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沉降观测方案设计

第一章1

1、总则1

2、适用围1

3、工作依据2

4、术语、概念2

第二章2

1工程概况2

2组织管理与工作容3

2.1组织机构与人员配置3

2.1.2人员要求4

2.2单位职责4

2.3工作容5

3沉降变形测量7

3.1测量等级及精度要求7

3.2沉降变形测量点的布置要求10

3.3测量工作基本要求12

3.4测量工作具体要求14

4路基工程沉降变形观测技术要求16

4.1观测断面及观测点的设置原则16

4.2观测元件与埋设技术要求19

4.3观测技术要求21

5桥涵工程沉降变形观测技术要求23

5.1观测点的设置原则23

5.2观测元件与埋设技术要求27

5.3观测技术要求28

6过渡段工程沉降变形观测技术要求31

6.1观测断面和观测点的设置原则31

6.2观测元件与埋设技术要求33

6.3观测技术要求33

7沉降监测点点号编排34

7.1点号编排原则及要求34

7.2点号编排规定35

8数据管理与评估条件36

8.1数据管理36

8.2沉降变形观测及评估流程图38

9奖惩措施42

附件三：

附表43

附表1工程沉降变形观测准备工作检查记录表43

附表2工程沉降变形观测结果评估验收记录表44

附表4路基观测桩沉降量记录表46

附表5路基观测桩沉降量记录汇总表47

附表6路基沉降板观测记录表48

附表7路基沉降板观测记录汇总表49

附表8横剖面沉降测试记录表50

附表9路基边桩位移观测记录表51

附表10路基边桩位移观测记录汇总表52

附表11过渡段沉降量记录汇总表53

附表12桥梁墩（台）沉降量记录表54

附表13桥梁墩（台）沉降量记录汇总表55

附表14涵洞沉降量记录表56

附表15涵洞沉降量记录汇总表57

第一章

1、总则

1.为统一徐宿淮盐铁路站前工程XYZQ-Ⅵ标对路基（含过渡段）、桥梁、涵洞等线下工程的沉降变形观测的技术要求，确保观测质量；为评估预测线下工程最终沉降量和工后沉降，合理确定有砟轨道铺设时间，确保铺设质量，制定本实施细则。

2.本细则适用于徐宿淮盐铁路站前工程XYZQ-Ⅵ标线下工程施工期及正式验收通过前的沉降变形观测及评估要求。

3.沉降变形观测数据必须采用先进、成熟、科学的检测手段取得，且必须真实可靠，能全面反映线下工程实际变形特征。

4.沉降变形观测方法应根据不同的工程类型、地质情况、工程措施确定，能够准确预测结构物工后沉降。

应综合考虑沿线路方向各种结构物间的沉降变形关系，以区段为单位实施。

5.沉降变形观测是确定有砟轨道铺设关键时间节点的主要依据之一，必需加强“零周期”（即初始值）的过程控制。

6.沉降变形观测过程中必须与评估紧密结合，加强动态协调，以及时发现沉降异常情况。

2、适用围

本方案适用于我标段施工围的所有路基（含过渡段）、桥梁、连续梁徐变、涵洞施工过程中的沉降变形观测。

3、工作依据

1.《客运专线铁路变形观测评估技术手册》（铁道部工管技[2009]77号）；

2．《国家一、二等水准测量规》（GB12897—2006）；

3．《建筑沉降变形测量规程》（JGJ/T8-2007）；

4．《客运专线无砟轨道铁路施工技术指南》（TZ216-2007）；

5．《高速铁路工程测量规》（TB10601－2009）；

6．《工程测量规》（GB0026－93）；

7．《全球定位系统（GPS）铁路测量规程》（TB10054－97）；

8．设计有关规定及沉降观测设计图纸。

4、术语、概念

（1）基准点：

所提交的二等水准控制点，一般每2KM布设一个。

（2）工作基点：

当基准点观测条件不满足要求或不方便时，可埋设加密点为工作基点。

（3）监测点：

施工构筑物的沉降变形观测点，根据设计图纸布设。

（4）工后沉降量：

当铺轨工程完成以后，基础设施产生的沉降量。

第二章

1工程概况

新建铁路至至线位于省北部，连接、宿迁、、四地市，沿线地区是省重要的工业、经济、文化、城市等发展水平较高的经济走廊。

线路西起铁路枢纽，经睢宁县、宿迁市、泗阳县，至市设新东站与淮扬镇铁路贯通，线路长度207.846km。

至段，线路西起新东站，经阜宁县、建湖县至市，东接入新长铁路站，线路长度105.864

XYZQ-VI标正线长度50.302km，宁盐上下行联络线长度8.176km，包含特大桥43168.31延长米/5座，框架中桥1898.3顶平米/3座，框架小桥826.68顶平米/5座，路基长度4.057公里，区间路基土石方47.82万断面方，站场路基土石方8.32万断面方，框架箱涵12处。

其中预制架设箱梁1793孔，连续梁9联。

2组织管理与工作容

2.1组织机构与人员配置

2.1.1中铁工程局徐宿淮盐铁路站前Ⅵ标指挥部成立线下工程沉降观测领导小组，参建各分部成立沉降观测工作小组；

2.1.2人员要求

1、指挥部领导小组：

由指挥部总工桑广飞任组长，工程部部长晟、测量负责人伟任副组长；

2、一分部沉降观测工作小组：

由一分部总工代庆双任组长、测量队长高翔任副组长，各工区区长及测量技术人员组成；

3、二分部沉降观测工作小组：

由二分部总工王祖海任组长、测量队长周吉山任副组长，各工区区长及测量技术人员组成；

4、二分部沉降观测工作小组：

由二分部总工高原任组长、测量队长周聂胜林任副组长，各工区区长及测量技术人员组成；

2.2单位职责

2.2.1徐宿淮盐铁路站前工程XYZQ-Ⅵ标线下工程沉降变形观测工作，是一项系统工程，需要参建各分部各负其责、密切配合，确保观测数据真实、可靠。

2.2.2各方职责如下：

1指挥部

（1）指挥部负责全线线下工程沉降变形观测的领导和协调工作，对沉降变形观测过程进行监督检查。

（2）组织专家对观测数据进行预评估。

2各分部

（1）各分部是沉降变形观测的实施责任主体，必须严格按有关规、设计文件及指挥部要求做好各项工程施工过程的沉降变形观测，对观测数据的真实性负责。

（2）负责沉降变形监测网的建立及其保护工作。

（3）负责各种监测设备、仪器、管线的购置与埋设，及其观测设施的保护工作。

（4）配置专业人员，按规定监测项目和频率进行全过程观测和记录，并按规定格式和容提交观测数据，确保其真实性、可靠性和全面性。

（5）参与沉降变形观测实施方案的制定工作。

（6）参与和配合指挥部组织的沉降变形观测预评估工作。

的保护工作。

2.3工作容

2.3.1各分部编制线下工程沉降观测作业指导书，主要包括以下容：

（1）人员、设备情况；

（2）观测组织机构，按单位工程落实到负责人；

（3）明确线下工程观测技术要求与实施方法；

（4）明确资料整理与提交文件的技术要求；

（5）特殊工点与特殊情况需单独制定沉降变形观测方案。

2.3.2各分部建立变形观测网

（1）观测网平面布置示意图，应明确基准点、工作基点与线下工程结构物相对位置，明确路基、桥梁、过渡段等结构物观测点的里程。

（2）填写观测断面及观测点位置与工程属性信息，详见附表。

2.3.3埋设观测设备：

（1）按施工图纸要求埋设观测设备；

（2）观测点标志要醒目，并由测量小组专门负责测点的保护与调整；

2.3.4实施观测

（1）原始观测资料必须随观测进度整理，严格执行签署制度；

（2）必须确保观测质量和观测时效。

每个测段的资料测完后，必须及时进行数据处理分析，如发现测量精度未达到设计要求，应马上组织进行重测；

（3）及时对沉降结果进行分析，当发现测点观测数据异常时（如墩台隆起或沉降突然加大等），应采取措施对观测结果进行核查，排除人为因素后应及时将情况报告指挥部领导小组；

（4）对大面积水域中的水中墩观测和涵洞积水等特殊情况单独制定沉降变形观测方案，报指挥部领导小组审批；

（5）按要求定期对沉降检测网的工作基点进行复测；

2.3.5测量成果整理

1构筑物变形测量的相关资料应在竣工交验时一并移交接受单位。

2每一项目的工程变形测量任务完成以后，应提交下列综合成果资料：

（1）施测方案与技术设计书

（2）控制点与观测点平面布置图

（3）标石、标志规格及埋设图

（4）仪器检验与校正资料

（5）观测记录手簿

（6）平差计算、成果质量评定资料及测量成果表

（7）变形过程和变形分布图表

（8）变形分析成果资料

（9）变形测量技术报告

3沉降变形测量

1、徐宿淮盐铁路站前工程XYZQ-Ⅵ标线下工程沉降变形观测工作以桥梁、路基、涵洞等结构物的垂直位移观测为主，水平位移监测根据路基（含过渡段）、桥涵、涵洞工点具体要求确定。

2、徐宿淮盐铁路站前工程XYZQ-Ⅵ标工程测量的高程系统采用1985国家高程基准。

3、结构物的变形监测应建立独立的变形监测网，覆盖围一般不宜小于4公里，基准点应充分利用CPI、CPII和水准基点，并建立工作基点。

4、根据徐宿淮盐铁路首级控制网的分布情况，沉降变形监测网加密点至少应与本工程首级高程网二个二等水准基点联测（CPⅡ），且使用时应做稳定性检测，一般情况下，加密点稳定性检测至少半年检测一次，存在区域沉降问题的区段，每季度进行1次或根据需要加密。

3.1测量等级及精度要求

3.1.1监测网精度等级要求

沉降观测网包括加密点，按国家二等水准要求观测，主要技术指标如下：

（1）按暂行规定二等水准测量的技术要求施测

仪器：

DINI03等同等级仪器，作业过程中，水准仪、水准尺按《国家一、二等水准规》（GB/T12897-2006）要求，进行外业检测，并每年送国家法定专业计量鉴定1次；

本线位移沉降测量等级及精度要求按下表规定执行：

表3.1.1-2

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（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）

二等

±0.5

±0.3

±3.0

三等

±1.0

±0.5

±6.0

3.1.2位移沉降监测网主要技术要求及建网方式

3.1.2.1垂直位移监测网

1.垂直位移监测网主要技术要求

垂直位移监测网主要技术要求按下表执行：

表3.1.2-2

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、附合或环线闭合差（mm）

检测已测高差较差（mm）

使用仪器、观测方法及要求

二等

0.5

0.15

0.3

0.4

DINI03型仪器，宜按国家一等水准测量的技术要求施测。

三等

1.0

0.3

0.6

0.8

DINI03型仪器，宜按《高速铁路工程测量规》二等水准测量的技术要求施测。

2.垂直位移监测网建网方式

垂直位移监测一般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，以及标志的作用和要求不同，垂直位移监测网布设方法分为三级：

1）基准点。

要求建立在沉降变形区以外的稳定地区，同测量点的比较，要求具有更高的稳定性。

基准点使用全线二等精密高程控制测量布设的基岩点、深埋水准点；

2）工作点。

要求这些点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，同基准点一样，其平面控制点应设有强制归心装置。

工作点除使用普通水准点外，按照国家二等水准测量的技术要求进一步加密水准基点或设置工作基点至满足工点垂直位移监测需要。

加密后的水准基点（含工作基点）间距200m左右时，可基本保证垂直位移监测需要。

3）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。

沉降变形点按路基、桥涵等各专业布点要求进行。

监测网由于自然条件的变化，人为破坏等原因，不可避免的有个别点位会发生变化。

为了验证监测网点的稳定性，应对其进行定期检测。

本次技术方案设计垂直位移监测网的观测分为首次观测和施工过程中的定期复测，定期复测按每半年进行一次，并结合精测网复测进行。

3.1.2.2水平位移监测网

1.水平位移监测网主要技术要求

水平位移监测网主要技术要求按下表执行：

表3.1.1-3

等级

相邻基准点的点位中误差（mm）

平均边长（m）

测角中误差（"）

最弱边相对中误差

作业要求

一等

±1.5

＜300

±0.7

≤1/250000

按国家一等平面控制测量要求观测

＜150

±1.0

≤1/120000

按国家二等平面控制测量要求观测

二等

±3.0

＜300

±1.0

≤1/120000

按国家二等平面控制测量要求观测

＜150

±1.8

≤1/70000

按国家三等平面控制测量要求观测

三等

±6.0

＜350

±1.8

≤1/70000

按国家三等平面控制测量要求观测

＜200

±2.5

≤1/40000

按国家四等平面控制测量要求观测

四等

±12.0

＜400

±2.5

≤1/40000

按国家四等平面控制测量要求观测

2.水平位移监测网建网方式

水平位移监测网一般按独立建网考虑，根据沉降变形测量等级及精度要求进行施测，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网坐标的相互转换。

3.2沉降变形测量点的布置要求

3.2.1沉降变形测量点分为基准点、工作基点和监测点三类，其布设按下列要求：

（1）基准点。

要求建立在沉降变形区以外的稳定地区，利用设计提供的沿线二等水准基点；特殊情况下建立独立网时，网应不少于3个点；使用独立监测网时,必须确定与交接工程部位其它高程系统之间的换算关系。

基准点标石埋设规格应符合图3.2.1的规定。

图3.2.1基准点标石埋设图

（2）工作基点。

要求埋设在稳定区域，条件合适时，直接以二等水准网基准点为工作基点。

观测条件不满足要求或不方便时，按照国家二等水准测量的技术要求进一步加密水准基点或设置工作基点至满足工点垂直位移监测需要。

加密后的工作基点间距200m左右，当布点难以满足稳定要求时，间距可适当放宽，可在300～500米之间。

（3）监测点。

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。

沉降变形点按路基、桥涵等各专业布点要求进行。

3.2.2观测系统的布置要求

（1）每个独立的监测网应设置不少于3个稳固可靠的基准点。

基准点应选设在沉降变形影响围以外便于长期保存的稳定位置。

（2）基准点和工作基点的检测。

工作基点应选在比较稳定的位置，但由于自然条件的变化，人为破坏等原因，不可避免的有个别点位会发生变化。

为了验证监测网基准点和工作基点的稳定性，应对其进行定期检测。

垂直位移监测网的观测分为首次观测和施工过程中的定期复测，定期复测按每6个月进行1次，尽可能结合精测网复测进行。

在区域沉降地区应每3个月进行1次复测。

（3）在区域沉降地区，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2倍中误差应及时通知局指挥部上报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。

3.3测量工作基本要求

3.3.1水准基点使用时应作稳定性检验，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。

3.3.2每次观测前，对所使用的仪器和设备应进行检验校正，并保留检验记录。

3.3.3每次沉降变形观测时应符合下列要求：

（1）严格按水准测量规的要求施测。

首次（即零周期）观测应进行往返观测，并取观测结果的中数，经严密平差处理后的高程值，作为变形测量初始值。

（2）参与观测的人员必须经过培训才能上岗，并固定观测人员。

（3）为了将观测中的系统误差减到最小，达到提高精度的目的，各次观测应使用同一台仪器和设备，前后视观测最好用同一水准尺，必须按照固定的观测路线和观测方法进行，观测路线必须形成附合或闭合路线，使用固定的工作基点对应沉降变形观测点进行观测。

实行“五固定”即“固定水准基点、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”，以提高观测数据的准确性。

观测路线见图3.3.3：

（4）观测时要避免直射，且在基本相同的环境和观测条件下工作。

（5）成像清晰、稳定时再读数。

（6）随时观测，随时检核计算，观测时要一次完成，中途不中断。

图3.3.3观测路线示意图

3.3.4特殊情况下处理方法：

针对低矮桥墩、净空小的涵洞，由于空间小，尺子不能直立的情况，应在测量厂家定制短尺进行测量；也可采用倒尺的方法进行，但需要注明，避免数据处理错误。

3.3.5测段观测完成后，必须及时整理观测数据。

3.3.6当发现沉降监测数据出现异常时必须首先自查，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，并提交自查分析报告。

3.3.7在观测过程中，应做好一些重点信息的记录，如对架梁、运梁车通过、天气情况、地下水影响情况等的记录，利于对结构变形特性的分析和异常数据的分析。

3.4测量工作具体要求

3.4.1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必须采用闭合或附合水准路线，严禁采用支水准路线或中视法，水准路线经过的工作基点或基准点数量不得少于两个。

3.4.2仪器及配套水准尺均应在有效检定期。

水准仪与水准尺在使用前及使用过程中，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15″。

仪器各种设置正确，其中有限差要求的项目按规要求在仪器中进行设置，并在数据采集时自动控制，不满足要求的应根据仪器的提示进行重测。

3.4.3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《国家一、二等水准测量规》（GB/T12897-2006）二等水准有关要求执行。

3.4.4观测时，按以下顺序进行：

（1）往测：

奇数站为后—前—前—后

偶数站为前—后—后—前

（2）返测：

奇数站为前—后—后—前

偶数站为后—前—前—后

3.4.5每一测段必须为偶数测站结束。

3.4.6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，并进行仪器预热。

测量中避免望远镜直接对着太阳；尽量避免视线被遮挡，要求遮挡不超过标尺在望远镜中截长的20%；观测时用测伞遮蔽，仪器需装遮光罩。

3.4.7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。

3.4.8观测过程中为保证水准尺的稳定性，选用2.5kg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，使标尺上的气泡居中，确保水准尺垂直。

3.4.9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。

3.4.10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。

3.4.11按照规定的格式整理数据，并按要求提交。

3.4.12观测元件保护要求

（1）各分部应成立专门小组，进行观测元件的埋设、测量和保护工作，小组人员分工明确，责任到人，并要与施工作业队伍及班组明确责任。

（2）观测元件埋设时应根据现场情况进行编号，有导线的元件应将导线引出至路基坡脚观测箱。

（3）凡沉降板附近一米围土方应采用人工摊平及小型机具碾压，不得采用大型机械推土及碾压，并配备专人负责指导，以确保观测元件不受损坏。

（4）各施工队应制定稳妥的保护措施并认真执行，确保观测元件不因人为、自然等因素而破坏，观测元件埋设后，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。

4路基工程沉降变形观测技术要求

4.1观测断面及观测点的设置原则

4.1.1路基工程沉降变形观测以路基面沉降观测和地基沉降观测为主，应根据不同的结构部位、填方高度、地基条件、堆载预压等具体情况来设置沉降变形观测断面。

同时应根据施工过程中掌握的地形、地质变化情况调整或增设观测断面。

4.1.2观测断面一般按以下原则设置，同时应满足设计文件要求；

1、沿线路方向的间距一般不大于50m；对地势平坦且地基条件均匀良好的路堑、填方高度小于5m且地基条件均匀良好的路堤可放宽到100m。

2、对地形、地质条件变化较段应加密断面，一般间距不大于25m，在变化点附近应设观测断面，以确保能够反映真实差异沉降。

3、一个沉降观测单元（连续路基沉降观测区段为一单元）应不少于2个观测断面。

观测断面类型及组成所示：

①A-1型监测断面:

适用于路提基地地面横坡缓于1：

5时的变形监测，于路提基地线路中心处理埋设单点沉降计进行地基沉降监测：

于路基面中心和两侧路肩设置沉降观测桩进行路基面沉降监测；于路提坡脚外2m设置边桩进行坡脚位移监测。

监测剖面的设置间距为50m，过度段围或地形地质变化大时宜加密。

A-1型路提沉降观测元器件布置示意图

②A-2型监测断面：

一般每隔一个A-1型断面设一个A-2型断面进行地基沉降监测校核监测，于路提基底线路中心同时埋设单点沉降计及沉降板，其它元器件埋设同A-1型。

A-2型路提沉降观测元器件布置示意图

③A-3型监测断面：

适用于路提基底无压缩层的变形监测，于路基面中心和两侧路肩设置沉降观测桩进行路基面沉降监测。

监测断面的设置间距为50m，过度段复杂地质宜加密。

A-3型路提沉降观测元器件布置示意图

④A-4型监测断面：

适用于路提填高较高且地基加固为桩板结构的变形监测，于路基面中心和两侧路肩设置沉降观测桩进行路基面沉降监测；于板梁上线路中心处理埋设沉降板。

监测断面的设置间距为50m，过渡段围或地形地质条件变化大时宜加密。

A-4型路提沉降观测元器件布置示意图

4.1.3监测点一般按以下原则设置，为有利于测点看护，集中观测，统一观测频率，各观测项目数据的综合分心，各部位观测点须设在同一横断面上

4.1.4路基水准路线观测按国家一等水准测量精度要求（二等平差）形成附合水准路线，沉降观测点位布设及水准路线观测示意图如图4.1.4所示：

图4.1.4沉降观测点位布设及水准路线观测示意图

4.2观测元件与埋设技术要求

4.2.1沉降观测桩：

选择Φ20mm不锈钢棒或钢筋，顶部磨圆并刻画十字线，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置在设计位置，埋置深度不小于0.3m，桩周0.15m用C15混凝土浇筑固定，完成埋设后测量桩顶标高作为初始读数。

路基沉降观测桩埋设图如图4.2.1

4.2.2沉降板：

应严格按设计要求进行埋设，一般情况如下：

由底板、金属测杆（φ40镀锌铁管或不锈钢管，管壁厚度不小于3mm）及保护套管（φ75PVC管，管壁厚度不小于3mm）组成。

钢底板尺寸为500（长）×500（宽）mm，厚10mm。

如图4.2.2所示：

（1）沉降板埋设位置处可垫10cm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。

（