铁路沉降观测方案.docx

1、铁路沉降观测方案线下工程沉降观测实施方案编 制： 审 核： 审 批： 编制日期： 第一章 总则为规范各工区对路基（含过渡段）、桥梁、隧道等线下工程的沉降变形观测，特制定本方案。一、适用范围本方案适用于我项目分部施工范围内的所有路基（含过渡段）、桥梁、隧道工程施工过程中的沉降变形观测。二、工作依据1.客运专线铁路无砟轨道铺设条件评估技术指南（铁建设2006158号）；2.高速铁路工程测量规范（TB10601-2009）；3国家一、二等水准测量规范（GB128972006）；4建筑沉降变形测量规程（JGJ/T8-2007）；5铁路客运专线竣工验收暂行办法（铁建设2007183号）；6客运专线无砟轨

2、道铁路施工技术指南（TZ216-2007）；7工程测量规范（GB002693）；8全球定位系统（GPS）铁路测量规程（TB1005497）；9客运专线无砟轨道铁路设计指南（铁建设函2005754号）；11铁道部有关规定。第二章 组织管理铁路线下工程沉降变形观测工作，是一项系统工程，需要各工工区认真组织实施，确保观测数据的真实、可靠。一、组织机构成立沉降观测监测队。二、职责分工（一）分部分部负责沉降变形观测工作的指导和检查，并对各工区的沉降变形观测实施方案的执行落实情况进行监督检查。（二）各工区各工区是沉降变形观测的实施责任主体，必须严格按有关规范和设计文件做好各项工程施工过程的沉降变形观测，对

3、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在项目经理部的组织下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、设备机具配置1.水准仪配置在仪器配置方面我们采用天宝DINI03电子水准仪进行观测，每个工区配置两台电子水准仪，保证所有仪器观测性能良好，在鉴定日期内使用。对于不合格的仪器要进行更换。2.全站仪配置在全站仪配置方面我们采用标称精度不低于

4、2秒、测距精度小于2MM的全站仪进行位移观测。四、工作程序1各工工区经监理按附表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，由各工区选派专业队伍和人员进行设备布设和观测，工区负责对各工区相关工作的监督检查和指导。2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。3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。第三章 建网要求我项目分部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，

5、水平位移监测根据路基的具体要求确定。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：（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载。基准点使用全线二等精密高程控制测量布设的基

6、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

7、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。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：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

8、/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12.04002.51/40000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。三、沉降变形观测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

9、沉降变形影响范围以外便于长期保存的稳定位置。基准点标石埋设规格符合图（1）的规定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。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(1)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

10、。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

11、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

12、，前后视距差1.5 m；前后视距累积差6.0 m；视线高度0.5m；视对个别观测标设置高度比较高。造成仪器线高度超过0.5的限差规定情况。视线高度限差可调为不大于0.3m。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。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

13、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

14、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当相邻观测周围的沉降量超过限 差或出现反差时，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，主水准路线要进行严密平差，选用经鉴定合格的软件进行。11.成果数据统一格式录入线下工程沉降变形观测和评估数据库。第四章 路基工程一、一般规定（1）观测的目的是通过沉降观测，利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，确定无砟轨道的

15、铺设时间，评估路基工后沉降控制效果，确保无砟轨道结构的安全。（2）路基上无砟轨道铺设前，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砟轨道铺设要求。（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。二、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）路基稳定性观测4）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

16、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。路基沉降观测断面及观测断面的观测点的布置应根据地形地质条件、地基处理方法、路堤高度、地形地势的起伏情况、堆载预压等具体情况，结合沉降预测方法和工期要求具体确定，同时还应根据施工核对的地质、地形等情况调整或增设。1）观测断面布置原则沿线路方向的间距一般不大于50m；地势平坦、地基条件均匀良好的路堑、高度小于5m的路堤地段可放宽到100m。地形、地质条件变化较大地段应适当

17、加密。对地形横向坡度大或地层横向厚度变化的地段应布设不少于1个横向观测断面。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。2）观测点的布置原则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，布置于双线路基中心及左右线中心两侧各2m处；沉降板每断面设置1个，布置于双线路基中心。软土、松软土路堤地段观测断面包括剖面沉降观测管、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，布置于双线路基中心及两侧各2m处，沉降板位于路堤中心，底板埋设于原始地面处，随填土增高而逐渐接高测杆及保护套管。位移观测边桩分别位于两侧坡角外2m、10m处，并与沉降观测桩

18、及沉降板位于同一断面上。沉降板设置应严格按设计文件要求执行，一般按以下原则设置：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；对压缩层厚度大于20m地段，设置断面间距为50m；其余情况根据具体情况，设置断面间距为50100m；地面横坡或压缩层底横坡大于1：5时，横断面布置两处沉降板，一处位于路基中心，另外一处根据具体地形地质情况布置。预压地段，预压期因基床表层尚未施工，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置沉降板，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，于路基面上

19、设置正式沉降观测桩。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。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。3）路基水准路线观测按二等水准测量精度要求形成附合水准路线，沉降观测点位布设及水准路线观测示意图如图所示：沉降观测点位布设及水准路线观测示意图三、观测元件埋设说明1）沉降观测桩：选择20mm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布

20、置图2）沉降板：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。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。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。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

21、套管用PVC管外接头连接。3）位移边桩：在两侧路堤坡脚外2m及12（或10）m处各设一个位移观测边桩。位移观测边桩采用C15钢筋混凝土预制，断面采用15cm15cm正方形，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。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。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。完成埋设后采用经纬仪（或全站仪）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：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2030cm，开槽深度至地基加固表层顶面，

22、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。四、观测方法、精度与要求1）观测方法横剖面沉降观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

23、用横剖仪测量各测点。区间每2.0m测量一点，车站内测点间距可为3.0m。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。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。位移观测边桩观测方法采用水平位移观测方法，按测量精度要求和频次定期观测位移观测边桩水平位移。2）观测测量精度及频次观测精度路基沉降观测水准测量的精度为1.0mm，读数取位至0.1mm；剖面沉降观测

24、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。观测频次路基沉降观测的频次不低于下表的规定。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，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。观测过程中及时整理绘制“填土时间沉降”曲线图，观测应持续到工程验收交由运营管理部门继续观测。路基沉降观测频次表观 测 阶 段观 测 频 次

25、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/周第23个月1次2周3个月以后1次月无砟轨道铺设后第1个月1次2周第23个月1次月3个月以后1次3月3）沉降观测要求为了观测到各部位的沉降，从路基填土开始，沉降观测也随即进行。预压地段按照相关要求在基床底层顶面设置临时沉降观测桩，非预压地段，此时基床表层的级配碎石也未填筑，在路基中心及两侧各2m范围内设置临时沉降观测桩，临时沉降观测桩的材质，埋置要求及观测标准与正式的沉降观测完全相同，待预压土卸载时，临时沉降观测桩随之拆除或废弃沉降板测杆随之降低，待基床表层

26、的级配碎石铺设完成后，按照相关要求埋设正式的沉降观测桩，开始观测路基沉降。沉降板随着预压土的填筑而接高，随预压土的卸载而降低，观测连续进行，剖面沉降管和位移观测桩不受预压土的影响。沉降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。观测过程中发现异常必须及时查明原因，尽快妥善处理。路基填筑过程中应及时整理路堤边桩位移及中心沉降观测点的沉降量，当边桩水平位移大于5mm/天，垂直位移大于10mm/天，路堤中心地基处沉降观测点沉降量大于10mm/天时，应及时通知项目部，并要求停止填筑施工，待

27、沉降稳定后再恢复填土，必要时采用卸载措施。第五章 桥涵工程一、观测点的设置原则1每个桥墩均设置承台观测标、墩身观测标。2承台观测标：设置两个观测标，观测标-1设置于底层承台左侧小里程角上，观测标-2设置于底层承台右侧大里程角上。承台观测标为临时观测标，当墩身观测标正常使用后，承台观测标随基坑回填将不再使用。3墩身观测标：观测点数量每墩2处，位于墩身两侧，桥墩标一般设置在墩底高出地面或水位1.0m左右。当墩身较矮立尺困难时，桥墩观测标位置可降低或设置在对应墩身埋标位置的顶帽上。特殊情况可按照确保观测精度、观测方便、利于测点保护的原则，确定相应的位置。桥墩上观测标的具体设置位置见图（1）图（1）承

28、台与墩身观测标设置4.桥台观测标：原则上应设置在台顶（台帽及背墙顶），测点数量不少于4处，分别设在台帽两侧及背墙两侧（横桥向）。5.梁体观测标：(1)对原材料变化不大、预制工艺稳定、批量生产的预应力混凝土预制梁，每30孔选择1孔设置观测标，当实测弹性上拱度大于设计值的梁，前后未观测的梁应补充观测标，逐孔进行观测；其余现浇梁逐孔设置观测标。移动模架施工的梁，对前6孔进行重点观测，以验证支架预设拱度的精度。验证达到设计要求后，可每10孔选择1孔设置观测标，当实测弹性上拱度大于设计值的梁，前后未观测的梁应补充观测标，逐孔进行观测。(2) 观测点布置简支梁的一孔梁设置观测标6个，分别位于两侧支点及跨中

29、；连续梁上的观测标，根据不同跨度，分别在支点、中跨跨中及边跨1/4跨中附近设置，3跨以上连续梁中跨布置点相同，详见图（2）。 图（2）梁部测点横向布置示意图(3) 钢结构桥梁梁部不存在徐变，为了观测变形，每孔设置6个观测标，分别在支点及跨中设置。(4) 对大跨度桥梁等特殊结构应由设计单位单独制定变形观测方案，按照设计方案进行观测。6.涵洞观测标：每座涵洞均要进行沉降观测，观测标原则上应设在涵洞两侧的边墙上，在涵洞进出口及涵洞中心分别设置，每座涵洞测点数量为6个。涵洞填土后观测点可从边墙位置移动到帽石上，涵洞进出口的帽石上各设置两个测点，位于帽石两侧位置；7.桥梁梁部水准路线观测按二等水准测量精

30、度要求形成闭合水准路线，沉降观测点位布设及水准路线观测示意图如图（3）所示，其中测点1，2，3，4构成第一个闭合环，测点3，4，5，6构成第二个闭合环。图（3）桥梁梁部沉降观测水准路线示意图8.桥梁墩台水准路线观测按二等水准测量精度要求形成闭合水准路线，沉降观测点位布设于墩台两侧，水准路线观测示意图如图（4）所示：图（4）桥梁墩台沉降观测水准路线示意图1承台观测标沉降观测桩：选择20mm钢筋，顶部磨圆并刻画十字线，埋置深度不小于0.1m，高出埋设表面3mm，表面做好防锈处理。完成埋设后测量桩顶标高作为初始读数。见图（5）图（5）承台观测标设置2.墩身观测标：采用14mm不锈钢螺栓。见图（6）所示： 图（6） 墩身观测标设置3.无砟轨道铺设时梁体测点的转移技术要求待补充规定中详细要求。1.从承台施工完成后，就要开始进行沉降首次观测，承台观测标为临时观测标，当墩身观测标正常使用后，承台观测标随基坑回填将不再使用。随施工的逐步进行依次进行墩身、桥台、梁体的变形观测。2.沉降观测设备的埋设是在施工过程中进行的，桥梁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，不能影响桥梁施工质量。3.观测精度要求：桥涵基础沉降和梁