沉降观测技术交底.docx

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沉降观测技术交底

技术交底记录

工程名称

福厦铁路客运专线工程II标段

分部（分项）

工程

DIK112+424-DIK114+600

交底项目

沉降监测

图纸名称、

图号

1.工期及主要工作量；构造、尺寸、限界、要求；

2.主要设备、材料、构件的型号、规格和质量要求（包括下料单名称编号）

3.技术要求和质量标准；

4.施工程序、主要施工方法和安全措施注意事项（包括“施工工艺”项目、“单项作业标准”项目、代号）

附图

交底人

签章

接底人

签章

注：

此表写不下可用附页。

如质量、安全措施注意事项写不下用第三张填写。

技术交底记录（附页1）

客运专线无碴轨道路基作为变形控制十分严格的土工构筑物，必须进行沉降变形动态监测，以指导施工及确定无碴轨道结构施工和铺轨时间。

本段沉降变形监测设计在路堑、路堤基底、填筑层中、路基面布置监测点，构筑纵横向立体监测网络。

（1）.路基沉降变形观测

①.监测断面的设置原则

监测断面的设置根据路基工点的特点、长度、工程地质条件等因素确定监测断面数量，原则上每个工点不少于2个监测断面，监测断面间距≯50m；地质条件变化大、地形起伏大及过渡段范围适当加密，一般每20m布置1处监测断面，其中过渡段折角处必须布设监测剖面。

②.监测测试项目与内容

路基中心沉降监测为重点，包括路基面沉降监测、基底沉降监测、路堤本体沉降监测、深厚层第四系地层的分层沉降监测；另外软土或松软土地基路堤地段的边桩位移监测、复合地基的加筋应力、应变监测等。

当路基基底或下卧压缩层为平坡时，路堤主监测断面为线路中心；当地表横坡或下卧土层横坡＞20%时，于填方较高侧或压缩层较厚侧加监测点；基底沉降监测与路堤本体沉降监测在一般路基地段监测点尽量一同布置于路基基底和基床底层顶面；同时在软土及松软土路基填筑时，沿线路纵向每隔30～50m在距坡脚2m处设置位移边桩，控制填土速率。

控制标准：

路堤中心地面沉降速率＜1cm/d，坡脚水平位移＜0.5cm/d。

一般路堤地段沉降监测断面（A型）示意图

各类监测具体布置如下：

A.路基面沉降监测

分别于路基中心、两侧路肩各1个监测点。

采用监测桩（包桩），路基成形后设置。

一般软弱土地基路堤地段沉降监测断面（B型）示意图

深厚覆盖层地段沉降监测断面（C型）示意图

路堑地段沉降监测断面（D、E、F、G型）示意图

B.路基本体沉降监测

路基采用A、B组填料填筑时，采用高精度智能型单点沉降计埋设于线路中心的路基基床表层底部，1个测点/监测断面。

当路基采用改良土填筑时，采用高精度智能型分层沉降计分层埋设，分别于基床表层底部、基床底层底部设置。

采用钻孔埋设沉降计。

C.基底沉降监测

路堤填筑前，分别于基底地面的线路中心预埋高精度智能型单点沉降计进行监测，并每隔一监测断面增设沉降板进行校核监测，各断面设1～2个测点。

D.深厚层地基分层沉降监测

土层、全风化层厚度≥10m（软土、松软土厚度≥6m）地基，每隔50m设置一处深层沉降监测断面，尤其是过渡段路基必须设置，高精度智能型串联式分层沉降仪设置于路基中心地基中。

路基填筑前，采用钻孔成孔后埋设，1测孔/监测断面。

E.软土地基水平位移监测

软土、松软土路基地段，沿线路纵向每隔30～50m在坡脚外2m处设置边桩进行水平沉降计监测，以控制软土地段的填土速率，2点/监测断面。

F.加筋（土工格栅）应力应变监测

选择代表性工点试验：

高填方或陡坡填土地段边坡土工格栅加筋补强，分别于路堤两侧边坡的土工格栅设置智能数码柔性沉降计，对土工格栅的拉伸或压缩变形进行监测。

4点/监测断面。

路堤基底铺土工格栅加筋时，分别于路堤基底地面的线路中心，左右线中心至坡脚中间点附近的桩间土或桩顶处分别设置智能数码柔性沉降计，对土工格栅的应力应变进行监测，3点/监测断面。

③.监测元器件的选取及元器件的精度要求

首选元器件为对填土施工干扰小、无测杆的智能数码监测元器件，重要观测点采用传统的数字直观的沉降板作辅助元件，对路基面观测桩的测量精度达到二级水准测量标准。

主要监测元件技术参数指标

仪器名称

量程

灵敏度

适用范围

主要特点

备注

位移监测元件

沉降板

100mm

0.01mm

测量土体垂直向变形

读数直观，但对填土施工干扰大，精度一般

辅助监测元件

智能数码沉降计

100mm

0.01mm

测量土体垂直向变形

主要监测元件

智能数码分层沉降计

100mm

0.01mm

土体的分层沉降量测

智能数码柔性位移计

100mm

0.01mm

适用于土工材料的变形测量

智能数码静力水准仪

100mm

0.01mm

沉降差监测

智能数码多点位移计

100mm

0.01mm

分层测量岩土不同层面的变形

应力应变监测元件

智能弦式数码压力盒

6MPa

0.001MPa

支挡结构侧壁的土体应力测量

对填土施工不干扰，精度高，数据量大，能实现自动采集和无线传输

视需要设置

智能弦式数码渗压计

4MPa

0.001MPa

适用于结构渗水压力或基础孔隙水压力测量

智能弦式数码锚索计

±300MPa

0.1MPa

④.测量频度

路基变形监测分四阶段进行：

A.路基填筑期间的监测，主要监测填土施工期间地基土的沉降以及路堤坡脚边桩位移；

B.路基填土施工完成后，自然沉落期及摆放期的变形监测，该阶段对路基面沉降、路基填筑部分及路基基底沉降进行系统的监测，直到工后沉降评估可满足要求铺设无碴轨道为止；

C.铺设无碴轨道施工期间监测；

D.铺设轨道后及试运营期的监测。

监测频率：

路堤填筑期间，1次/天；因故暂时停工期间，前2天1次/天，以后1次/3天。

填筑完成后至铺设无碴轨道期间，前15天内1次/3天，第15～30天1次/周，第30天后1次/15天，雨后加密监测。

无碴轨道铺设后至试运营期间1次/月。

具体监测频度根据监测数据变化调整。

⑤.沉降的评估方法与措施

路基施工至设计标高（至预压土方的顶面）后，持续监测不少于6个月，并绘制“时间-填土高-沉降量”曲线，按实测沉降推算法或沉降的反演分析法，分析并推算总沉降量、工后沉降值以及后期沉降速率，并初步分析推测最终沉降完成时间，确定铺轨时间。

根据分析结果，结合工期要求，验证、调整设计措施使地基处理达到预定的变形控制要求。

当评估结果表明沉降还不能满足无碴轨道的要求时，则研究确定：

或延长路基摆放时间继续监测、或采取/调整地基加固措施（如调整预压土高度、确定预压土卸荷时间、调整或增加地基加固措施等），即进行“监测—评估—调整”循环，直至工期要求的时间为止，并满足无碴轨道铺设要求。

实测沉降推算：

利用实测数据推算最终沉降量的方法常用的有双曲线法、三点法（对数曲线法）、沉降速率法、星野法及修正双曲线法等。

推算与实测对比误差较小的推算方法：

复合地基为沉降速率法、双曲线法；等载（或超载）排水固结为三点法、双曲线法。

沉降的反演分析推算：

利用先前实测沉降曲线进行反演分析，修正地基土设计参数，并重新进行沉降计算，再由实测沉降验证，经过多次循环分析计算，预测工后沉降量。

该法进行计算时采用的土层参数是利用先前实测曲线进行反演推算出来的，且经过实测沉降验证，更符合实际情况。

（2）.路堑高边坡的变形监测

路堑高边坡的变形监测在下列情况下进行边坡位移监测：

滑坡、堆积体等不良地质边坡；白垩系、下第三系泥岩、炭质页岩等易浸水软化的软质岩及软硬互层路堑，边坡设计≥20m；当存在顺层现象或受构造影响结构面发育、发育不利结构面，边坡高度≥15m；土质高边坡边坡高度≥15m。

路堑边坡变形监测示意图见图。

图5.3.1.47路堑边坡变形监测示意图

①.边坡变形监测内容及方法

A.边坡地表位移监测

观测桩法：

建立射线网法观测网。

沿边坡或滑坡纵向每隔30～50m设置监测断面。

每断面分别于路堑边坡的路肩、桩顶平台、边坡平台及堑顶外5m、10m设置观测桩。

采用经纬仪测量，监测施工中边坡的稳定状态，指导施工。

位移计法：

选择代表性工点，特别是存在安全隐患的高边坡或不良地质边坡进行，沿该边坡或滑坡纵向每隔30～50m设置监测断面。

分别于路堑边坡的桩顶平台、最高级边坡平台设置智能数码多点位移计，边坡成型后，钻孔成孔埋置。

每工点有不少于2个监测断面，每断面2个监测点。

B.深部位移监测

大型滑坡、堆积体等不良地质边坡和土质、软质岩路堑边坡高超过25m进行深部位移变形监测。

边坡成型后，在边坡平台钻孔埋置，安装智能数码多点位移计，精确测量岩土层内部水平位移或变形。

每工点不少于2个监测断面，每个监测断面1～2个监测孔。

C.预应力锚索监测

选择各工点代表性位置锚索孔，安装锚索计，约按工点锚索总孔数的5%计，且不少于2孔。

D.桩背土压力监测

当滑坡、堆积体等不良地质边坡和土质、软质岩质路堑边坡设置桩板墙或高挡墙时，选择代表性地段于桩（墙）后埋设压力盒，以监测土压力的大小及变化。

选用智能弦式数码压力盒。

设置间距15～20m，断面方向设置于桩（墙）土压力最大作用点附近。

E.地下水渗流监测

对有地下水发育或存在渗流影响时，进行地下水渗流监测采用渗压计，在监测边坡范围选取1～2处，埋设渗压计进行地下水渗流监测。

②.监测周期和监测值确定

根据边坡工程安全等级、边坡稳定性和施工进程等因素，对施工过程和施工后的一定时期进行长期监测，本段初步拟定边坡的各类监测周期为1年。

边坡变形控制要满足和各类支护结构型式的验收标准，边坡稳定性验算要满足规范规定和设计要求。

各类监测警戒值根据当地工程经验采取类比法和监测资料的分析、归类总结确定，建立和完善各种条件下的边坡综合评估办法和控制标准，确保边坡稳定性、边坡质量。

（3）.沉降观测的控制标准、观测资料整理分析、沉降分析

①.沉降观测的控制标准

沉降观测采用二等几何水准测量，观测精度：

不低于1mm。

边桩水平位移＜5mm/d，竖向位移＜10mm/d，路基中心沉降板沉降量＜10mm/d。

填筑过程中加强监测，若沉降量超出以上控制值，应停止填土施工，待沉降稳定后再继续填土，必要时采用卸载措施。

②.观测资料整理、分析

沉降观测资料及时整理、汇总分析，并提供给设计单位修正完善设计。

在路基填筑过程中，根据观测结果整理绘制“填土高～时间～沉降量”关系曲线图，分析土体的发展趋势，判断地基的稳定性。

同时结合预测总沉降推算工后沉降，确定路基以上结构的施工。

③.沉降分析

路基施工前，采用复合模量法（Es法）、折减系数法（e-p法、e-logp法等）等计算模式对路基沉降进行推算。

在现场路基填筑过程中，由实测沉降数据分析寻求适宜于各段路基的沉降计算方法，并推算施工不同时期的剩余沉降。

在预压土方卸载前及路基轨道工程施工前必须进行剩余沉降及稳定性分析，当其满足设计要求时方可进入下道工序施工。

（4）.路基信息化施工

本段路基采用信息化动态施工，即通过观测数据分析不断修正设计方案，完善现场施工。

成立专职沉降观测小组，观测路基沉降和位移变形，并整理绘制“填土高—时间—沉降量”关系曲线图，分析土体的发展趋势，判断地基的稳定性，验证路基设计、施工方案是否满足要求，对不满足要求的进行优化设计。

此过程贯穿于整个路基施工期。

路基信息化施工流程图

客运专线无碴轨道路基作为变形控制十分严格的土工构筑物，必须进行沉降变形动态监测，以指导施工及确定无碴轨道结构施工和铺轨时间。

本段沉降变形监测设计在路堑、路堤基底、填筑层中、路基面布置监测点，构筑纵横向立体监测网络。

（1）.路基沉降变形观测

①.监测断面的设置原则

监测断面的设置根据路基工点的特点、长度、工程地质条件等因素确定监测断面数量，原则上每个工点不少于2个监测断面，监测断面间距≯50m；地质条件变化大、地形起伏大及过渡段范围适当加密，一般每20m布置1处监测断面，其中过渡段折角处必须布设监测剖面。

②.监测测试项目与内容

路基中心沉降监测为重点，包括路基面沉降监测、基底沉降监测、路堤本体沉降监测、深厚层第四系地层的分层沉降监测；另外软土或松软土地基路堤地段的边桩位移监测、复合地基的加筋应力、应变监测等。

当路基基底或下卧压缩层为平坡时，路堤主监测断面为线路中心；当地表横坡或下卧土层横坡＞20%时，于填方较高侧或压缩层较厚侧加监测点；基底沉降监测与路堤本体沉降监测在一般路基地段监测点尽量一同布置于路基基底和基床底层顶面；同时在软土及松软土路基填筑时，沿线路纵向每隔30～50m在距坡脚2m处设置位移边桩，控制填土速率。

控制标准：

路堤中心地面沉降速率＜1cm/d，坡脚水平位移＜0.5cm/d。

一般路堤地段沉降监测断面（A型）示意图

各类监测具体布置如下：

A.路基面沉降监测

分别于路基中心、两侧路肩各1个监测点。

采用监测桩（包桩），路基成形后设置。

一般软弱土地基路堤地段沉降监测断面（B型）示意图

深厚覆盖层地段沉降监测断面（C型）示意图

路堑地段沉降监测断面（D、E、F、G型）示意图

B.路基本体沉降监测

路基采用A、B组填料填筑时，采用高精度智能型单点沉降计埋设于线路中心的路基基床表层底部，1个测点/监测断面。

当路基采用改良土填筑时，采用高精度智能型分层沉降计分层埋设，分别于基床表层底部、基床底层底部设置。

采用钻孔埋设沉降计。

C.基底沉降监测

路堤填筑前，分别于基底地面的线路中心预埋高精度智能型单点沉降计进行监测，并每隔一监测断面增设沉降板进行校核监测，各断面设1～2个测点。

D.深厚层地基分层沉降监测

土层、全风化层厚度≥10m（软土、松软土厚度≥6m）地基，每隔50m设置一处深层沉降监测断面，尤其是过渡段路基必须设置，高精度智能型串联式分层沉降仪设置于路基中心地基中。

路基填筑前，采用钻孔成孔后埋设，1测孔/监测断面。

E.软土地基水平位移监测

软土、松软土路基地段，沿线路纵向每隔30～50m在坡脚外2m处设置边桩进行水平沉降计监测，以控制软土地段的填土速率，2点/监测断面。

F.加筋（土工格栅）应力应变监测

选择代表性工点试验：

高填方或陡坡填土地段边坡土工格栅加筋补强，分别于路堤两侧边坡的土工格栅设置智能数码柔性沉降计，对土工格栅的拉伸或压缩变形进行监测。

4点/监测断面。

路堤基底铺土工格栅加筋时，分别于路堤基底地面的线路中心，左右线中心至坡脚中间点附近的桩间土或桩顶处分别设置智能数码柔性沉降计，对土工格栅的应力应变进行监测，3点/监测断面。

③.监测元器件的选取及元器件的精度要求

首选元器件为对填土施工干扰小、无测杆的智能数码监测元器件，重要观测点采用传统的数字直观的沉降板作辅助元件，对路基面观测桩的测量精度达到二级水准测量标准。

主要监测元件技术参数指标

仪器名称

量程

灵敏度

适用范围

主要特点

备注

位移监测元件

沉降板

100mm

0.01mm

测量土体垂直向变形

读数直观，但对填土施工干扰大，精度一般

辅助监测元件

智能数码沉降计

100mm

0.01mm

测量土体垂直向变形

主要监测元件

智能数码分层沉降计

100mm

0.01mm

土体的分层沉降量测

智能数码柔性位移计

100mm

0.01mm

适用于土工材料的变形测量

智能数码静力水准仪

100mm

0.01mm

沉降差监测

智能数码多点位移计

100mm

0.01mm

分层测量岩土不同层面的变形

应力应变监测元件

智能弦式数码压力盒

6MPa

0.001MPa

支挡结构侧壁的土体应力测量

对填土施工不干扰，精度高，数据量大，能实现自动采集和无线传输

视需要设置

智能弦式数码渗压计

4MPa

0.001MPa

适用于结构渗水压力或基础孔隙水压力测量

智能弦式数码锚索计

±300MPa

0.1MPa

④.测量频度

路基变形监测分四阶段进行：

A.路基填筑期间的监测，主要监测填土施工期间地基土的沉降以及路堤坡脚边桩位移；

B.路基填土施工完成后，自然沉落期及摆放期的变形监测，该阶段对路基面沉降、路基填筑部分及路基基底沉降进行系统的监测，直到工后沉降评估可满足要求铺设无碴轨道为止；

C.铺设无碴轨道施工期间监测；

D.铺设轨道后及试运营期的监测。

监测频率：

路堤填筑期间，1次/天；因故暂时停工期间，前2天1次/天，以后1次/3天。

填筑完成后至铺设无碴轨道期间，前15天内1次/3天，第15～30天1次/周，第30天后1次/15天，雨后加密监测。

无碴轨道铺设后至试运营期间1次/月。

具体监测频度根据监测数据变化调整。

⑤.沉降的评估方法与措施

路基施工至设计标高（至预压土方的顶面）后，持续监测不少于6个月，并绘制“时间-填土高-沉降量”曲线，按实测沉降推算法或沉降的反演分析法，分析并推算总沉降量、工后沉降值以及后期沉降速率，并初步分析推测最终沉降完成时间，确定铺轨时间。

根据分析结果，结合工期要求，验证、调整设计措施使地基处理达到预定的变形控制要求。

当评估结果表明沉降还不能满足无碴轨道的要求时，则研究确定：

或延长路基摆放时间继续监测、或采取/调整地基加固措施（如调整预压土高度、确定预压土卸荷时间、调整或增加地基加固措施等），即进行“监测—评估—调整”循环，直至工期要求的时间为止，并满足无碴轨道铺设要求。

实测沉降推算：

利用实测数据推算最终沉降量的方法常用的有双曲线法、三点法（对数曲线法）、沉降速率法、星野法及修正双曲线法等。

推算与实测对比误差较小的推算方法：

复合地基为沉降速率法、双曲线法；等载（或超载）排水固结为三点法、双曲线法。

沉降的反演分析推算：

利用先前实测沉降曲线进行反演分析，修正地基土设计参数，并重新进行沉降计算，再由实测沉降验证，经过多次循环分析计算，预测工后沉降量。

该法进行计算时采用的土层参数是利用先前实测曲线进行反演推算出来的，且经过实测沉降验证，更符合实际情况。

（2）.路堑高边坡的变形监测

路堑高边坡的变形监测在下列情况下进行边坡位移监测：

滑坡、堆积体等不良地质边坡；白垩系、下第三系泥岩、炭质页岩等易浸水软化的软质岩及软硬互层路堑，边坡设计≥20m；当存在顺层现象或受构造影响结构面发育、发育不利结构面，边坡高度≥15m；土质高边坡边坡高度≥15m。

路堑边坡变形监测示意图见图。

图5.3.1.47路堑边坡变形监测示意图

①.边坡变形监测内容及方法

A.边坡地表位移监测

观测桩法：

建立射线网法观测网。

沿边坡或滑坡纵向每隔30～50m设置监测断面。

每断面分别于路堑边坡的路肩、桩顶平台、边坡平台及堑顶外5m、10m设置观测桩。

采用经纬仪测量，监测施工中边坡的稳定状态，指导施工。

位移计法：

选择代表性工点，特别是存在安全隐患的高边坡或不良地质边坡进行，沿该边坡或滑坡纵向每隔30～50m设置监测断面。

分别于路堑边坡的桩顶平台、最高级边坡平台设置智能数码多点位移计，边坡成型后，钻孔成孔埋置。

每工点有不少于2个监测断面，每断面2个监测点。

B.深部位移监测

大型滑坡、堆积体等不良地质边坡和土质、软质岩路堑边坡高超过25m进行深部位移变形监测。

边坡成型后，在边坡平台钻孔埋置，安装智能数码多点位移计，精确测量岩土层内部水平位移或变形。

每工点不少于2个监测断面，每个监测断面1～2个监测孔。

C.预应力锚索监测

选择各工点代表性位置锚索孔，安装锚索计，约按工点锚索总孔数的5%计，且不少于2孔。

D.桩背土压力监测

当滑坡、堆积体等不良地质边坡和土质、软质岩质路堑边坡设置桩板墙或高挡墙时，选择代表性地段于桩（墙）后埋设压力盒，以监测土压力的大小及变化。

选用智能弦式数码压力盒。

设置间距15～20m，断面方向设置于桩（墙）土压力最大作用点附近。

E.地下水渗流监测

对有地下水发育或存在渗流影响时，进行地下水渗流监测采用渗压计，在监测边坡范围选取1～2处，埋设渗压计进行地下水渗流监测。

②.监测周期和监测值确定

根据边坡工程安全等级、边坡稳定性和施工进程等因素，对施工过程和施工后的一定时期进行长期监测，本段初步拟定边坡的各类监测周期为1年。

边坡变形控制要满足和各类支护结构型式的验收标准，边坡稳定性验算要满足规范规定和设计要求。

各类监测警戒值根据当地工程经验采取类比法和监测资料的分析、归类总结确定，建立和完善各种条件下的边坡综合评估办法和控制标准，确保边坡稳定性、边坡质量。

（3）.沉降观测的控制标准、观测资料整理分析、沉降分析

①.沉降观测的控制标准

沉降观测采用二等几何水准测量，观测精度：

不低于1mm。

边桩水平位移＜5mm/d，竖向位移＜10mm/d，路基中心沉降板沉降量＜10mm/d。

填筑过程中加强监测，若沉降量超出以上控制值，应停止填土施工，待沉降稳定后再继续填土，必要时采用卸载措施。

②.观测资料整理、分析

沉降观测资料及时整理、汇总分析，并提供给设计单位修正完善设计。

在路基填筑过程中，根据观测结果整理绘制“填土高～时间～沉降量”关系曲线图，分析土体的发展趋势，判断地基的稳定性。

同时结合预测总沉降推算工后沉降，确定路基以上结构的施工。

③.沉降分析

路基施工前，采用复合模量法（Es法）、折减系数法（e-p法、e-logp法等）等计算模式对路基沉降进行推算。

在现场路基填筑过程中，由实测沉降数据分析寻求适宜于各段路基的沉降计算方法，并推算施工不同时期的剩余沉降。

在预压土方卸载前及路基轨道工程施工前必须进行剩余沉降及稳定性分析，当其满足设计要求时方可进入下道工序施工。

（4）.路基信息化施工

本段路基采用信息化动态施工，即通过观测数据分析不断修正设计方案，完善现场施工。

成立专职沉降观测小组，观测路基沉降和位移变形，并整理绘制“填土高—时间—沉降量”关系曲线图，分析土体的发展趋势，判断地基的稳定性，验证路基设计、施工方案是否满足要求，对不满足要求的进行优化设计。

此过程贯穿于整个路基施工期。

路基信息化施工流程图

安全技术交底

工程名称

福厦铁路客运专线站前工程II标段程

分部（分项）

工程

DIK112+450~DIK114+600段路基工程

交底项目

路堑

图纸名称、

图号

交底人

年月日

接底人

年月日