1K18+794.7
路桥过渡段
39
D1K18+817.3
路桥过渡段
40
D1K18+823.8
路桥过渡段
41
D1K18+990.3
路桥过渡段
南尧4号框架桥
42
D1K18+996.2
路桥过渡段
43
D1K19+011.8
路桥过渡段
44
D1K19+017.7
路桥过渡段
45
D1K19+146.35
路桥过渡段
南尧5号框架桥
46
D1K19+151.2
路桥过渡段
47
D1K19+168.8
路桥过渡段
48
D1K19+173.65
路桥过渡段
49
D1K19+246.3
路桥过渡段
南尧6号框架桥
50
D1K19+252.2
路桥过渡段
51
D1K19+267.8
路桥过渡段
52
D1K19+273.7
路桥过渡段
53
D1K17+929.44
路桥过渡段
南尧大桥
54
D1K17+937.3
路桥过渡段
55
D1K18+352.7
路桥过渡段
56
D1K18+364.56
路桥过渡段
57
D1K18+485.48
路桥过渡段
南尧中桥
58
D1K18+483.34
路桥过渡段
59
D1K18+608.66
路桥过渡段
60
D1K18+616.52
路桥过渡段
61
DK8+135
松软土地段
水泥搅拌桩
62
DK8+275
松软土地段
63
DK15+980
松软土地段
64
DK16+090
松软土地段
65
D1K17+440
松软土地段
66
D1K17+800
松软土地段
67
D1K17+900
松软土地段
68
D1K18+380
松软土地段
69
D1K18+440
松软土地段
70
D1K18+660
松软土地段
71
D1K18+760
松软土地段
72
D1K18+860
松软土地段
水泥搅拌桩
73
D1K18+960
松软土地段
74
D1K19+420
松软土地段
75
DK14+630
路堑
右侧墙顶、各级边坡平台、堑顶设置观测桩；DK14+715堑顶设置深层观测桩
76
DK14+715
路堑
77
DK14+800
路堑
总计需要设置77个路基面沉降观测断面。
路基基底沉降观测等级为国家二等水准（工程测量规范中垂直位移监测网二等），沉降观测的观测精度为≤±1mm，读数取位至0.01mm,仪器选择满足二等水准测量精度要求，使用DS03精度的精密电子水准仪，配套电子水准仪配编码水准尺。
路基两侧边桩位移观测等级为建筑变形测量二级。
沉降观测测点的设置见图1：
图1
每个观测断面，在线路中心地面设一个观测沉降板，在两侧路肩各设一个观测桩（φ40mm，钢钎长0.3m），软土路基在两侧路堤坡脚外1.0～2.0m及10.0～12.0m处各设一个观测位移边桩，各观测桩及沉降板在同一个断面上。
路堑地段只在路基面两侧设置观测桩。
边桩采用C15钢筋混凝土预制，桩截面尺寸为15cm×15cm正方形，长度不小于1.5m，并在桩顶预埋半圆形不锈钢耐磨测头。
边桩埋置深度在地表以下不小于1.4m，桩顶露出地面不大于10cm。
埋置方法采用洛阳铲打入设计深度，将预制边桩放入孔内，桩周以C15混凝土浇筑固定，确保边桩埋置稳定。
沉降板由底板、测杆和保护套管组成（见图2），底板采用50cm×50cm×3cm的C15混凝土预制构件（或30cm×30cm×0.5cm的钢板），测杆采用φ40mm钢管（内径不小于30mm），与底板固定在垂直位置上，保护套采用PVC管，套管尺寸应大于测管外径不小于1cm，随着填土的增高，测杆和套管亦相应接高，每节长50cm。
接头采用外径与测杆相同的螺栓式接头。
接高后测杆顶面应略高于套管上口，测杆顶用带螺丝的顶帽封住管口，避免填料落入管内而影响测杆下沉自由度，顶帽应高出碾压面30cm，不大于50cm。
以避免影响碾压机械的正常行驶。
挡墙墙顶、路堑边坡平台、堑顶设置观测桩按照路肩规格观测桩设置。
墙顶、平台观测桩，在施工挡墙及平台铺砌施工时埋设，堑顶观测桩周边15cm检方采用细石混凝土固定牢固，固定深度30cm。
图2
三、沉降观测的组织及设备配备
3.1成立沉降观测专题小组
沉降观测专题小组由9人组成，组长1人，副组长1人，组员7人。
组长由项目经理部工程部长担任，副组长由项目经理部工程部测量工程师担任，组员由各架子队测量主管担任。
3.2主要设备配备
GPS系统：
1台套；
徕卡全站仪：
2台；
DS05级高精度数字水准仪：
2台。
四、观测频次
边桩及沉降板在施工期间一般每填筑一层，应进行一次观测，如果两次填筑间隔较长时，每3天至少观测一次。
当观测出现异常情况（沉降不收敛或加剧时）应加密观测并及时通知相关单位进行处理。
路堤经过分层填筑达到预压高程后，在预压期的前2～3月内，每5天观测一次，三个月后7～15天观测一次，半年后一个月观测一次，一直观测到竣工验收时为止，每次应即时整理绘制"填土高～时间～沉降量"关系曲线图。
路堤中心线地面沉降速率每昼夜不大于1.0cm，坡脚水平位移速率每昼夜不大于0.5cm。
如果超出此限应立即停止填筑，待观测值恢复到限界值以下再进行填筑。
沉降观测的频次要求：
五、技术方案的实施
5.1沉降监测网布设
垂直变形监测网控制点分为基准点和工作基点，其布设情况分别如下：
（1）垂直位移监测网根据需要独立建网，精度控制充分考虑工程的具体特点，制定适宜的精度标准；垂直变形基准网布设成闭合环状、结点或附合水准路线等形式。
（2）每个独立的监测网设置不少于3个稳固可靠的基准点。
基准点选设在变形影响范围以外，便于长期保存的稳定位置。
（3）工作基点选在比较稳定的位置，一般200m设一个。
（4）基准网应定期进行复测。
1、基准点
基准点应直接采用施工控制测量中的首级高程网，增设基准点时应按照国家二等水准测量的相关要求执行。
基准点应埋设在变形区以外的基岩或原状土层中，保证其在较长时间内稳定。
2、工作基点
本测区的工作基点均埋设在较稳定的区域，在观测期间稳定不变，测定沉降变形点时其作为高程的传递点。
为了保证垂直位移监测需要，两相邻水准基点之间沿线路方向间距不大于200m,各水准基点距线路中心距离要小于100m。
而基岩点、深埋水准点、CPI、CPII等水准点的密度都比较小且离桥梁中心的距离也比较远，因此工作基点除使用了普通水准点外，还按照国家二等水准测量的术要求加密了工作基点以满足垂直位移监测工作的需要。
3、沉降变形点
沉降变形点按照设计要求埋设，各个测点均设置牢固，便于观测，不但外形美观而且结构合理，并且不破坏变形体的外观和使用。
5.2沉降变形观测方法
1、沉降变形观测方法
（1）水准网的观测按照国家二等水准测量施测，对变形点的观测使用附合水准路线往返观测，每条水准路线经过的工作基点或基准点数量均不少于2个。
（2）沉降变形观测点的施测严格按照水准测量规范要求进行，首次（零周期）观测应进行往返观测，取其观测结果中数，经严密平差处理后的高程值，作为变形测量初始值。
非首次观测的沉降变形观测点，采用闭合水准路线。
（3）外业测量一条线路的往返测使用同一类型仪器和转点尺垫，沿同一路线进行。
观测成果的重测和取舍按《国家一、二等水准测量规范》（GB/T12897-2006）二等水准有关要求执行。
观测时，一般按照后-前-前-后的顺序进行，本测区的沉降观测按照以下顺序进行：
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
（4）路基测量过程中，水准线路的观测按二等水准测量的精度要求形成符合水准路线（进行往返测量）。
5.3沉降观测基本要求
1、水准基点使用时作稳定性检验，并以稳定或相对稳定的点作为沉降变形的参考点，并应有一定数量稳固可靠的点以资校核。
2、每次沉降变形观测时符合：
（1）参与观测的人员必须经过培训才能上岗，并固定观测人员。
（2）沉降变形观测实行“五固定”原则：
固定水准点和工作基点、固定人员、固定测量仪器、固定监测环境条件、固定测量路线和方法。
5.4观测点的保护及毁坏后的处理措施
1、架子队成立专门小组，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。
2、元件埋设时应根据现场情况进行编号。
3、沉降板附近一米范围内应采用人工摊平配合小型夯机夯实，
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。
4、各施工队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，制作相应的标识旗或保护架插在上方。
路堤填筑过程中，派专人负责监督观测断面的填筑
5、观测点损坏后，应立复位、复测并记录在案。
六、评估方法和判定标准
1、评估工作应根据下列资料综合分析：
（1）路基沉降观测资料。
（2）路基地段的线路设计纵断面图、工程地质纵横断面图、设计图纸和说明书、沉降计算报告（包括不同阶段的设计沉降值与时间的关系曲线）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。
2、路基沉降预测应采用曲线回归法，并满足以下要求：
（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。
（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。
注：
沉降和时问以路基填筑完成或堆载预压后为起始点。
3、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。
4、路基沉降的评估应结合路基各观测断面以及相邻桥（涵）隧的沉降预测情况进行，预测的路基工后沉降值不应大于15mm。
七、综合评估与资料整理
1、沉降资料：
正常情况下，每月向建设、设计、监理单位报一次沉降观测资料（含沉降曲线），非正常情况即使通报。
沉降结果应纳入竣工文件。
2、在对路基沉降变形预测评估完成后，应绘制区段或全线的沉降预测变形曲线，进行综合评估。
3、变形观测成果的整理，应符合下列要求：
（1）所有原始观测记录资料应真实、可靠，具有可追溯性，严格执行责任人签字制度。
（2）评估报告是竣工验收资料的组成部分，应符合竣工文件编制和移交的有关规定。
4、工程项目的变形评估任务完成后，应提交评估报告。
评估报告至少包括以下内容：
（1）沉降和变形观测方案；
（2）观测点的平面、纵断面和横断面布置图；
（3）沉降计算报告（包括设计沉降值与时间的关系曲线）；
（4）标石、标志规格及埋设图；
（5）仪器检验与校正资料；
（6）观测记录（手簿）；
（7）平差计算、成果质量评定资料及测量成果表；
（8）各观测断面沉降过程的分布图表；
（9）成区段或全线的基础沉降沿线路纵向的分布图表；
（10）沉降变形评估分析的成果资料。
八、附件
新建铁路丽江至香格里拉线沉降观测－01
工点沉降观测断面、点布置表
施工标段：
施工单位：
观测工点里程：
＿＿＿＿＿至＿＿＿＿＿编号：
序号
观测断面里程
断面距离（m）
断面
类型
观测点及埋设元器件类型、数量
说明
沉降板
剖面
沉降管
单点
沉降计
路面
观测桩
制表：
复核：
设计代表：
监理：
年月日年月日年月日年月日
新建铁路丽江至香格里拉线沉降观测－02
沉降板观测资料汇总表
施工标段：
＿＿＿＿＿施工单位：
＿＿＿＿＿
观测断面里程：
＿＿＿＿＿所在断面位置：
＿＿＿＿＿
路基填筑总高度：
＿＿＿＿＿填料种类：
＿＿＿＿＿
地基土类型及地基处理方法：
＿＿＿＿＿编号：
观测日期
（年、月、日）
相隔天数
填土顶面标高（m）
累计
填土高度
（m）
管顶面标高（m）
本次沉降量（mm）
累计沉降量（mm）
接管前标高
接管后标高
制表：
复核：
技术负责人：
监理：
年月日年月日年月日年月日
新建铁路丽江至香格里拉线沉降观测－03
路基面沉降观测资料汇总表
施工标段：
施工单位：
观测断面里程：
＿＿＿＿＿路堤填（挖）总高度：
＿＿＿＿＿
地基土种类：
＿＿＿＿＿地基处理方法：
＿＿＿＿＿
预加载高度：
＿＿＿＿＿卸载时间＿＿＿＿＿编号：
观测时间
（年、月、日）
相隔天数
左侧路肩
路基中心
右侧路肩
标高（mm）
本次
沉降量（mm）
累计
沉降量（mm）
标高（mm）
本次
沉降量（mm）
累计
沉降量（mm）
标高（mm）
本次
沉降量（mm）
累计
沉降量（mm）
制表：
复核：
技术负责人：
监理：
年月日年月日年月日年月日
新建铁路丽江至香格里拉线沉降观测－03附1
路堤施工过程和完成后填土高h—时间t—沉降s曲线格式
观测断面里程：
编号：
路堤填筑高度h（m）
9
8
7
6
5
4
3
2123456789时间t（月）
1
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
沉降s（mm）
绘图:
复核:
技术负责人：
年月日年月日年月日
新建铁路丽江至香格里拉线沉降观测－03附2
路基面沉降时间t——沉降s曲线格式
观测断面里程：
编号：
年
年
9月
10月
11月
12月
1月
2月
3月
沉降s（mm）
绘图:
复核:
技术负责人：
年月日年月日年月日
新建铁路丽江至香格里拉线沉降观测－04
单点沉降计观测资料汇总表
施工标段：
施工单位：
观测断面里程：
所在断面位置：
填筑总高度及填料种类：
地基土类型及地基处理方法：
单点沉降计规格型号：
单点沉降计观测编号：
单点沉降计锚头标高：
单点沉降计锚板标高：
编号
观测日期
（年、月、日）
相隔天数
填土顶面标高（m）
累计
填土高度
（m）
本次沉降量（mm）
累计沉降量（mm）
观测日期
（年、月、日）
相隔天数
填土顶面标高（m）
累计
填土高度
（m）
本次沉降量（mm）
累计沉降量（mm）
制表：
复核：
技术负责人：
监理：
年月日年月日年月日年月日
新建铁路丽江至香格里拉线沉降观测－05
剖面沉降管测试资料汇总表
施工标段：
施工单位：
观测断面里程：
所在断面位置：
填筑总高度及填料种类：
地基土类型及地基处理方法：
剖面沉降仪规格型号：
剖面沉降仪观测编号：
编号：
起始（左）端管口原始标高：
终端（右）管口原始标高：
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距左
距离（m）
年月日
年月日
年月日
左向右
右向左
平均差值（mm）
累计沉降
量（mm）
左向右
右向左
平均差值（mm）
累计沉降
量（mm）
左向右
右向左
平均差值（mm）
累计沉降
量（mm）
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
...
...
…
…
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