1、路基沉降观测方案一、工程概况铁路三工区起止里程为DK27+584-DK44+500。主要工程：特大桥2座，大桥3座，路基14km,澄城中间站路基站场位于其中中心桩号DK43+335。二、工作依据1 .建筑变形测量规程(JGJ/T8-99);2 .工程测量规范(GB50026-2007)3 .铁路工程测量规范(TB10101-2009);4 .建筑沉降变形测量规程(JGJ“8-2007);5 .客货共线铁路路基工程施工技术指南(TZ202-2008);6 .铁路隧道监控量测技术规程(TB10121-2007);7 .铁路隧道工程施工技术指南(TZ204-2008);8 .铁道部相关规定。三、路基
2、沉降观测内容(-)路基沉降总体要求1)沉降变形测量等级及精度要求本段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)三等1.00.56.02)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1.00.306&0.8DS05或DS1型仪器，按客运专线铁路无昨
3、轨道测量技术暂行规定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，在全线二等精密高程控制测量布设的基岩点、深埋水准点及一般水准点的基础上，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.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，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
4、要求进一步加密至满足工点垂直位移监测需要。加密工作基点间距200m左右，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
5、（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三等6.0350土1.81/70000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。3)沉降变形测量点的布置要求沉降变形测量点分为基
6、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。4)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
7、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、。(8)数据计算方法和计算用工作基点一致。5)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DINI03型电子水准仪，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(GB12898-
9、2009)有关要求执行。观测时，视线长度450m,前后视距差1.0m;前后视距累积差43.0m;2.8视线高度0.55m;测站限差：两次读数差0.4mm。4 .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。5 .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。8 .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
10、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。9 .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。10 .对于宽度较宽的河、湖水中的沉降测量，按照国家一、二等水准测量规范(GB12898-2009)跨河水准测量要求进行观测。(二)路基沉降变形观测1 .路基沉降控制标准有硅
11、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。2 .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。(2)路基填筑完成后应有不少于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。(3)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)路基稳定性观测(2)沉降观测断面和观测点的设置沉降观测装置
12、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)观测点的布置原则路堤地段观测断面包括沉降观测桩、沉降板和位移观测桩，沉降观测桩每断面设置2个，布置于路堤两侧路肩；设置沉降板1个，位于路堤中心，
13、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；设置位移观测边桩2个，分别位于两侧坡角外1m处，并与沉降观测桩及沉降板位于同一断面上。（3）观测元件埋设说明1）路基面沉降观测桩：选择中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。2）沉降板：由底板、金属测杆（4）20镀锌铁管）及保护套管（649PVC管）组成.钢筋混凝土底板尺寸为50cmx50cm,厚3cm或钢底板尺寸为30*30cm,厚0.8cm。沉降板埋设位置应按设
14、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，保护套管用PVC管外接头连接。3）位移观测桩：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15cmx15cm正方形，长度不小于1.1
15、m。并在桩顶预埋中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。完成埋设后采用全站仪测量边桩标高及距基桩的距离作为初始读数。（4）观测方法、精度与要求1）观测方法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。路基面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
16、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）
17、应具有沉降观测数据。观测过程中及时整理绘制“填士-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填筑一般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
18、相同，待预压士卸载时，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
19、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，待沉降稳定后再恢复填土，必要时采用卸载措施。元件保护要求I.各工程项目部应成立专门小组，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。H.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。HI.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。IV.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
20、监督观测断面的填筑。(三)过渡段沉降变形观测1 .控制标准路桥或路隧交界处的差异沉降不应大于5mm,沉降造成的路基与桥梁或隧道的折角不应大于1/1000.2 .一般规定(1)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)过渡段工后沉降的分析评估应沿线路方向考虑各观测断面和各种结构物之间的关系综合进行。(3)对线路不同下部基础结构物之间以及不同地基条件或不同地基处理方法之间形成的各种过渡段，应重点分析评估其差异沉降。3 .观测技术要求(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，不同结构物起点处、距起点510m、2030m处分别设置观测断面。每个横向结构物每侧各设置一个观测断面。(2)过渡段观测点设置参照路堤。(3)沉降观测装置的具体埋设位置应符合设计要求，且埋设稳定。观测期间应对观测装置采取有效的保护措施。观测精度、频次及资料整理要求同路基。
