客運(yùn)專線鐵路路基沉降觀測監(jiān)測辦法

新建鐵路**至**線HYZQ-3標(biāo)DIK79+704.64～DK104+505.94路基工程沉降觀測方案二00九年二月十三日DIK79+704.64～DK104+505.94路基工程沉降觀測方案工程名稱：新建鐵路**至**線HYZQ-3標(biāo)段建設(shè)單位：**鐵路湖北有限責(zé)任公司設(shè)計(jì)單位：鐵道**勘察設(shè)計(jì)院監(jiān)理單位：北京鐵城建設(shè)監(jiān)理有限責(zé)任公司**鐵路監(jiān)理站施工單位：中鐵**局**鐵路項(xiàng)目經(jīng)理部主編部門：中鐵**局**鐵路項(xiàng)目經(jīng)理部三分部主編人：年月日審核人：年月日審定人：年月日審批人：年月日路基沉降變形觀測方案一、編制目的**鐵路區(qū)間正線路基設(shè)計(jì)速度為200km/h且預(yù)留提速空間，路基的工后沉降要求十分嚴(yán)格，設(shè)計(jì)中對路基進(jìn)行了沉降變形計(jì)算，采取了相應(yīng)的技術(shù)措施?？紤]到影響沉降計(jì)算的因素較多和沉降計(jì)算的復(fù)雜性和精度等問題，設(shè)計(jì)要求施工期間必須對軟土路段進(jìn)行系統(tǒng)觀測和綜合分析和評估，驗(yàn)證或調(diào)整設(shè)計(jì)措施，使路基達(dá)到規(guī)定的變形控制要求。為保證路基沉降變形觀測的質(zhì)量，特編制本方案。二、編制依據(jù)1、《新建時(shí)速200公里客貨共線鐵路設(shè)計(jì)暫行規(guī)定》2、《客運(yùn)專線鐵路路基工程施工質(zhì)量驗(yàn)收暫行標(biāo)準(zhǔn)》3、《新建鐵路工程測量規(guī)范》４、《新建鐵路**至**鐵路施工圖設(shè)計(jì)》三、沉降變形觀測范圍、內(nèi)容1、觀測項(xiàng)目1.1路基面的沉降變形觀測1.2路基基底沉降觀測1.3軟土路基填筑過程中的變形觀測1.4過渡段：路橋、路涵、堤塹過渡段沉降觀測2、路基沉降變形觀測2.1觀測斷面及點(diǎn)的設(shè)置原則路基沉降觀測應(yīng)以路基面沉降和基底沉降觀測為主。沉降變形觀測斷面應(yīng)根據(jù)不同的地基條件，不同的結(jié)構(gòu)部位等具體情況設(shè)置；測點(diǎn)的設(shè)置位置應(yīng)滿足設(shè)計(jì)要求，同時(shí)還應(yīng)針對施工掌握的地質(zhì)、地形等情況調(diào)整或增設(shè)。觀測點(diǎn)應(yīng)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，更重要的是便于對觀測項(xiàng)目數(shù)據(jù)的綜合分析。路基面觀測斷面沿線路方向的間距一般不大于100m，路橋過渡段必須設(shè)置；基底沉降觀測斷面沿線路方向的間距一般不大于200m，路橋過渡段必須設(shè)置；位移觀測斷面沿線路方向的間距為20～50m；地形、地質(zhì)條件變化較大地段應(yīng)適當(dāng)加密觀測斷面。填筑期間和填筑完成后應(yīng)對路基沉降變形（含地基和本體）進(jìn)行連續(xù)觀測，時(shí)間不少于6個(gè)月。根據(jù)觀測結(jié)果，分析評價(jià)地基的最終沉降量完成時(shí)間，及時(shí)調(diào)整設(shè)計(jì)措施使地基處理達(dá)到預(yù)定的控制要求。同時(shí)作為竣工驗(yàn)收時(shí)控制工后沉降量的依據(jù)。測點(diǎn)及觀測元器件的埋設(shè)位置應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求，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。2.2觀測斷面及點(diǎn)位的設(shè)置、元件布設(shè)代表性觀測斷面示意圖如下：路堤沉降變形觀測斷面示意圖路堤壓縮層厚≥10m或路堤填高≥5.0地段順號觀測內(nèi)容觀測元件觀測點(diǎn)數(shù)量斷面間距附注1路基面沉降觀測觀測樁3個(gè)/斷面100m2路堤基底沉降觀測測沉降板3個(gè)/斷面200m3邊樁位移觀測觀測樁4個(gè)/斷面20～50m土質(zhì)路塹（含基巖全風(fēng)化層）一般地段只設(shè)路基面沉降觀測樁3個(gè)/斷面，斷面間距100m；2.3觀測元件的選取、埋設(shè)觀測元件的選取應(yīng)滿足工后沉降變形的評估需要以及精度要求。路基面沉降和軟土地段路堤填筑變形采用觀測樁觀測，基底沉降采用沉降板進(jìn)行觀測。觀測元件的埋設(shè)觀測元件除路基面沉降觀測樁外，均應(yīng)在地基加固完成后路堤填筑施工前埋設(shè)。.1路基面沉降觀測樁：在路基填筑至基床表層頂面，埋設(shè)路基面沉降觀測樁。埋設(shè)規(guī)格見附圖2.3.2.1，觀測點(diǎn)鋼筋頭為半球形，高出埋設(shè)表面5mm，表面做好防銹處理。附圖.1沉降觀測樁大樣圖.2沉降板：由鋼底板、金屬測桿（φ20mm鍍鋅鐵管）及保護(hù)套管（直徑不小于φ50mm的硬PVC管）組成，鋼底板尺寸為30cm×30cm，厚8mm；具體按設(shè)計(jì)圖樣焊接組裝。采用水準(zhǔn)儀按國家一等精密水準(zhǔn)測量方法測量沉降板標(biāo)高變化。沉降板安裝前應(yīng)先將原地面整平（可鋪設(shè)0.1m厚中粗砂），注意保持底板的水平和垂直度，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)定保護(hù)套管，完成沉降板的埋設(shè)工作。采用水平儀按國家一等精密水準(zhǔn)測量方法測量埋設(shè)就位的沉降板測桿桿頂標(biāo)高作為初始讀數(shù)，隨著路基填筑施工逐漸接高沉降板測桿和保護(hù)套管，每次接長高度以1m為宜，接長前后測量桿頂標(biāo)高變化量確定接高量。.3位移觀測樁采用長度1m,φ100mm不宜開裂的圓木，頂面中心釘小鐵釘。2.4路基沉降觀測的頻次不低于表2.4的規(guī)定。表2.4路基沉降觀測頻次觀測階段觀測頻次填筑期間一般1次/天沉降量突變2～3次/天兩次填筑間隔時(shí)間間較長前兩天1次/天以后1次/3天路基施工完畢前15天1次/3天第15～30天1次/周第30～90天1次/15天90天以后1次/月四、沉降觀測人員儀器設(shè)備配置沉降觀測擬配置的人員和儀器設(shè)備如下：沉降觀測人員配置表表4.1序號姓名性別職務(wù)年齡專業(yè)工作年限備注1吳凌忠男測量班長34高級測量工52柳雷男測量員24測量員23劉國梁男測量員20測量員2測量、監(jiān)測儀器設(shè)備表表4.2序號儀器設(shè)備名稱規(guī)格型號單位數(shù)量檢定狀態(tài)備注1全站儀天寶602套1合格2水準(zhǔn)儀天寶電子水準(zhǔn)儀套1合格五、沉降變形測量1、一般要求1.1沉降變形觀測網(wǎng)按三等變形測量等級技術(shù)要求建立，沉降變形觀測點(diǎn)的水準(zhǔn)測量采用二等變形觀測測量技術(shù)要求。1.2應(yīng)建立沉降變形觀測網(wǎng)，布設(shè)水準(zhǔn)基點(diǎn)和工作基點(diǎn)。高程應(yīng)采用施工高程控制網(wǎng)系統(tǒng)并與施工高程控制網(wǎng)聯(lián)測。全線二等水準(zhǔn)測量貫通后，將沉降變形觀測網(wǎng)與二等水準(zhǔn)點(diǎn)聯(lián)測，統(tǒng)一歸化為二等水準(zhǔn)基點(diǎn)上。1.3所使用的儀器和設(shè)備應(yīng)進(jìn)行定期檢查并作出詳細(xì)記錄；每次測量應(yīng)采用同一儀器，固定觀測人員，采用相同的觀測路線和觀測方法，在基本相同的環(huán)境和觀測條件下工作。1.4各種原始測量記錄應(yīng)真實(shí)、可靠，并有可追溯性；計(jì)算成果和圖表清晰、簽署齊全，并妥善保存。1.5參與觀測的人員必須經(jīng)過培訓(xùn)才能上崗。2、觀測水準(zhǔn)基點(diǎn)的布設(shè)2.1觀測水準(zhǔn)基點(diǎn)的布設(shè)在沿線施工已設(shè)水準(zhǔn)基點(diǎn)的基礎(chǔ)上，按距離不大于1km增設(shè)水準(zhǔn)基點(diǎn)，水準(zhǔn)基點(diǎn)應(yīng)設(shè)在變形區(qū)以外不易被破壞的巖石或原狀土層上，亦可利用穩(wěn)固的建筑物、構(gòu)筑物設(shè)立水準(zhǔn)點(diǎn)。2.2工作基點(diǎn)的布設(shè)為滿足沉降變形觀測精度要求，在兩水準(zhǔn)基點(diǎn)之間沿線路方向按間距不大于200m、距路基中心距離小于100m布設(shè)工作基點(diǎn)。工作基點(diǎn)應(yīng)布設(shè)在不受施工干擾的穩(wěn)定土層內(nèi)，以便長期保存和使用的地點(diǎn)。采用Ф20mm長60cm頂端圓滑的鋼筋打入土中，樁周上部30cm用混凝土澆注固定并統(tǒng)一編號。2.3觀測網(wǎng)中，工作基點(diǎn)應(yīng)定期與水準(zhǔn)基點(diǎn)進(jìn)行校核。當(dāng)對沉降觀測成果發(fā)生懷疑時(shí)，應(yīng)隨時(shí)進(jìn)行復(fù)測校核。3、沉降變形觀測主要技術(shù)要求3.1沉降變形觀測網(wǎng)主要技術(shù)要求沉降變形觀測網(wǎng)的主要技術(shù)要求等級相鄰基準(zhǔn)點(diǎn)高差中中誤差(mm)每站高差中誤差((mm)往返較差、附合或或環(huán)線閉合差差(mm)監(jiān)測已測高差較差差(mm)使用儀器、觀測方方法的要求三等1.00.3DS05或DS11型儀器，按按暫行規(guī)定二二等水準(zhǔn)測量量的技術(shù)要求求施測3.2沉降變形觀測點(diǎn)的精度要求和觀測方法沉降變形觀測點(diǎn)的精度要求和觀測方法等級高程中誤差(mmm)相鄰點(diǎn)高差中誤差差(mm)觀測方法往返較差、附合或或環(huán)線閉合差差(mm)二等±0.5±0.3按國家一等精密水水準(zhǔn)測量3.3一、二等水準(zhǔn)測量儀器及主要技術(shù)要求等級儀器視線長度(m)前后視距差(m))在任一測點(diǎn)上前后后視距差累計(jì)計(jì)(m)視線高度(下絲讀讀數(shù))(m)一等DSZ05、DSS05≤30≤0.5≤1.5≥0.5二等DS1、DS055DS1≤50，DDS05≤60≤1.0≤3.0≤0.33.4測量觀測資料整理及提交資料3.4.1一般要求3.4.1.1觀測資料應(yīng)齊全、詳細(xì)、規(guī)范符合設(shè)計(jì)及細(xì)則要求。3.4.1.2人工測試數(shù)據(jù)，必須在觀測當(dāng)天及時(shí)輸入計(jì)算機(jī)，核對無誤后在計(jì)算機(jī)內(nèi)備份；自動采集測試數(shù)據(jù)應(yīng)及時(shí)在計(jì)算機(jī)內(nèi)備份。沉降觀測資料及時(shí)輸入沉降觀測管理信息系統(tǒng)，以保證各相關(guān)單位在觀測過程中時(shí)時(shí)監(jiān)控。觀測中有沉降異常情況應(yīng)及時(shí)通知有關(guān)各方及時(shí)處理。3.4.1.3按照提交資料要求及時(shí)整理、匯總、分析，按有關(guān)規(guī)定整編成冊。3.4.2資料整理3.4.2.1沉降觀測資料表1）工點(diǎn)沉降觀測斷面、點(diǎn)布置表沉降觀測－012）沉降板觀測資料匯總表沉降觀測－023）路基面沉降觀測資料匯總表沉降觀測－034）繪制路堤施工過程和完成后填土高—時(shí)間—沉降曲線沉降觀測－03附15）繪制路基面沉降時(shí)間—沉降曲線沉降觀測－03附2沉降觀測－01工點(diǎn)沉降觀測斷面、點(diǎn)布置表施工標(biāo)段：施工單位：觀測工點(diǎn)里程：編號：序號觀測斷面里程斷面距離（m）斷面類型觀測點(diǎn)及埋設(shè)元器器件類型、數(shù)數(shù)量說明沉降板路面觀測樁制表：復(fù)核：監(jiān)理簽字：年月日沉降觀測－02沉降板觀測資料匯總表施工標(biāo)段：＿＿＿＿＿施工單位：＿＿＿＿＿觀測斷面里程：＿＿＿＿＿所在斷面位置：＿＿＿＿＿路基填筑總高度：＿＿＿＿＿填料種類：＿＿＿＿＿地基土類型及地基處理方法：＿＿＿＿＿編號：觀測日期相隔天數(shù)填土頂面標(biāo)高（mm）累計(jì)填土高度（m）管頂面標(biāo)高（m）本次沉降量（mm）累計(jì)沉降量（mm）接管前標(biāo)高接管后標(biāo)高制表：復(fù)核：技術(shù)負(fù)責(zé)人：監(jiān)理簽字：年月日武沉降觀測－03路基面沉降觀測資料匯總表施工標(biāo)段：施工單位：觀測斷面里程：＿＿＿＿＿路堤填（挖）總高度：＿＿＿＿＿地基土種類：＿＿＿＿＿地基處理方法：＿＿＿＿＿編號：觀測時(shí)間相隔天數(shù)左側(cè)路肩路基中心右側(cè)路肩標(biāo)高（mm）本次沉降量（mm）累計(jì)沉降量（mm）標(biāo)高（mm）本次沉降量（mm）累計(jì)沉降量（mm）標(biāo)高（mm）本次沉降量（mm）累計(jì)沉降量（mm）填表：復(fù)核：技術(shù)負(fù)責(zé)人：監(jiān)理簽字：年月日沉降觀測－03附1路堤施工過程和完成后填土高h(yuǎn)—時(shí)間t—沉降s曲線格式觀測斷面里程：編號：路堤填筑高度h（m）98765432123456789時(shí)間t(月)10102030405060708090100沉降s（mm）制表:復(fù)核:技術(shù)負(fù)責(zé)人:年月日沉降觀測－03附2路基面沉降時(shí)間t——沉降s曲線格式觀測斷面里程：編號：年年9月10月11月12月1月2月3月沉降s（mm）制表:復(fù)核:技術(shù)負(fù)責(zé)人：六、沉降變形觀測結(jié)果的分析、評估1、動態(tài)分析1.1對邊樁水平位移和沉降觀測資料要當(dāng)天進(jìn)行整理分析，繪制邊樁水平位移、沉降與路堤填高及時(shí)間的關(guān)系曲線，指導(dǎo)路基填筑施工，必要時(shí)根據(jù)分析結(jié)果調(diào)整設(shè)計(jì)，判斷分析沉降穩(wěn)定的時(shí)間，以達(dá)到有效控制工后沉降的目的。1.2變形觀測的控制標(biāo)準(zhǔn)為邊樁水平位移小于5mm/天，豎向位移小于10mm/天，路基中心沉降板沉降量小于10mm/天。若沉降量超出以上限值，應(yīng)停止填土施工，待沉降穩(wěn)定后再繼續(xù)填土，必要時(shí)采取卸載措施。2、推算最終沉降量2.1應(yīng)對路基工點(diǎn)每一觀測斷面的各觀測面（特別是路堤底部地基面）沉降繪制施工過程（包括觀察期）沉降隨時(shí)間發(fā)展的曲線。在此基礎(chǔ)上估計(jì)各觀測面的最終沉降。對每一路基工點(diǎn)應(yīng)制作沉降計(jì)算和測定結(jié)果比較表。沉降計(jì)算和觀測結(jié)果比較表區(qū)段編號：工點(diǎn)號：沉降測定時(shí)間：報(bào)告日期：觀測面編號里程觀測斷面描述，包包括觀測斷面面類型；沉降降測定時(shí)施工工進(jìn)度計(jì)算沉降實(shí)測沉降地基總沉降mm基床頂面沉降mm地基總沉降mm基床頂面沉降mm2.2沉降分析和觀測結(jié)果比較應(yīng)按要求及時(shí)報(bào)送業(yè)主及咨詢、設(shè)計(jì)單位，如果發(fā)現(xiàn)測定的沉降明顯大于計(jì)算沉降，應(yīng)及時(shí)通知設(shè)計(jì)方、咨詢方和業(yè)主，由咨詢方組織進(jìn)行分析討論，確定原因，采取相應(yīng)措施。3、推導(dǎo)各觀測斷面沉降變形擬合曲線3.1為了盡可可能準(zhǔn)確的預(yù)預(yù)測工后沉降降，應(yīng)對基床床表層頂部（沉沉降觀測樁或或在超載預(yù)壓壓時(shí)為沉降板板）觀測的沉沉降進(jìn)行曲線線擬合，對路路堤區(qū)段可根根據(jù)路堤填筑筑完成后沉降降觀測樁觀測測的結(jié)果為基基準(zhǔn)。曲線擬擬合一般以中中心觀測樁結(jié)結(jié)果為主，路路肩觀測樁為為參考。3.2擬合曲曲線的推導(dǎo)一一般以三個(gè)月月為周期反復(fù)復(fù)進(jìn)行以不斷斷逼近路基的的真實(shí)變形狀狀況。具體的的說，在路堤堤完成填筑、安安裝沉降觀測測樁后，按規(guī)規(guī)定的周期測測定三個(gè)月后后可根據(jù)三個(gè)個(gè)月測定的沉沉降觀測結(jié)果果推導(dǎo)第一個(gè)個(gè)擬合曲線S1(t)，見示意圖圖。根據(jù)這個(gè)沉沉降擬合曲線線可外推（預(yù)預(yù)測）六個(gè)月月后的沉降S1（t=6個(gè)月）然后后繼續(xù)觀測三三個(gè)月，并檢檢查第一次預(yù)預(yù)測結(jié)果是否否合理。然后后根據(jù)總共六六個(gè)月觀測的的結(jié)果推導(dǎo)第第二個(gè)更接近近時(shí)間的沉降降擬合曲線S2(t)，以這種方方式不斷逼近近真實(shí)的路基基變形發(fā)展。應(yīng)應(yīng)當(dāng)指出，在在推導(dǎo)沉降擬擬合曲線時(shí)后后期的沉降測測定結(jié)果特別別重要，應(yīng)重重點(diǎn)考慮，見見示意圖。通常采用的沉降擬擬合曲線有以以下幾種：指數(shù)函數(shù)雙曲函數(shù)其中：s￥： 以路堤填筑完成后后（沉降觀測測樁安裝后）為為時(shí)間起點(diǎn)（t=0）發(fā)生的最最終沉降量（t=∞）。a,b： 沉降擬擬合曲線的參參數(shù)。如有更合理的函數(shù)數(shù)形式，也可可采用。根據(jù)沉降結(jié)果做第1次預(yù)測(三個(gè)月后)s1根據(jù)沉降結(jié)果做第1次預(yù)測(三個(gè)月后)s1(t)根據(jù)沉降結(jié)果做第2次預(yù)測(六個(gè)月后)s2(t)時(shí)間沉降沉降觀測結(jié)果路堤完成施工（埋設(shè)觀測樁后）推導(dǎo)沉降擬合曲線線s(t)3.33對路基工點(diǎn)點(diǎn)每一觀測斷斷面應(yīng)推導(dǎo)相相應(yīng)的沉降擬擬合曲線及參參數(shù)，作為預(yù)預(yù)測工后沉降降的基礎(chǔ)。如如果三個(gè)月內(nèi)內(nèi)沒有進(jìn)一步步的沉降發(fā)生生，可在充分分考慮所在工工點(diǎn)和觀測斷斷面路基具體體情況的基礎(chǔ)礎(chǔ)上，征得各各方同意后可可考慮不再進(jìn)進(jìn)行沉降擬合合曲線的推導(dǎo)導(dǎo)工作。4、各觀測斷面工后沉沉降的預(yù)測4.1路基沉沉降預(yù)測應(yīng)采采用曲線回歸歸法，并滿足足以下要求：：（1）根據(jù)路基填筑完完成后不少于于3個(gè)月的實(shí)際際觀測數(shù)據(jù)作作多種曲線的的回歸分析，確確定沉降變形形的趨勢，曲曲線回歸的相相關(guān)系數(shù)不應(yīng)應(yīng)低于0.92。（2）沉降預(yù)測的可靠靠性應(yīng)經(jīng)過驗(yàn)驗(yàn)證，間隔不不少于3個(gè)月的兩次次預(yù)測最終沉沉降的差值不不應(yīng)大于8mmm。（3）路基填筑完成后后，最終的沉沉降預(yù)測時(shí)間間應(yīng)滿足下列列條件：s(t)/s(tt=∞)≥75%式中：s(t)：預(yù)測時(shí)的沉沉降觀測值；；s(t=∞)：時(shí)間t時(shí)預(yù)測的最最終沉降值（時(shí)時(shí)間起點(diǎn)t=0為沉降觀測測樁安裝后觀觀測算起）。4.2在觀測測沉降三個(gè)月月后（以完成成路堤填筑埋埋