路基沉降觀測

1、路基沉降觀測路基沉降觀測實(shí)施細(xì)則一. 參照執(zhí)行的標(biāo)準(zhǔn)及規(guī)范1 .新建鐵路工程測量規(guī)范(TB10101-99)2. 高速鐵路工程測量規(guī)范(TB10601-2009)3. 高速鐵路工程測量規(guī)范條文說明(TB10601-2009)二. 路基沉降觀測斷面設(shè)置原則1 .路基沉降觀測斷面的設(shè)置及觀測斷面的觀測內(nèi)容根據(jù)沉降 控制要求、地形地質(zhì)條件、地基處理方法、路堤高度、堆載預(yù)壓等 具體情況并結(jié)合施工工期確定，同時還需根據(jù)施工核對的地質(zhì)、地 形等情況調(diào)整或增設(shè)。2.觀測斷面一般按以下原則設(shè)置，同時滿足設(shè)計文件要求：(1) 路基沉降觀測斷面沿線路方向的間距一般不大于 50m ;地 勢平坦、地基條件均勻良好的路

2、塹、高度小于 5m的路堤可放寬到 100m ;過渡段和地形地質(zhì)條件變化較大地段應(yīng)適當(dāng)加密。(2) 一個沉降觀測單元(連續(xù)路基沉降觀測區(qū)段為一單元)不 少于2個觀測斷面。(3) 對地形橫向坡度大于1:5或地層橫向厚度變化的地段布設(shè) 不少于1個橫向觀測斷面。三. 路基沉降觀測點(diǎn)設(shè)置原則(1) 各部位觀測點(diǎn)設(shè)在同一橫斷面上，這樣有利于測點(diǎn)看護(hù)，便于集中觀測，統(tǒng)一觀測頻率，更重要的是便于各觀測項目數(shù)據(jù)的綜 合分析。(2) 路基沉降監(jiān)測分為：完整的沉降監(jiān)測斷面和一般的沉降監(jiān) 測斷面。完整的沉降監(jiān)測斷面包括：在路基底部預(yù)埋一個單點(diǎn)數(shù)碼沉 降計及路基面沉降監(jiān)測樁，或一個剖面沉降檢測管；一般的沉降監(jiān)測 斷面只

3、有路基面設(shè)置沉降監(jiān)測樁。 正線路堤地段，一般每100m設(shè)一個完整的沉降監(jiān)測斷面，中間50m 一個一般的沉降監(jiān)測斷面。過渡地段監(jiān)測斷面需加密。 一 般橋路過渡段，在距臺尾5m處各設(shè)一個完整的沉降觀測斷面，1m、 20m、30m等處各設(shè)一個一般的沉降觀測斷面。涵洞等橫向構(gòu)筑物， 在涵洞一側(cè)（最好在填土較高一側(cè)）5m處設(shè)一個完整的沉降觀測斷 面。完整的沉降監(jiān)測斷面除按過渡段及距離確定外，還應(yīng)選擇路基較 高，或加固較深的斷面。 正線路塹地段，及地質(zhì)條件簡單且路堤不高時，每50m設(shè)置一個一般的沉降監(jiān)測斷面。工點(diǎn)較短時，按填、挖分別設(shè)置。四、觀測元器件與埋設(shè)技術(shù)要求測點(diǎn)及觀測元器件的埋設(shè)位置按設(shè)計圖進(jìn)行，

4、 且標(biāo)設(shè)準(zhǔn)確、埋設(shè) 穩(wěn)定。觀測期間應(yīng)對觀測點(diǎn)采取有效的保護(hù)措施，防止施工機(jī)械的碰 撞，人為因素的破壞，務(wù)必使觀測工作能善始善終，取得滿意成果。（1）位移觀測樁：位移觀測樁采用C15鋼筋混凝土預(yù)制，斷面 采用15cmxi5cm正方形，長度不小于1.5m，并在樁頂預(yù)埋半圓形 不銹鋼耐磨測頭。邊樁埋置深度在地表以下不小于1.4m，樁頂露出地面不大于10cm。埋置方法采用洛陽鏟打入設(shè)計深度，將預(yù)制邊樁 放入孔內(nèi)，樁周以C15混凝土澆筑固定，確保邊樁埋置穩(wěn)定，位移 觀測樁在一般路基填筑前埋設(shè)。位移觀測樁結(jié)構(gòu)設(shè)計見下圖。亠【半筆杉齊席霞時醤測頭位移觀血立體因 5報前施慕幻位移觀制稱鋼藐衣置囹位移觀測樁結(jié)構(gòu)

5、設(shè)計示意圖（2）沉降觀測樁：樁體選擇 20mm不銹鋼棒，頂部磨圓并刻畫十字線，底部焊接彎鉤， 待基床表層施工完成后（有堆載預(yù)壓地 段在基床底層施工完成后）通過測量埋置在監(jiān)測斷面設(shè)計位置，埋置深度0.3m，樁周0.15m用M30水泥砂漿錨固，高出埋設(shè)表面 5mm，表面做好防銹處理，完成埋設(shè)后按國家二等精密水準(zhǔn)測量標(biāo) 準(zhǔn)測量樁頂標(biāo)高作為初始讀數(shù)。詳見圖1。圖1路基沉降觀測樁埋設(shè)布置圖（3）沉降板：沉降板在地基處理完成后埋設(shè)。沉降板由底板、 金屬測桿（© 40mm壁厚鍍鋅鐵管）及保護(hù)套管（直徑不小于© 75mm 壁厚不小于4mm的硬PVC管）組成。底板尺寸為 50cmX50cm,

6、厚 度不小于1cm。按國家一等精密水準(zhǔn)測量標(biāo)準(zhǔn)測量沉降板標(biāo)高變化。 沉降板埋設(shè)位置應(yīng)按設(shè)計測量確定，埋設(shè)位置處可墊10cm砂墊層找平，埋設(shè)時確保測桿與地面垂直。 放好沉降板后，回填一定厚度的墊層，再套上保護(hù)套管，保 護(hù)套管略低于沉降板測桿，上口加蓋封住管口，并在其周圍填筑相應(yīng) 填料穩(wěn)定套管，測桿頂面略高于套管上口，測桿頂用頂帽封住管口，避免填料落入管內(nèi)而影響測桿下沉自由度， 頂帽高出碾壓面高度不大 于50cm，完成沉降板的埋設(shè)工作。 按國家一等精密水準(zhǔn)測量標(biāo)準(zhǔn)測量埋設(shè)就位的沉降板測桿桿頂標(biāo)高讀數(shù)作為初始讀數(shù)，隨著路基填筑土的逐漸增高，測桿和套 管亦相應(yīng)加高，沉降板測桿和保護(hù)套管每次接長高度以

7、1.0m為宜，接長前后測量桿頂標(biāo)高變化量確定接高量。金屬測桿用螺絲套扣連PVC準(zhǔn)測量方法測量。路堤填筑和運(yùn)架梁期間應(yīng)注意保護(hù)沉降板。鋼底板Wb * 50ci沉睪板（4）單點(diǎn)沉降計：單點(diǎn)沉降計是一種埋入式電感調(diào)頻類位移傳 感器，是變磁阻式傳感器中的一種，由電測位移傳感器、測桿、錨 頭、錨板及金屬軟管和塑料波紋管等組成， 其中主要部分是是電測位 移傳感器，包括密封殼體及殼體內(nèi)設(shè)置的電感線圈、 活動桿和數(shù)據(jù)處 理電路，用導(dǎo)磁金屬桿移動，引起電感線圈的電感量變化，通過測量 電路將傳感器電感量變化轉(zhuǎn)化為輸出電壓頻率變化， 經(jīng)頻率檢測儀接 收并轉(zhuǎn)換為位移量。 對于單點(diǎn)沉降計等電測元件及檢測儀器的選配， 選

8、用高靈敏 度、高精度、高可靠性及穩(wěn)定性好的儀器；儀器企業(yè)廠家應(yīng)具有相應(yīng) 的生產(chǎn)許可證、計量器具許可證和質(zhì)量等證明文件， 并具有良好的工 程應(yīng)用業(yè)績和信譽(yù)評價。采用鉆孔引孔埋設(shè)，鉆孔孔徑 108mm,鉆孔壁垂直。單點(diǎn)沉降計的埋設(shè)深度v 30m時，采用直徑14mm的不銹鋼測桿，埋設(shè)深度30m時，采用直徑20mm的不銹鋼測桿 用于路基基底沉降觀測的單點(diǎn)沉降計，埋設(shè)深度原則上埋設(shè) 至強(qiáng)風(fēng)化巖面。當(dāng)強(qiáng)風(fēng)化巖埋深很大，單點(diǎn)沉降計的埋深深度根據(jù)路 堤填高等確定，即單點(diǎn)沉降計埋至附加應(yīng)力等于 0.1倍自重應(yīng)力的深 度處，單點(diǎn)沉降計的頂面至墊層底面。 用于路基填料沉降變形監(jiān)測的單點(diǎn)沉降計埋設(shè)深度至路堤 基底或墊

9、層頂面，單點(diǎn)沉降計的頂面至路基面。（5）剖面沉降管：在地基加固完成后路堤填筑施工前在褥墊層 頂部開槽埋設(shè)剖面沉降管，槽底中粗砂找平，表面回填5cm中粗砂并與褥墊層相平，兩端部需進(jìn)行有效防護(hù)。剖面沉降管采用專用塑料 硬管，其抗彎剛度要適應(yīng)被測土體的豎向位移要求，導(dǎo)管內(nèi)十字導(dǎo)槽應(yīng)順直，管斷口密合。剖面沉降測量是將剖面沉降儀探頭預(yù)埋在剖面 沉降管內(nèi)，按一定間距依次讀數(shù)，起始端管口標(biāo)高采用水平儀按照國 家二等精密水準(zhǔn)測量方法測量。 剖面沉降管應(yīng)選用高靈敏度、高精度、高可靠性及穩(wěn)定性好的儀器， 儀器生產(chǎn)企業(yè)應(yīng)具有相應(yīng)的生產(chǎn) 許可證、計量器具生產(chǎn)許可證和質(zhì)量等證明文件，并具有良好的工程應(yīng)用業(yè)績和信譽(yù)評價。

10、路基剖面沉降管的埋設(shè)見圖2路基基底剖面沉降管在地基加固及墊層施工完畢后，填土至0.6m高度碾壓密實(shí)后開槽埋設(shè)，開槽寬度2030cm,開槽深度至地 基加固墊層頂面，槽底回填0.2m厚的中粗砂，在槽內(nèi)敷設(shè)沉降管（沉 降管內(nèi)穿入用于拉動測頭的鍍鋅鋼絲繩），其上夯填中粗砂至與碾壓面平齊。在涵洞及附近設(shè)置管時，在涵頂填土 0.6m厚開槽施工埋設(shè)， 原則同基底剖面管埋設(shè)方法。剖面沉降管埋設(shè)位置在擋土墻處應(yīng)預(yù)留 孔洞。沉降管敷設(shè)完成后，在兩頭設(shè)置0.5 m >0.5 m >0.95m C20素混 凝土保護(hù)墩。并于一側(cè)管口處設(shè)置監(jiān)測樁，監(jiān)測樁采用C20素混凝土灌注，斷面采用0.5 mX0.51.6

11、m，并在樁頂預(yù)埋半圓形不銹鋼耐磨測頭，監(jiān)測樁及管口必須用鋼筋混凝土保護(hù)盒保護(hù)。待上部一層填料壓實(shí)穩(wěn)定后，連續(xù)監(jiān)測數(shù)日，取穩(wěn)定讀數(shù)作為初始讀數(shù)。(6) 定點(diǎn)式剖面沉降測試壓力計：定點(diǎn)式剖面沉降測試壓力計 底板采用沉降板底板，埋設(shè)位置應(yīng)按設(shè)計測量確定；埋設(shè)位置處可墊 10cm砂墊層找平，埋設(shè)時確保底板水平，填土至 0.6m高度碾壓密 實(shí)后開一小凹坑將壓力計放入坑內(nèi)，用細(xì)粒土將坑填平后，繼續(xù)施工 路基填土。埋設(shè)完成后，將壓力計監(jiān)測線沿水平方向甩到坡腳后，在坡腳處設(shè)C20素混凝土保護(hù)墩(0.5 m >.5 m >.95m ),墩內(nèi)預(yù)埋剖 面管管材，監(jiān)測線從管內(nèi)穿出；墩旁設(shè)監(jiān)測樁，監(jiān)測樁采用

12、C20素混凝土灌注，斷面采用 0.5 m ».5 m xi.6m，并在樁頂預(yù)埋半圓形不 銹鋼耐磨測頭，監(jiān)測樁用鋼筋混凝土保護(hù)盒保護(hù)。 待上部一層填料壓 實(shí)穩(wěn)定后，連續(xù)監(jiān)測數(shù)日，取穩(wěn)定讀數(shù)作為初始讀數(shù)。五、路基沉降觀測的頻度及沉降觀測要求(1) 用于觀測位移及沉降的基樁，必須置于不受填土荷重影響 的穩(wěn)定地基內(nèi)，基樁及位移觀測樁在觀測期間必須采取有效措施加以 保護(hù)。(2) 填筑觀測控制標(biāo)準(zhǔn)：路堤中心線地面沉降速率每晝夜不大于1.0cm，坡腳水平位移速率每晝夜不大于 0.5cm。如果超出此限應(yīng) 立即停止填筑，待觀測值恢復(fù)到限界值以下再進(jìn)行填筑， 填筑速率應(yīng) 以水平位移控制為主。(3) 路基

13、沉降觀測的頻度不低于下表的規(guī)定。當(dāng)環(huán)境條件發(fā)生變化或數(shù)據(jù)異常時應(yīng)及時觀測。觀測頻率見表1，觀測后及時整理繪制"填土高時間沉降量"關(guān)系曲線圖沉降與穩(wěn)定觀測頻次一覽表表1觀測階段觀測頻次填筑或堆載預(yù)壓一般1次/沉降量突變23次/天兩次填筑間隔時間較長1次/3天堆載預(yù)壓 或路基施工元畢第1個月1次/周第2、3個月1次/2周6個月以后1次/月運(yùn)架梁車通過運(yùn)架梁車通過前后各1次無碴軌道 鋪設(shè)期間支承層鋪設(shè)前后各1次道床板鋪設(shè)前后各1次軌道鋪設(shè)前后各1次無碴軌道鋪設(shè)后第1個月1次/2周第2、3個月1次/月312個月1次/3月(5)觀測期內(nèi)，路基沉降實(shí)測值超過設(shè)計值 20%及以上時，應(yīng)

14、及時會同建設(shè)、勘察設(shè)計等單位查明原因，必要時進(jìn)行地質(zhì)復(fù)查，并 根據(jù)實(shí)測結(jié)果調(diào)整計算參數(shù)，對設(shè)計預(yù)測沉降進(jìn)行修正或采取沉降控 制措施。六、觀測精度要求沉降水準(zhǔn)的測量精度為士 1mm，讀取位至0.1mm;剖面沉降的 測量精度為±4mm/30m。七、觀測技術(shù)要求為達(dá)到路基沉降觀測的目的，建立沉降與時間的關(guān)系，了解產(chǎn)生 沉降的部位，沉降觀測應(yīng)考慮如下要求。(1) 為了觀測到各部位的總沉降，從路基填土開始，沉降觀測 也隨即進(jìn)行。(2) 沉降標(biāo)志的埋設(shè)是在施工過程中進(jìn)行的，施工單位的填筑施工要與標(biāo)志的埋設(shè)作好協(xié)調(diào)， 做到互不干擾、影響。路堤的填筑進(jìn) 度要及時告知負(fù)責(zé)埋設(shè)沉降板的人員，避免錯過最佳

15、埋設(shè)機(jī)會。觀測 設(shè)施的埋設(shè)及沉降觀測工作應(yīng)按本方案所要求， 不能影響路基填筑質(zhì) 量的均勻性。（3）在沉降板埋設(shè)基本不影響施工的條件下，路基的施工要作 到碾壓的均勻性，質(zhì)量的一致性，使沉降觀測資料具有良好的代表性。（4）為了分析施工期沉降和工后沉降、施工期沉降與總沉降的關(guān)系以及驗證推算工后沉降方法的準(zhǔn)確性， 對部分有代表性路基（暫 定工程試驗段），進(jìn)行運(yùn)營期間的長期沉降觀測，以期得到最終沉降 量。八、評估方法與判定標(biāo)準(zhǔn)1觀測資料整理 采用路基沉降觀測記錄表做好觀測數(shù)據(jù)的記錄與整理。 根據(jù)觀測資料，及時完成有關(guān)圖表的繪制，主要包括：A、每個觀測標(biāo)志點(diǎn)的荷載 一一時間一一沉降曲線；B、繪制每個觀測標(biāo)

16、志點(diǎn)的Sn Sn Sn曲線T一系列1 系列2圖3Sn + i Sn Sn+i曲線（Sn為橫坐標(biāo)，Sn Sn+i縱坐標(biāo)）sn為時間段每n天的沉降值，Sn為時間段每n天沉降值的累計值， 在同一圖上繪有沉降標(biāo)準(zhǔn)曲線，曲線示意如圖 3。對沉降觀測資料及時分析，尤其是在預(yù)壓期，應(yīng)對路基沉降 的發(fā)展趨勢進(jìn)行分析，分析意見及時報鄭西公司和咨詢項目部，以便在必要時采取補(bǔ)救措施。（2）路基沉降分析評估工作應(yīng)根據(jù)下列資料綜合分析： 路基沉降觀測資料。 路基地段的線路設(shè)計縱斷面圖、工程地質(zhì)縱橫斷面圖、設(shè)計 圖紙和說明書、沉降計算報告（包括不同階段的設(shè)計沉降值與時間的 關(guān)系曲線）等相關(guān)設(shè)計資料。 施工過程、施工核查以

17、及填料、級配、地基和壓實(shí)檢驗情況 等施工資料。 施工質(zhì)量控制過程和抽檢情況等監(jiān)理資料。2. 評估方法常用評估方法有規(guī)范雙曲線、修正雙曲線、固結(jié)度對數(shù)配合法（三點(diǎn)法）、指數(shù)曲線法、遺傳算法雙曲線法、Verhulst法、Asaoka法、灰色系統(tǒng)GM（ 1,1）算法等8種方法。3. 判定標(biāo)準(zhǔn)(1) 根據(jù)路基填筑完成或堆載預(yù)壓后不少于3個月的實(shí)際觀測 數(shù)據(jù)作多種曲線的回歸分析，確定沉降變形的趨勢。(2) 無砟軌道路基工后沉降值不應(yīng)大于15mm。(3) 沉降預(yù)測的可靠性應(yīng)經(jīng)過驗證，間隔不少于3個月的兩次 預(yù)測最終沉降的差值不大于 8mm。(4) 路基填筑完成或堆載預(yù)壓后，最終的沉降預(yù)測時間應(yīng)滿足 下列條件：S (t) /S (t=旳 > 75%式中：S (t): 預(yù)測時的沉降觀測值；S (t=旳:預(yù)測的最終沉降值。注：沉降和時間以路基填筑完成或堆載預(yù)壓后為起始點(diǎn)。(5) 設(shè)計預(yù)測總沉降量與通過實(shí)測資料預(yù)測的總沉降量之差值不得大于10mm。4. 工后沉降的計算設(shè)計工后沉降量按S工后二S1 + S2計算，其