有砟轨道路基沉降观测作业指导书.docx

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有砟轨道路基沉降观测作业指导书

一、适用范围

二、技术依据

三、沉降变形观测内容

四、人员与仪器配置

五、沉降观测技术要求

六、沉降观测测点布置

七、沉降观测方法与质量保证措施

八、沉降观测结果分析、评估

九、评估报告的内容

新建铁路蒙西至华中地区铁路煤运通道工程标段

有砟轨道路基沉降观测作业指导书

一、适用范围

新建蒙西至华中地区铁路煤运通道工程标段内有砟轨道路基段，起讫里程。

二、技术依据

、《高速铁路工程测量规范》（）；

、《国家一、二等水准测量规范》（—）；

、《铁路工程测量规范》（）；

、《客运专线铁路变形观测评估技术手册》（工管技[]号）；

、新建铁路蒙西至华中地区铁路煤运通道工程施工图文件。

三、沉降变形观测内容

、路基：

根据不同的路基高度与不同的地基条件，主要内容有：

路基面的沉降变形观测；

路基基底沉降观测；

路堤本体的沉降观测；

软土和松软土地基路堤段边桩移位观测；

、过渡段：

路桥、路涵、堤堑等过渡段不均匀沉降观测。

四、人员与仪器配置

项目部成立沉降观测小组，设组长人，负责全标段沉降观测工作管理与协调。

设副组长人，具体负责各工区沉降观测点的埋设、保护、观测与资料整理工作。

每个工区各配置一台电子水准仪和全站仪进行沉降观测工作。

、人员配置见下表：

人员配置表

序号

姓名

性别

年龄

职务

职称

专业年限

备注

孙宝杰

男

组长

工程师

全标段

王钜罡

男

副组长

助工

一工区

闫晋峰

男

测量员

助工

一工区

李浩

男

测量员

一工区

雷波

男

副组长

工程师

二工区

廖健康

男

测量员

二工区

李双鹏

男

测量员

二工区

林成名

男

副组长

工程师

三工区

于洪军

男

测量员

工程师

三工区

李相秀

男

测量员

助工

三工区

、仪器配备见下表：

设备配置表

名称

型号

精度等级

制造厂名

出厂编号

鉴定日期

备注

电子水准仪

天宝

合格

电子水准仪

天宝

合格

电子水准仪

徕卡

合格

全站仪

＂

徕卡

合格

全站仪

＂

索佳

合格

全站仪

＂

宾得

合格

五、沉降观测技术要求

、根据新建铁路蒙西至华中地区铁路煤运通道工程施工图文件说明与规范要求，本标段沉降变形测量按三等（国家二等水准测量）规定执行，测量等级与精度要求见下表：

表测量等级与精度要求

沉降变形测量等级

垂直位移测量

水平位移观测

沉降变形点的高程

中误差（）

相邻沉降变形点的

高程中误差（）

沉降变形点点位

中误差（）

三等

、观测控制标准

路堤中心沉降每昼夜不得大于，边桩水平位移每昼夜不得大于。

如果超出此限应立即停止填筑，待观测值恢复至限界以下再进行填筑，填筑速率应以水平位移控制为主。

、沉降监测网技术要求

本标段线下工程垂直位移监测针对路基地段，建网按沉降变形等级三等的要求（国家二等水准测量）施测，根据沉降变形测量精度要求高的特点，以与标志的作用和要求不同，垂直位移监测网用分级布网等精度观测逐级控制的方法布设。

垂直位移监测网主要技术要求按下表执行

表垂直位移监测网技术要求

等级

相邻基准点高差中误差（）

每站高差中误差（）

往返较差、附合或环线闭合差（）

检测已测高差较差（）

使用仪器、观测方法与要求

二等

型仪器，按《高速铁路工程测量规范》一等水准测量的技术要求施测。

三等

或型仪器，按《高速铁路工程测量规范》二等水准测量的技术要求施测。

注：

为测段的测站数

水平位移监测网建网方式：

一般按独立建网考虑，根据沉降变形测量等级与精度要求进行施测，并与施工平面控制网进行联测，引入施工测量坐标系统，实现水平位移监测网坐标与施工平面控制网坐标的相互转换。

水平位移监测网主要技术要求：

管段内水平位移监测按三等规定执行，对于软土地基等设计有特别技术要求的复杂工点，可根据需要按二等的规定执行。

见下表：

表水平位移监测网技术要求

等级

相邻基准点的点位中误差（）

平均边长（）

测角中误差（"）

测边中误差（）

水平角观测次数

"级仪器

"级仪器

二等

＜

＜

三等

＜

＜

每个独立的监测网应设置不少于个稳固可靠的基准点。

基准点应选设在沉降变形影响范围以外便于长期保存的稳定位置，工作基点应选在比较稳定便于监测观测点的位置。

为验证监测网基准点和工作基点的稳定性，需要定期进行复测，一般地区按每个月进行次，在区域沉降地区每个月进行次复测；在观测过程中发现工作基点变化也应与时进行复测。

在区域沉降地区内，应对工作基点的沉降量进行监测，如果在两次复测期间，发现工作基点变形超出两倍中误差应与时通知建设单位和评估单位，并提交观测资料。

经核实后应对工作基点和变形监测点的各期实测高程进行修正。

观测网复测后，测量数据处理应与时采用新的工作基点标高，直至下次复测为止。

观测网复测资料必须单独整理归档。

、沉降观测精度与观测频次

路基沉降观测水准测量的精度为±，读数取位至，水平位移观测精度为±,读数取位至。

观测频次应与位移速率相适应，位移越小，观测频次也可减慢，反之位移越大，观测频次越要加快。

当位移曲线骤然变大时，更要跟踪观测，分析原因，并考虑是否需要采取措施。

路基沉降观测频次应不低于下表观测频次的规定

表路基沉降监测频次表

监测阶段

监测频次

填筑阶段

正常填筑阶段

次层

两次填筑间隔时间较长阶段

次天

路基填筑完成阶段

第～个月

次天

半年以后

次月

、沉降观测资料

采用统一的沉降观测记录表，做好监测数据的记录与整理。

监测资料齐全、详细、规范，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。

所有测试数据必须当天与时输入电脑，分析，整理，核对无误后在计算机内保存。

按照提交资料要求与时对测试数据进行整理、分析、汇总，与时绘制路基面、填料与各项监测的荷载时间沉降过程曲线。

观测数据按有关规定整理成册，与时报送沉降评估单位和监理部门，以便对沉降趋势进行分析、评估，为轨道铺设时间确定提供科学决策依据。

六、沉降观测测点布置

、沉降和位移观测断面的设置标准见表路基沉降观测内容和断面布置一览表。

表路基沉降观测内容和断面布置一览表

观测内容

断面布置情况

观测断面间隔

路基沉降

每处观测断面在路基两侧坡脚外处各设置一个观测桩；沉降板设置于路堤中心，沉降板底板埋设于路基基底，基底铺设垫层的地段埋设于垫层顶面，沉降板随填土增高而逐渐接高测杆与保护套管，基床表层施工完后，于路基两侧距离路肩边缘位置设置沉降监测桩对，沉降监测桩观测频次与要求同路基面中心沉降板。

松软地基路堤按设计图指定观测断面进行观测，其他路基段按纵向方向每设置观测观测断面个

每个路桥过渡段设置个观测断面，设置于距离台尾处

每个路堤与横向结构物过渡段设置个观测断面，观测断面设置在填土较高侧，距横向结构物背侧

、每段设置工作基点桩与校核基点桩各个，路基工点连续地段按一段考虑。

路基基点桩设置于永久稳定建筑上或采用废弃的无缝钢管、预制混凝土桩，打入深度不小于，桩周顶部采用现浇混凝土加以固定，并在地面上浇筑××观测平台，桩顶露平台，在顶部固定好基点测头。

基点桩应选择距离线路米以外地基稳定地点，并妥善保护。

、在地基处理完成后埋设沉降板。

沉降板由底板、金属测杆和保护套管组成。

钢底板尺寸为×，厚，测杆采用Φ厚壁镀锌铁管，与底板固定在垂直位置上，保护套管采用具有一定强度的塑料管。

随着填土的增高，测杆和套管亦相应加高，每次接长不超过。

接高后测杆顶面高于套管上口，测杆顶用顶帽封住管口，避免填料落入管内而影响测杆下沉自由度，顶帽高出碾压面高度不大于。

、在一般路基填筑到基床表层顶面后，在路基面两侧埋设沉降板观测桩。

沉降观测桩采用Φ不锈钢棒，顶部磨圆并刻画十字线，底部焊接弯构，待基床表层施工完成后，通过测量埋置在监测断面设计位置，埋设深度，桩周采用混凝土浇筑固定。

、观测桩采用素混凝土现场灌注，断面采用××，并在桩顶预埋半圆形不锈钢耐磨测头。

七、沉降观测方法与质量保证措施

、水准网的观测按照国家二等水准施测，对线下工程变形点的观测应采用闭合或附合水准路线，水准路线经过的工作基点或基准点数量不得少于两个。

、水准仪使用电子水准仪，仪器应在有效合格检定期内。

水准仪与水准尺在使用前与使用过程中，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″。

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，沿同一路线进行。

观测成果的重测和取舍按规范中有关要求执行。

观测时，视线长度≤，前后视距差≤，前后视距累积差≤，视线高度≥；对个别观测标设置高度比较高，造成仪器视线高度超过的限差规定情况，视线高度限差可调整为不大于。

测站限差：

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

使用数字水准仪读记至。

、观测时，一般按后前前后的顺序进行，对于有变换奇偶站功能的电子水准仪，按以下顺序进行：

⑴往测：

奇数站为后—前—前—后

偶数站为前—后—后—前

⑵返测：

奇数站为前—后—后—前

偶数站为后—前—前—后

路基沉降观测水准路线见下图。

、每一测段均为偶数测站。

晴天观测时给仪器打伞，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。

、观测前分钟，将仪器置于露天阴影处，使仪器与外界气温趋于一致；对于电子水准仪，进行不少于次单次测量，达到仪器预热的目的。

测量中避免望远镜直接对着太阳；避免视线被遮挡，遮挡不超过标尺在望远镜中截长的。

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。

、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。

、观测过程中为保证水准尺的稳定性，选用以上的尺垫，水准观测路线必须路面硬实，观测过程中尺垫踩实以避免尺垫下沉。

同时观测过程中避免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。

、当相邻观测周期的沉降量超过限差或出现反弹时，应重测并分析工作基点的稳定性，必要时联测基准点进行检测。

、数据处理时，闭合差、中误差等均满足要求后进行平差计算，水准路线要进行严密平差，选用经鉴定合格的软件进行。

、元器件保护要求：

各项目部成立专门小组，进行观测器件的埋设、测量和保护工作，小组人员分工明确，责任到人。

凡沉降板附近一米范围内土方应采用人工摊平与小型机具碾压，不得采用大型机械推土与碾压，并配备专人负责指导，以确保观测器件不受损坏。

制定稳妥的保护措施并认真执行，确保观测器件不因人为、自然等因素

而破坏，观测器件埋设后，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处的路基填筑。

、路基施工阶段要求：

第一阶段，路基填筑施工期间的观测，主要观测路基填土施工期间地基的沉降以与路堤坡脚边桩的水平位移；第二阶段，路基填筑施工至设计高程后，为自然沉降期与预压期的变形观测，该阶段应对路基面沉降、路基填筑部分沉降、路基基底沉降进行系统的观测。

、所有元器件埋设后必须测试初始读数（初次读数为两次）；在路堤填筑前必须进行观测，作为初始读数。

八、沉降观测结果分析、评估

（一）路基

、计算和实测沉降的比较

比较计算的总沉降量与实测总沉降主要目的是：

（）审核设计阶段的沉降计算模型和参数是否符合实际。

（）估计真实的路基压缩模量，以便确定铺设无碴轨道结构（自重）产生的附加沉降。

（）如果施工期观察到的沉降大于计算沉降量的，而且经过检查排除测量仪器和人为错误，可尽早检查修改设计，保证路基的工后沉降满足要求。

设计院提供相应观测断面的路堤本身压缩变形量与地基总沉降量。

具体操作时，应对路基工点每一观测断面的各观测水平面（特别是路堤底部路基面）沉降绘制施工过程（包括观察期）沉降随时间发展的曲线。

在此基础上估计各观测水平面的最终沉降。

对每一路基工点应制作沉降计算和测定结果比较表。

沉降分析和观测结果比较应按要求与时报送蒙华公司，如果发现测定的沉降超过计算沉降的，应与时通知设计方、咨询方和蒙华公司，由蒙华公司或评估单位组织进行分析讨论，确定原因，采取相应措施。

、各观测断面沉降拟合曲线

为了尽可能准确的预测工后沉降，应对基床表层顶部（沉降观测桩或在超载预压时为沉降板）观测的沉降进行曲线拟合，对路堤区段可根据路堤填筑完成后沉降观测桩（或在超载预压时为沉降板）观测的结果为基准。

曲线拟合一般以中心观测桩结果为主，路肩观测桩为参考。

对路基横断面不对称区段（例如基底地面横坡≥：

）应相应考虑路肩观测桩测定结果。

拟合曲线的推导一般以三个月为周期反复进行以不断逼近路基的真实变形状况。

具体的说，在路堤完成填筑、安装沉降观测桩后，按规定的周期测定三个月后可根据三个月测定的沉降观测结果推导第一个拟合曲线（）。

根据这个沉降拟合曲线可外推（预测）六个月后的沉降（个月）然后继续监测三个月，并检查第一次预测结果是否合理。

然后根据总共六个月观测的结果推导第二个更接近时间的沉降拟合曲线（），以这种方式不断逼近真实的路基变形发展。

应当指出，在推导沉降拟合曲线时后期的沉降测定结果特别重要，应重点考虑。

、各观测断面工后沉降的预测

在沉降观测六个月后（以完成路堤填筑埋设沉降观测桩为始点），即完成第二个拟合曲线推导后可进行第一次工后沉降预测。

、审核铺设轨道的条件

对每个路基工点应以三个月为周期根据最新推导的沉降拟合曲线进行工后沉降预测至少两次以上，并检查所有观测断面的预测工后沉降是否满足以下要求：

⑴

⑵对路基和刚性结构过渡段还应同时审核其预测工后沉降差异是否≤，折角≤。

⑶沉降预测的可靠性应经过验证，间隔不少于个月的两次预测最终沉降的差值不应大于。

⑷设计预计总沉降量与通过实测资料预测的总沉降量的差值不宜大于。

（二）过渡段

、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结构物之间的关系综合进行。

对线路不同下部基础结构物之间以与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。

、过渡段沉降的预测、评估参照路基部分。

、过渡段不同结构物间的预测差异沉降不应大于，沉降引起沿线路方向的折角不应大于。

九、评估报告的内容

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。

每一工程项目的变形评估任务完成后，应提交《轨道铺设条件评估报告》，评估报告至少包括以下内容：

⑴沉降和变形观测方案与技术设计书；

⑵观测点的平面、纵断面和横断面布置图；

⑶标石、标志规格与埋设图；

⑷仪器检验与校正资料；

⑸观测记录（手簿）；

⑹平差计算、成果质量评定资料与测量成果表；

⑺各观测断面沉降过程的分布图表；

⑻成区段或全线的基础沉降沿线路纵向的分布图表；

⑼沉降变形评估分析的成果资料。