af幸福源水库水中墩沉降变形观测方案贵广七标.docx
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af幸福源水库水中墩沉降变形观测方案贵广七标
新建铁路
贵阳至广州铁路站前工程
GGTJ-7标段
水中墩沉降观测方案
幸福源水库特大桥
（DK429+194.54～DK523+201.80）
中铁二十三局集团有限公司贵广铁路工程指挥部
二零一二年六月
目录
第一章沉降观测方案编制2
一、适用范围2
二、编制依据2
第二章沉降监测网的建立3
一、沉降观测工作基点的布设3
三．沉降变形监测测量工作基本要求5
第三章沉降观测方案的实施5
一．沉降变形测量等级及精度要求5
二．沉降观测路线6
四．沉降变形观测具体要求8
五.沉降变形观测时大气折光的消除10
六.桥涵变形控制要求11
七.沉降变形观测方法11
八.观测资料要求13
九.观测频率要求14
十.沉降观测注意事项14
十一.水中墩沉降观测人员、设备组织15
十二.水上作业安全方案16
附表1工程沉降变形观测准备工作检查记录表17
附表2电子水准测量记录手簿18
附表3桥梁墩（台）沉降观测记录表19
附表4观测断面与观测点工程属性信息表20
附表5桥梁墩（台）沉降观测记录表21
幸福源水库特大桥水中墩沉降观测方案
为规范对幸福源水库水中墩施工线下工程的沉降变形观测，特制定本方案。
幸福源水库特大桥主跨水中墩的沉降变形观测方案，采取在水库堤坝上设置观测点，墩身设置棱镜观测标的方法进行，对堤坝上设置的水准基点和设计院提交的水准点进行联测，将其统一到高程系统，构成沉降监测网，然后将堤坝上设置的水准基点作为沉降观测工作基点对水中施工的墩身进行沉降观测。
第一章沉降观测方案编制
一、适用范围
幸福源双线特大桥起讫里程为DK476+003.26～DK477+004.54，中心里程DK476+553，桥梁全长1001.28米。
本方案适用于幸福源水库特大桥水中墩的沉降变形观测。
墩号为10#、11#、12#、13#、14#。
二、编制依据
1.《高速铁路工程测量规范》（TB10601-2009J962-2009）；
2.《高速铁路工程测量规范及条文说明》（TB10601-2009J962-2009）；
3.《国家一、二等水准测量规范》（GB12897—2006）；
4．《建筑沉降变形测量规程》（JGJ/T8-2007）；
5．《工程测量规范》（GB0026－93）；
6.《贵广客运专线CPO、CPI、二等水准点点之记》
第二章沉降监测网的建立
一、沉降观测工作基点的布设
根据管区的地理环境和观测条件，管区的沉降观测工作基点在桥位两侧布置，相邻两工作基点的间距为150米左右，距线路中心距离为150米左右。
幸福源水库特大桥长度为1.0km，水中施工部分的长度320m，有5个墩为于水中，10#、11#、12#、13#、14#；布设2个沉降观测工作基点，分别为BM1,BM2。
二、沉降监测网的联测
考虑到水中的沉降观测的精度要求，沉降观测工作基点按照二等水准测量的精度要求进行。
施测采用的技术及精度等级要求如下表所示。
1．沉降变形监测网主要技术要求
沉降变形监测网主要技术要求按下表执行：
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
三等
1.0
0.3
0.6
0.8
DS05或DS1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。
2．沉降变形监测网建网方式
线下工程沉降变形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
基准点应建立在沉降变形区以外的稳定地区，本方案的基准点使用管段附近的水准点CPⅠ226-2点二等水准点。
2）工作基点
沉降观测的工作基点在观测期间需保持稳定不变，一般地段的工作基点除普通二等水准点外，为了沉降观测实施方便的需要，沉降观测工作基点还应包括按照二等水准测量的技术要求加密的加密水准点。
加密后的沉降观测工作基点间距200m左右即可满足现场沉降观测的要求。
水中施工部分的沉降观测工作基点即为BM1、BM2。
3）沉降变形观测点
沉降变形观测点直接埋设在要测定的沉降变形体上。
点位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。
沉降变形点按桥涵专业布点要求进行。
4）沉降监测网的维护
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。
1、在基准网建成且工程施工后3月时进行第一次复测，此后每隔6个月复测一次。
2、工作基点的复测应每月至少一次，实施过程中根据可知道的稳定性和实际需要进行调整。
三．沉降变形监测测量工作基本要求
1．工作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。
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．每次沉降变形观测时应符合：
（1）严格按水准测量规范的要求施测。
首次（即零周期）观测每个往返测均进行两次读数，并取观测结果的中数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平尺，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。
（4）沉降观测路线
水中墩沉降观测路线位于线路两侧150米处堤坝上，采用全站仪观测。
第三章沉降观测方案的实施
一．沉降变形测量等级及精度要求
水中施工部分的沉降变形测量等级及精度要求按下表规定执行：
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
二．沉降变形监测网主要技术要求及建网方式
二等水准观测的技术要求
等级
水准尺类型
水准仪等级
视距（m）
前后视距（m）
测段的前后视距累积差（m）
视线高度（m）
二等
铟瓦
DS1
≤50
≤1.0
≤3.0
下丝读数
≥0.3
DS05
≤60
二等水准测量的主要技术标准
等级
每千米高差全中误差（mm）
路线长度（km）
水准仪
等级
水准尺
观测次数
往返较差
或闭合差
（mm）
与已知点
联测
附合或环线
二等
2
≤400
DS1
铟瓦
往返
往返
4
二．沉降观测路线
观测路线1从BM1开始，沿桥墩顺序为10-1，11-1，12-1，13-1，14-1，复核到BM2；观测路线2从BM1开始，沿桥墩顺序为10-2，11-2，12-2，13-2，14-2，复核到BM2见图示：
观测点位布置和观测路线示意图
四．沉降变形观测具体要求
1.为了减小折光的影响，最好选择阴天进行观测，垂直角观测宜在日出后2h至日落前2h期间目标成像清晰时进行。
2.测回数在4个测回以上，强制对中标的重复安装误差小于0.2mm。
3.进行观测时的温度气压严格记录输入，温度精确到0.2℃，气压0.5hPa。
4.仪器设站位置每次严格固定，两次设站所测高差之差应小于1mm。
5.观测线路设计中，尽量减少设站数或减少线路距离，有利于精度控制，避免远离工作基点的变形监测点的高程平差精度超限
6.数据处理时，闭合差、中误差等均满足要求后进行平差计算，主水准路线要进行严密平差，选用经鉴定合格的软件进行。
7.当相邻观测周期的沉降量出现异常时，应重测进行观测并和上次测量结果进行对比，如两次结果相符合则要立即检查工作基点的稳定性，必要时需联测基准点进行检测。
如发现工作基点或基准点有下沉现象即将观测数据上报评估单位，对进行基准点或工作基点的高程值进行修正。
然后再依据修正后的基准点或工作基点进行沉降观测并计算沉降值。
8.成果数据按统一格式录入线下工程沉降变形观测和评估数据库。
复核工作基点测量时：
1．水准网的观测按照国家二等水准施测，采用附合水准路线往返观测，水准路线经过的工作基点或基点数量不少于两个。
每次观测均形成闭合检验条件。
2．水准仪使用DS03型仪器，仪器及配套水准尺均应在有效合格检定期内。
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。
3．外业测量一条路线的往返测必须是固定的测量人员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）有关要求执行。
观测时，视线长度≤50m，前后视距差≤1.5m（电子）；仪器最小读数≥0.5m（电子）；测站限差：
两次读数差≤0.4mm，两次所测高差之差≤0.6mm，检测间歇点高差之差≤1.0mm；观测读数和记录的数字取位：
使用DS05或DS1级仪器，读记至0.05mm或0.1mm；使用数字水准仪读记至0.01mm。
4．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：
（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
5．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。
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；对于数字式水准仪，进行不少于20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20%。
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。
7.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。
8.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。
五.沉降变形观测时大气折光的消除
由于测区位于水库水域中间，在观测时不可避免地要受到水面大气折光的影响，根据测量学理论，这种影响可以通过保持前后视距相等来消除。
利用前后视距相等可以消除三种测量误差，一是由于视准轴和仪器水平轴不平行产生的误差（即i角误差）；二是由于大气折光产生的误差；三是由于地球曲率变化产生的误差。
因此在进行沉降观测的过程中要保持前后视距差不能超过规范的限值。
六.桥涵变形控制要求
1．墩台
对于高速铁路桥梁基础的沉降控制，墩台基础的沉降量应按恒载计算，其工后沉降量不应超过下列允许值：
墩台均匀沉降量：
对于无砟桥面桥梁≤20mm
静定结构相
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