高速铁路沉降变形观测及评估方案.docx

1、高速铁路沉降变形观测及评估方案 客专（至段）线下工程 沉降变形观测及评估方案客运专线公司二年月第一章 总则为指导客专（至段）对路基（含过渡段）、桥梁、涵洞、隧道等线下工程的沉降变形观测、无碴轨道铺设条件的评估工作，制定本方案。无碴轨道铺设条件评估的重点应是线下工程的沉降变形，评估应综合考虑沿线路方向各种结构物间的沉降变形关系，以标段为单位实施。设计单位按照本指导方案，以标段为单位制定沉降观测设计方案。无碴轨道铺设条件的评估数据必须采用先进、成熟、科学的检测手段取得，且必须真实可靠，全面反映工程实际状况。沉降变形观测、评估过程是确定铺设无碴轨道的关键时间节点和关键工序的主要依据之一，必需加强初始

2、值的过程控制。一、适用范围本方案适用于客运专线路基（含过渡段）、桥梁、涵洞、隧道工程施工过程中的沉降变形观测及评估。二、技术依据1、高速铁路工程测量规范（TB10601-2009）；2、客运专线铁路无碴轨道铺设条件评估技术指南（铁建设2006158号）；3、精密工程测量规范（GB/T 15314-94）；4、地面沉降水准测量规范（DZ/T 0154-95）；5、地面沉降监测技术要求（DD2006-02）；6、国家一、二等水准测量规范（GB/T 12897-2006）；7、建筑变形测量规程（JGJ/T8-99）；8、关于进一步规范铁路工程测量控制网管理工作的通知（铁建设200920号）9、关于进

3、一步加强客运专线建设质量管理的指导意见（铁建设2008246号）10、铁道部和客运专线公司的其他相关规定第二章 组织管理一、职责分工客专（至段）线下工程沉降变形观测及其评估工作，是一项系统工程，需要参建各方各负其责、密切配合，确保观测数据及评估结果的真实、可靠。（一）建设单位建设单位负责沉降变形观测及其评估工作的领导和协调，并对过程进行监督检查。1公司负责全线线下工程的沉降变形观测及其评估工作的领导和协调工作，对沉降变形观测及其评估过程进行监督检查。2各指挥部负责各自管段内线下工程的沉降变形观测及其评估的组织工作，对沉降变形观测及其评估过程进行监督检查。3必要时组织专家对评估报告进行评审。（二

4、）施工单位施工单位是沉降变形观测的实施责任主体，必须严格按有关规范、设计文件及总指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。1负责沉降变形监测网的建立及其保护工作。2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。3配置专业人员，按规定监测项目和频率进行全过程监测和记录，并按规定格式和内容提交观测数据，确保其真实性、可靠性和全面性。4负责观测数据库的数据录入工作。5参与沉降变形观测及评估方案的制定工作。6参与和配合建设单位或评估单位组织的沉降变形观测评估工作。（三）监理单位监理单位对沉降变形观测过程进行全部监理，并派专业人员进行平行观测，对监理工作和平行

5、观测数据的真实性负责。1对施工单位沉降变形监测网的建立及其保护、各种监测设备、仪器、管线的购置与埋设进行全面核查，确保观测准备工作符合规范和设计要求（见附表1）。2派专业人员对施工单位的沉降变形观测全过程进行旁站和平行观测，并将路基和过渡段作为监测的重点。其中：（1）平行观测数量要求：一般地段为施工单位总测数的10%，地质复杂、沉降变化大以及过渡段为施工单位总测数的20%。（2）平行观测方法要求：由专业监理人员采用与施工单位观测人员“换手复测”的方式同步进行。（3）做好旁站记录并对观测记录进行签认。3参与沉降变形观测及评估方案的制定工作。4参与和配合建设单位或评估单位组织的沉降变形观测评估工作

6、。（四）设计单位设计单位对沉降变形观测有关设计资料的准确性负责，并对沉降变形观测过程做好配合。1提交线下工程沉降变形观测断面、观测点布置、沉降变形计算报告等设计资料。2对沉降变形观测设计要求进行技术交底。3根据沉降变形观测结果，对设计预测沉降进行实时修正，并将设计预测的结果提交指挥部。4参与沉降变形观测及评估实施方案的制定工作。5参与施工单位沉降变形观测实施细则的指导工作。6参与和配合建设单位或评估单位组织的沉降变形观测评估工作，对观测结果是否符合设计目标和要求提出意见。（五）咨询单位1参与沉降变形观测及评估实施方案的制定工作；2对沉降变形观测过程进行咨询和指导。（六）评估单位1编制分析、评估

7、计算机软件；2建立线下工程沉降变形观测和评估数据库，并负责对施工单位数据库录入工作的培训与指导；3对线下工程各阶段沉降变形观测及时进行分析、预测、评估，并提交评估报告。 二、工作程序（一）施工单位1根据本实施方案，按单位（单项）工程分别编制沉降变形观测实施细则，报监理单位批准后实施。2经监理按附表1核查同意后，根据批准的沉降变形观测实施细则，按照设计文件要求，选派专业队伍和人员进行设备布设和观测。 3严格按沉降变形观测实施细则，以及有关规定进行观测和记录，确保记录数据真实、可靠。每次的观测记录必须经监理专业人员进行签认。4每个单位（单项）工程沉降变形观测完成后，7天内提交评估申请（附沉降变形观

8、测报告），经监理签认后，报指挥部及设计单位，由指挥部通知评估单位进行评估。（二）监理单位1按附表1要求，核查施工单位沉降变形观测准备工作。2派专业人员对施工单位的沉降变形观测进行旁站和平行观测，并将路基和过渡段作为监测的重点。其中：（1）平行观测数量要求：一般地段为施工单位总测数的10%，地质复杂、沉降变化大以及过渡段为施工单位总测数的20%。（2）平行观测方法要求：由专业监理人员采用与施工单位观测人员“换手复测”的方式同步进行。（3）做好旁站记录，并对每次的观测记录进行签认。（4）观测过程中，如有问题，组织有关单位共同研究处理。3每个单位（单项）工程沉降变形观测完成后，督促施工单位在7天内提

9、交观测报告，并进行审核签认，报指挥部通知评估单位组织进行评估。（三）设计单位1单位（单项）工程开工前14天，应提交线下工程沉降变形观测断面、观测点布置、沉降变形计算报告（路基、桥梁专业）等设计资料；开工前7天，按照沉降变形观测设计要求，对施工和监理单位进行技术交底。3收到沉降变形观测报告后，组织专业人员进行分析研究，对观测结果是否符合设计目标和要求提出具体意见，在评估之前报指挥部。（四）咨询单位对沉降变形观测和评估进行咨询。（五）评估单位1熟悉和了解全线工程沉降变形观测的特点，提出评估方案报公司审批后实施。2根据指挥部提供的单位（单项）工程沉降变形观测评估计划，编制评估实施计划，报指挥部审批。

10、3每项工程沉降变形观测评估后7天内，向指挥部提交正式评估报告，明确沉降变形观测结果是否符合设计目标值和要求，是否可以进行轨道施工，提出相关意见和建议。（六）建设单位1各指挥部（1）督促各单位按各自职责和分工做好工程沉降变形观测和评估工作，协调有关问题，如有重要问题要及时向总指报告。（2）收到施工单位评估申请后，及时通知评估单位进行评估，并报总指备案。（3）审批评估单位的评估计划。2公司（1）督促各单位按各自职责和分工做好工程沉降变形观测和评估工作，协调解决有关重要问题。（2）审批评估单位的评估方案。第三章 通用要求客运专线线下工程沉降变形观测工作以桥梁、路基、隧道等建（构）筑物的垂直位移观测为

11、主，水平位移监测根据桥梁、路基、隧道工点具体要求确定。一沉降变形测量等级及精度要求本线沉降变形测量等级及精度要求按下表规定执行：二沉降变形监测网主要技术要求及建网方式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：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1.00.30.60.8DS05或DS1型仪器，按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线下工程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

12、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，同大地测量点的比较，要求具有更高的稳定性，其平面控制点一般应设有强制归心装置。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，可基本保证线下工程垂直位移监测需要。3）沉降变形点。直接

13、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、隧道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，按施工期4年考虑，计复测8次。对于技术特别复杂、垂直位移监测沉降变形测量等级要求二等及以上的重要桥隧工点，应独立建网，并按照国家一等水准测量的技术要

14、求进行施测或进行特殊测量设计。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：（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。三沉降变形测量点的布置要求沉降变形测量点分为基准点、工作基点和沉降变形观测点。其布设按下列要求：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范围以外便于长期保存的稳定位置。2工作基点应选在比较稳定的位置。对观测条件较好或观测项目较少的项目，可不设

15、立工作基点，在基准点上直接测量沉降变形观测点。3沉降变形观测点应设立在沉降变形体上能反映沉降变形特征的位置。四沉降变形监测测量工作基本要求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。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。首次观测每个往返测均进行两次读数。（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

16、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）观测时要避免阳光直射，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。 （7）对工作基点的稳定性要定期检核，在雨季前后要联测，检查水准点的标高是否有变动。（8）数据计算方法和计算用工作基点一致。五沉降变形监测观测具体要求1水准网的观测按照国家二等水准施测，采用单路线往返观测。每次观测均形成闭合检验条件。2水准仪使用DS05或DS1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

17、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/T 12897-2006）有关要求执行。观测时，视线长度50m，前后视距差1.0 m（光学），1.5 m（电子）；前后视距累积差3.0m（光学），6.0 m（电子）；视线高度0.3m（光学），0.5m（电子）；测站限差：两次读数差0.4mm，两次所测高差之差0.6 mm，检测间歇点

18、高差之差1.0 mm；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

19、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，确保水准尺垂直。9对于宽度较宽的

20、河、湖水中的沉降测量，按照国家一、二等水准测量规范（GB/T 12897-2006）跨河水准测量要求进行观测。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，主水准路线要进行严密平差，选用经鉴定合格的软件进行。六沉降变形监测平行检测工作根据客运专线铁路无碴轨道铺设条件评估技术指南，在施工单位线下工程沉降变形监测工作的基础上，还要委托咨询单位或专业队伍全过程对沉降变形进行平行观测，平行观测的数量，一般地段应不少于其沉降变形监测工作总量10%，对于地质复杂、沉降变化大以及过渡段等区段，平行观测的数量不应少于20%，以确保线下工程沉降变形监测工作质量满足无碴轨道评估技术要求。第四章 专业要

21、求一、路基工程（一）路基沉降变形观测1路基沉降控制标准有砟轨道路基工后沉降量不应大于5cm，年沉降速率应小于2cm/年。桥台台尾过渡段路基工后沉降量不应大于3cm。无碴轨道地段路基可压缩性地基均进行沉降分析。按照客运专线无碴轨道铁路设计指南4.1.4条：路基在无碴轨道铺设完成后的工后沉降，应满足扣件调整和线路竖曲线圆顺的要求。工后沉降一般不应超过扣件允许的沉降调高量15mm；沉降比较均匀、长度大于20m的路基，允许的最大工后沉降量为30mm，并且调整轨面高程后的竖曲线半径应能满足下列要求：式中：轨面圆顺的竖曲线半径（m）； 设计最高速度（km/h）。2一般规定（1）观测的目的是通过沉降观测，利

22、用沉降观测资料分析、预测工后沉降，指导进行信息化施工，必要时提出加速路基沉降的措施，确定轨道的铺设时间，评估路基工后沉降控制效果，确保轨道结构的安全。（2）路基上轨道铺设前，应对路基沉降变形作系统的评估，确认路基的工后沉降和沉降变形满足无碴轨道铺设要求。（3）路基填筑完成或施加预压荷载后应有不少于6个月的观测和调整期。观测数据不足以评估或工后沉降评估不能满足设计要求时，应延长观测时间或采取必要的加速或控制沉降的措施。（4）评估时发现异常现象或对原始记录资料存在疑问，要进行必要的检查。3路基地段沉降观测技术要求（1）沉降观测内容1）路基面的沉降变形观测2）路基基底沉降观测3）过渡段沉降观测4）路

23、基稳定性观测5）地基土深层沉降监测（2）沉降观测断面和观测点的设置沉降观测装置应埋设稳定，观测期间应对观测装置采取有效的保护措施。根据经验，埋设的观测设施的有效性以及对其保护是否得力是决定整个观测工作成败的关键。各部位观测点应设在同一横断面上，这样有利于测点看护，便于集中观测，统一观测频率，更重要的是便于各观测项目数据的综合分析。路基上铺设无碴轨道前，应对路基变形作系统的评估，确认路基的工后沉降和变形符合设计要求。路基填筑完成或施加预压荷载后应不少于6个月的观测和调整期，观测数据不足以评估时，应继续观测；工后沉降评估不能满足设计要求时，应采取必要的加速完成沉降或控制沉降的措施。路基沉降观测应以

24、路基面沉降和地基沉降观测为主，并有针对性的对路桥过渡段差异进行重点观测。(一)、路基沉降监测剖面布置说明：1、路基沉降监测断面根据不同的地基条件，不同的结构部位等具体情况设置。沉降监测断面的间距一般不大于50m，对于地势平坦、地基条件均匀良好、高度小于5m的路堤或路堑可放宽到100m；对于地形、地质条件变化较大地段应适当加密。路堤与不同结构物的连接处应设置沉降监测断面，每个路桥过渡段在距离桥头5m、15m、35m处分别设置一个沉降监测断面，每个横向结构物每侧各设置一个监测断面。2、观测断面类型及组成（1）路堤均采用堆载预压。路堤地段采用、型监测断面，型断面仅在桥头布置，一般每间隔3个型监测断面

25、设置一个型监测断面。 （2）型监测断面包括沉降监测桩和沉降板。沉降监测桩每断面设置5个，施工完基床底层后，预压土填筑前，距左、右线中心4.7m处于基床底层顶面埋设2个沉降监测桩,其余3个于基床表层施工完成后布置于双线路基中心及距两侧路肩1m处的基床表层顶面上;沉降板位于路堤中心，基底铺设碎石垫层的地段埋设于垫层顶面，基底设混凝土板地段置于板顶面，随填土增高而逐渐接高测杆及保护套管。（3）型监测断面包括沉降监测桩和定点式剖面沉降测试压力计。沉降监测桩每断面设置5个，埋设方法同型监测断面；定点式剖面沉降测试压力计位于路堤中心,基底铺设碎石垫层的地段埋设于垫层顶面，基底设混凝土板地段置于板顶面。（4

26、）型监测断面包括沉降监测桩、沉降板和剖面管。沉降监测桩每断面设置3个，布置于双线路基中心及距两侧路肩1m处的基床表层顶面上；沉降板位于路堤中心，底板埋设于基床底层顶面上，随填土增高而逐渐接高测杆及保护套管，横剖面管埋设于路堤基底碎石垫层顶面处。3、路堤与横向结构物过渡段，于横向结构物顶部沿横向结构物的对角线方向铺设剖面沉降管。横向结构物两侧外边缘各2m处设置一个I型观测断面，平面布置见型。 4、路堑地段均采用堆载预压，采用型监测断面，分别于路基中心，距两侧路肩1m处各设1根沉降监测桩，路基中心设沉降板，底板至于基床底层顶面，观测路基面的沉降。(二)监测元件埋设说明： 1、沉降监测桩：桩体选择2

27、0mm不锈钢棒，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，通过测量埋置在监测断面设计位置，埋置深度0.3m，桩周0.15m用C20混凝土浇筑固定，完成埋设后按二等水准标准测量桩顶标高作为初始读数。 2、沉降板：由底板、金属测杆（40mm镀锌铁管）及保护套管（75mmPVC管）组成。底板尺寸为50cm50cm,厚5cm。按二等水准标准测量沉降板标高变化。（1）沉降板埋设位置应按设计测量确定，埋设位置处可垫10cm砂垫层找平，埋设时确保测杆与地面垂直。（2）放好沉降板后，回填一定厚度的垫层，再套上保护套管，保护套管略低于沉降板测杆，上口加盖封住管口，并在其周围填筑相应填料稳

28、定套管，完成沉降板的埋设工作。（3）按二等水准标准测量埋设就位的沉降板测杆杆顶标高读数作为初始读数，随着路基填筑施工逐渐接高沉降板测杆和保护套管，每次接长高度以0.5m为宜，接长前后测量杆顶标高变化量确定接高量。金属测杆用螺丝套扣连接，保护套管用PVC管外接头连接。 3、定点式剖面沉降测试压力计：定点式剖面沉降测试压力计底板采用沉降板底板，埋设位置应按设计测量确定；埋设位置处可垫10cm砂垫层找平，埋设时确保底板水平，填土至0.6m高度碾压密实后开一小凹坑将压力计放入坑内，用细粒土将坑填平后，继续施工路基填土。埋设完成后，将压力计监测线沿水平方向甩到坡脚后，在坡脚处设C20素混凝土保护墩(0.

29、5 m0.5 m0.95m ) ，墩内预埋剖面管管材，监测线从管内穿出；墩旁设监测桩，监测桩采用C20素混凝土灌注，断面采用0.5 m0.5 m1.6m，并在桩顶预埋半圆形不锈钢耐磨测头，监测桩用钢筋混凝土保护盒保护。待上部一层填料压实稳定后，连续监测数日，取稳定读数作为初始读数。 4、剖面沉降管：路基基底剖面沉降管在地基加固及垫层施工完毕后，填土至0.6m高度碾压密实后开槽埋设，开槽宽度2030cm，开槽深度至地基加固垫层顶面，槽底回填0.2m厚的中粗砂，在槽内敷设沉降管（沉降管内穿入用于拉动测头的镀锌钢丝绳），其上夯填中粗砂至与碾压面平齐。型断面中剖面管在涵顶填土0.6m厚开槽施工埋设，原

30、则同基底剖面管埋设方法。沉降管埋设位置挡土墙处应预留孔洞。沉降管敷设完成后，在两头设置0.5 m0.5 m0.95m C20素混凝土保护墩。并于一侧管口处设置监测桩，监测桩采用C20素混凝土灌注，断面采用0.5 m0.5 m1.6m，并在桩顶预埋半圆形不锈钢耐磨测头,监测桩用钢筋混凝土保护盒保护。待上部一层填料压实稳定后，连续监测数日，取稳定读数作为初始读数。(三)监测方法与要求 1、监测方法（1）横剖面沉降监测方法采用横剖仪和水准仪进行横剖面沉降观测。每次观测时，首先用水准仪按二等水准精度测出横剖面管一侧的观测桩顶高程，再把横剖仪放置于观测桩顶测量初值，然后将横剖仪放入横剖管内测量各测点。（2）沉降板观测方法采用水准测量方法，按测量精度要求和频次定期观测沉降板测杆顶面测点高程。沉降板观测时应在测杆头上套一个专用的测量帽。测量帽下部以刚好套入测杆为宜，测量帽上部以中心为一半球型的测点。在沉降板测杆接高时应同时测量接高前后的测杆高程。（3）路肩沉降观测桩观测方法采用水准测量方法，按测量精度要求和频次定期观测路肩观测桩顶面测点高程。（4）定点式剖面沉降测试压力计直接采用便携式工程测试仪读取数据。 2、监测测量精度及频