云桂铁路广西段YGZQ4标线下工程沉降变形观测实施方案.docx

1、云桂铁路广西段YGZQ4标线下工程沉降变形观测实施方案 一、 工程慨况云桂铁路（广西段）YGZQ-4标段，起讫里程DK174+800DK291+427，途径百色市田东县、田阳县、右江区和云南省富宁县剥隘镇。正线长度103.34公里，其中隧道64公里，占正线总长度的62%，桥梁20.6公里，占正线总长度的20%，路基18.6公里，占正线总长度的18%。全标段地势由西北向东南倾斜，线路高程由南宁78m爬升至省界843m，在地势上跨越了不同高程的两个阶梯，分属广西盆地和云贵高原两大地貌单元。田东至百色属广西盆地，由一系列北西向排列的构造盆地组成，先后包括雁江及百色两个盆地。百色至省界，线路进入云桂山

2、地（高原与盆地间的斜坡地带，即两大地貌单元的过渡区），沿线地形起伏剧烈，山势巍峨，重峦叠嶂。沿线地质构造活动强烈，岩性变化频繁，主要不良地质有涌水、顺层、浅埋、岩溶、构造破碎带、高地温与高地应力、软土、松软土、瓦斯、膨胀土等。二、 编制依据为了做好新建云桂铁路（广西段）YGZQ-4标段路基（含过渡段）、桥梁、涵洞等线下工程的沉降变形观测工作，保证观测质量，为评估预测线下工程最终沉降量和工后沉降，合理确定轨道铺设时间，确保铺设质量，依据客运专线铁路变形观测评估技术手册（工管技【2009】77号）、客运专线铁路无砟轨道铺设条件评估技术指南（铁建设【2006】158号）、关于发布高速铁路设计规范等1

3、4项铁路工程建设标准局部修订条文的通知（铁建设【2012】29号、高速铁路工程测量规范（TB10601-2009）、国家一、二等水准测量规范（GB12897-2006）、新建云桂铁路施工图技术交底（广西段）【沉降变形测】、云桂铁路路基变形观测及评估管理暂行办法等有关规定，结合云桂铁路（广西段）YGZQ-4标段的实际情况，编制了本实施方案。三、 组织机构与人员配置（1）云桂铁路（广西段）YGZQ-4标段成立沉降观测工作小组，项目部负责管理，由项目部总工任组长，工区（施工区段）总工任副组长，设专职工程师负责沉降变形工作。各工区成立测量小组，设专职测量小组长。（2）项目部沉降观测工作小组机构图四、

4、工作职责（1）项目部负责全标段的管理和协调工作，各工区是沉降变形观测的实施责任主体，必须严格按照有关规范、设计文件、沉降变形观测技术交底及云桂公司的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和精确性负责；（2）各工区负责沉降变形监测网的建立及其保护工作，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）各工区配备合理数量的专职且固定的测量技术人员，按规定监测项目和频率使用固定的仪器设备，按固定的观测线路，进行变形与沉降全过程监测和记录，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）各工区负责观测数据库的数据的质量检核和录入工作；（5）各

5、工区参与沉降变形观测及评估方案的制定与修订工作，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。五、 工作流程线下工程沉降变形观测及评估工作分为准备阶段、观测阶段与评估阶段。各工区应严格按照工作流程进行工作，各阶段成果报告内容要符合设计文件和有关规范要求。变形观测及评估工作流程如下图六、 沉降变形测量云桂铁路（广西段）YGZQ-4标段线下工程沉降变形观测工作以桥梁、路基等建（构）筑物的垂直位移观测为主，水平位移监测根据路基（含过渡段）、桥涵工点具体要求确定。沉降与变形观测的高程系统应采用1985国家高程基准，结构物的变形监测应建立独立的变形监测网，覆盖范围一般不宜小于4公里，基准点选择

6、应优先考虑利用CPI、CPII和水准基点，变形监测应充分利用CPI、CPII和水准基点作为水平和垂直位移监测的工作基点。1.对仪器设备的要求根据沉降观测精度要求高的特点，为此我们必须使用精密水准仪（徕卡DNA03型电子水准仪和天宝DINI03型等高精度电子水准仪），水准尺也使用受环境及温差变化影响较小的高精度铟合金水准尺，路基位移观测使用全站仪（1级及以上精度的全站仪），全站仪、水准仪和水准尺必须经过检定合格后方能投入使用。2、测量等级及精度要求本线沉降观测按沉降观测三等精度标准执行，对于技术特别复杂工点，可根据需要按沉降观测二等的规定执行。测量等级及精度要求沉降变形测量等级垂直位移测量水平位

7、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0.50.33.0三等1.00.56.03、变形监测网技术要求（1）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（相当于国家二等水准测量）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，垂直位移监测网用分级布网等精度观测逐级控制的方法布设。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求进行施测或进行特殊测量设计。（2）垂直位移监测网主要技术要求按下表执行垂直位移监测网技术要求等

8、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0.50.130.30.5DS05型仪器，按客运专线铁路无砟轨道测量技术暂行规定一等水准测量的技术要求施测。三等1.00.30.60.8DS05或DS1型仪器，按客运专线铁路无砟轨道测量技术暂行规定二等水准测量的技术要求施测。（3）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制网坐标的相互转换。（4）水平位移监测网主要技术要求本线水平位移

9、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。水平位移监测网技术要求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1.53000.71/250000按国家一等平面控制测量要求观测1501.01/120000按国家二等平面控制测量要求观测二等3.03001.01/120000按国家二等平面控制测量要求观测1501.81/70000按国家三等平面控制测量要求观测三等6.03501.81/70000按国家三等平面控制测量要求观测2002.51/40000按国家四等平面控制测量要求观测四等12.04002.51/

10、40000按国家四等平面控制测量要求观测4、沉降变形观测点的布设要求（1）沉降变形测量点分为基准点、工作基点和沉降变形观测点三类，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，基准点使用全线的基岩点、深埋水准点、CPI、CPII和二等水准点，增设时按国家二等水准测量的相关要求执行，基准点标石埋设规格应符合基准点标石埋设图的规定。2）工作基点：要求这些点埋设在稳定区域，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。工作基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）

11、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。注：1盖；2砖；3素土；4贫混凝土；5冻土线基准点标石埋设图（2）测量点的检测。监测网基准点和工作基点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。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

12、每半年进行一次，尽可能结合精测网复测进行。在区域沉降地区应每季度进行一次复测。（3）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。（4）工作基点应选在比较稳定的位置。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及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。5、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

13、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，并固定观测人员和观测的仪器设备。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

14、和方法”，以提高观测数据的准确性。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。 （4）针对低矮桥墩、异型桥墩，空间小，尺子不能直立的情况，施工单位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。（5）沉降观测均采用满足相应测量精度等级的电子水准仪，不得采用光学水准仪。（6）测段观测完成后数据，必须及时整理观测数据。（7）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。（8）在观测过程中，应做好一些重点信息的记录，如

15、对架梁、运梁车通过施工荷载的记录，天气情况，地下水影响情况的记录，利于对结构变形特性的分析和异常数据的分析。6、测量工作具体要求（1）水准网的观测整体上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。（2）水准仪必须使用DS05级及其以上精度级别的数字仪器，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

16、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总体上按国家一、二等水准测量规范（GB/T 12897-2006）二等水准有关要求执行。观测时，视线长度50m，前后视距差1 m，前后视距累积差3.0 m，视线高度0.5m（此处的视线高度指实际水准仪视线高度，而非水准仪中丝读数），测站限差：两次读数差0.4mm，两次所测高差之差0.6 mm，检测间歇点高差之差1.0 mm，观测读数和记录的数字取位：使用数字水准仪读记至0.01mm（上述规定在考虑变形沉降观测实际情况与特点的基础上，为保证沉降观测的质量、精度，在部分指标规定上较国家

17、二等水准测量的有关标准而言更趋于严格）。（4）观测时，具体顺序为：奇数站“后前前后”偶数站“前后后前”（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30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

18、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）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。（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。（11）成果

19、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。（12）元件保护要求：1）各工区应成立专门小组，进行元器件的埋设、测量和保护工作，小组人员分工明确，责任到人。2）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内。3）凡沉降板附近一米范围内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，以确保元器件不受损坏。4）各施工队应制定稳妥的保护措施并认真执行，确保元器件不因人为、自然等因素而破坏，元器件埋设后，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的填筑。7、特殊环境下沉降观测（1）鉴于大面积区域沉降观测

20、、分析的复杂性，应研究制定特别的观测方案及处理方法。（2）大面积水域情况下的沉降测量，应根据具体地形地质情况、施工组织情况等由施工单位制订观测实施方案，报建设单位和评估单位审查，并调整制定相应的观测方法及技术要求。七、 路基工程沉降变形观测技术要求1、有砟轨道观测断面及观测点的设置原则区间软土及松软土路基、桥路过渡段和高路堤及道岔区设置沉降观测断面，在软土路基设置位移观测断面。设置标准为：每个大、中桥台尾过渡段设置一个观测断面，距桥台2m处；工点长度在500m以内时，每隔100m设置一个观测断面，且每工点不少于两个；工点长度大于500m时，间隔150200m设置一个观测断面。每个观测断面在线路

21、中心设一个观测沉降板，在两侧距相应侧线路中心3.2m处各设一个沉降观测桩，软土段在两侧路堤坡脚外2m及10m处各设一个位移观测边桩，各观测桩、沉降板及位移边桩设在同一个断面上。车站内多股道及场坪区根据具体情况增设沉降观测设备。2、无砟轨道观测断面及观测点的设置原则（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，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。（2）观测断面按以下原则设置，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、

22、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、地质条件变化较大地段应加密断面，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。4）对地形横向坡度大于1:5或地层横向厚度变化的地段应布设1个横向观测断面。（3）观测点一般按以下原则设置，同时应满足设计文件要求；1）为了有利于测点看护，集中观测，统一观测频率和各观测项目数据的综合分析，各部位观测点必须设置在同一横断面上。2）一般路堤地段观测断面包括沉降观测桩和沉降板，沉降观测桩每断面设置3个，布置在双线路基中心及左右线中心两

23、侧2m处；沉降板每断面设置1个，布设在双线路基中心。3）软土、松软土路堤地段观测断面一般包括剖面沉降管、沉降观测桩、沉降板和位移观测桩。沉降观测桩每断面设置3个，布设在双线路基中心及左右线中心两侧2m处，沉降板布设在双线路基中心，位移观测桩分别布设在两侧坡脚外2m、10m处，并与沉降观测桩及沉降板在同一个断面上，剖面沉降管位于基底。松软土地段观测断面布置图4）沉降板设置应严格按照设计文件要求执行，一般按以下原则设置：a.对路堤填高小于3m且压缩层厚度小于5m地段，设置断面间距为200m。b.对压缩层厚度大于20m地段，设置断面间距为50m；c.其余情况根据具体的情况，设置断面间距为50100m

24、;d.地面横坡或压缩层底横坡大于1：5时，横断面布设两处沉降板，一处位于路基中心，另外一处根据具体地形地质情况布设。5）预压地段，预压期应机床表层尚未施工，路基顶面沉降观测应在预压土方底部（基床底层顶面）布置沉降元件进行，即在基床底层顶面临时布设沉降板，位移观测以及基底沉降观测布置与无预压段完全一致，预压土方卸除时临时沉降板随之拆除，基床表层施工后，在路基面上设置正式沉降观测桩。6）路堑地段观测断面分别于路基中心，左右中心线以外2m的路基面处各设1根沉降观测桩，观测路基面的沉降。7）路堤基底设置剖面沉降管进行全断面沉降观测时，严格按设计文件要求执行。（4）路基水准路线观测按二等水准测量精度要求

25、形成符合水准路线，沉降观测点位布设及水准路线观测示意图如下图所示：沉降观测点位布设及水准路线观测示意图3、观测元件与埋设技术要求（1）沉降观测桩：选择20mm钢筋，顶部磨圆，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布置图（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（20镀锌铁管）及保护套管（49 PVC管）组成。钢筋混凝土底板尺寸为50cm50cm,厚3cm或钢底板尺寸为30*30cm，厚0.8cm。路基沉降板埋设布

26、置图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。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定套管，完成沉降板的埋设工作。3）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。金属测杆用内接头连接，保护套管用PVC管外接头连接。4）接长套管时应确保垂直，避免机械施工等因素导致套管倾斜。（3）位移边桩：采用C15钢筋混凝土预制，断面采用15cm15cm正方形，

27、长度不小于1.5m。并在桩顶预埋20mm钢筋，顶部磨圆并刻画十字线。1）边桩埋置深度在地表以下不小于1.0m，桩顶露出地面不应大于10cm。2）埋置方法采用洛阳铲或开挖埋设，桩周以C15混凝土浇筑固定，确保边桩埋置稳定。完成埋设后采用全站仪测量边桩标高及距基桩的距离作为初始读数。（4）剖面沉降管：采用专用塑料硬管，其抗弯刚度应适应被测土体的竖向位移要求，导管内十字导槽应顺直，管端接口密合。剖面沉降测量是将剖面沉降仪探头预埋在剖面沉降管十字导槽内，从一端按一定间距依次读数。路基剖面沉降管埋设布置图1）路基基底剖面沉降管在地基加固施工完毕后，填土至0.6m高度碾压密实后开槽埋设，开槽宽度2030c

28、m，开槽深度至地基加固表层顶面，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。沉降管埋设位置挡土墙处应预留孔洞。沉降管敷设完成后，两头应砌筑观测坑，并加设盖板，以方便观测及对孔口进行长期保护，并做好坑内及其周围的排水。并于一侧管口处设置观测桩，观测桩采用C15素混凝土灌注，断面采用0.5 m0.5 m1.0m。待上部一层填料压实稳定后，连续观测数日，取稳定读数作为初始读数。2）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，然后用横剖仪测量各测点

29、。区间每2.0m测量一点，车站内测点间距可为3.0m。4、观测技术要求（1）路堤地段从路基填土开始进行沉降观测；路堑地段从级配碎石顶面施工完成开始观测。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。（2）沉降观测设备的埋设是在施工过程中进行的，施工单位的填筑施工要与设备的埋设做好协调，做到互不干扰、影响。观测设施的埋设及沉降观测工作应按要求进行，不能影响路基填筑质量。（3）路基填筑过程中应及时整理路堤中心沉降观测点的沉降与边桩的位移量，当中心地基处沉降观测点沉降量大于10mm/天或

30、边桩水平位移大于5mm/天、竖向位移大于10mm/天时，应及时通知项目部，并要求停止填筑施工，待沉降稳定后再恢复填土，必要时采用卸载措施。（4）观测精度要求：路基沉降观测水准测量的精度为1.0mm，读数取位至0.01mm；剖面沉降观测的精度应不低于4mm/30m；位移观测测距误差3mm；方向观测水平角误差为2.5。（5）观测频次要求：路基沉降观测的频次不低于下表的规定。路基沉降观测频次表观 测 阶 段观 测 频 次填筑或堆载一般1次天每天填筑量超过3层时1次/每填筑3层沉降量突变23次天两次填筑间隔时间较长1次3天堆载预压或路基施工完毕第1个月1次/周1个月以后1次2周无砟轨道铺设后第1个月1

31、次2周第23个月1次月3个月以后1次3月注：架桥机（运梁车）通过时观测要求：每1次/3天，连续3次；以后1次/1周，连续3次；以后1次/2周。实际工作进行时，观测时间的间隔还要看地基的沉降值和沉降速率。当两次连续观测的沉降差值大于4mm时应加密观测频次；当出现沉降突变、地下水变化及降雨等外部环境变化时应增加观测频次。路基施工各节点时间（包括路基堆载预压土前后、卸载预压土前后、运梁车架桥机通过前后、基床表层施工、轨道板底座施工、铺板、轨道板精调以及铺轨时间）应具有沉降观测数据。观测应持续到工程验收交由运营管理部门继续观测。八、 过渡段工程沉降变形观测技术要求1、观测断面和观测点的设置原则（1）过渡段应考虑线路纵向平顺性和不同结构物差异沉降的观测和评估，桥涵两端的过渡段、路隧过渡段及堑堤过渡段均需进行沉降观测。（2）不同结构物起