湘桂鐵路某標(biāo)路基沉降觀測(cè)

湘桂鐵路某標(biāo)路基沉降觀測(cè)一、沉降設(shè)備埋設(shè)技術(shù)要求1.1、設(shè)備埋設(shè)要求軟土及松軟路基地段設(shè)置沉降（沉降板或沉降水杯）和位移觀測(cè)設(shè)備，每個(gè)大、中、小橋臺(tái)尾過(guò)渡段設(shè)置兩個(gè)觀測(cè)斷面，一個(gè)距橋臺(tái)1.0m線路中心處，一個(gè)在過(guò)渡段中部。軟土地段每隔100m設(shè)置一個(gè)觀測(cè)斷面，松軟地段工點(diǎn)長(zhǎng)度在500m內(nèi)，間距100～200m設(shè)一個(gè)觀測(cè)斷面；工點(diǎn)長(zhǎng)度大于500m時(shí)，間距200m設(shè)一個(gè)觀測(cè)斷面。每個(gè)觀測(cè)斷面，在線路中心和兩側(cè)路肩地面各設(shè)一個(gè)沉降杯，在兩側(cè)路肩各設(shè)一個(gè)觀測(cè)樁（ф40mm，鋼釬長(zhǎng)1.0m），在兩側(cè)路堤坡腳外1.0～2.0m及10m～20m處各設(shè)一個(gè)觀測(cè)位移邊樁，邊樁采用方形C15鋼筋混凝土預(yù)制，斷面尺寸為15cm×15cm。長(zhǎng)度不小于1.5m，并在樁頭埋設(shè)半圓形鋼耐磨測(cè)頭。位移邊樁埋設(shè)深度不小于1.4m，樁頂露出地表不大于10cm。埋設(shè)方法采用洛陽(yáng)鏟打入設(shè)計(jì)深度，將預(yù)制邊樁放入孔內(nèi)，樁周用C15混凝土澆注，確保邊樁穩(wěn)定。各觀測(cè)樁及沉降杯設(shè)在同一斷面里程上。1.2、沉降設(shè)備1）、沉降板沉降板由鋼板或鋼筋混凝土、測(cè)桿和保護(hù)套管組成，底板尺寸為50cm×50cm×3cm，用C15鋼筋混凝土預(yù)制；測(cè)桿采用ф40mm鋼管，與底板固定在垂直位置上，保護(hù)套管采用塑料套管，套管尺寸以能套住測(cè)桿并使標(biāo)尺能進(jìn)入為宜，隨填土的增高，測(cè)桿和套管相應(yīng)加高，每節(jié)不超過(guò)50cm，接管時(shí)應(yīng)分別測(cè)出接管前高程和接管后高程，以此推導(dǎo)出接管長(zhǎng)度：即L=接管后高程-接管前高程，以使接管前后高程連續(xù)傳遞。沉降板結(jié)構(gòu)如圖1。2）、沉降水杯沉降水杯采用內(nèi)徑100mm，厚5mm的鋼管制成，高150mm，一側(cè)開(kāi)上、下兩孔，外接10mm的厚壁軟塑料管，引出路基；上頂用直徑110mm的圓型鋼板，下底用200mm×200mm的方型鋼板與圓管焊接。沉降水杯結(jié)構(gòu)如圖2所示：二、水準(zhǔn)基樁的埋設(shè)及轉(zhuǎn)置水準(zhǔn)基樁是作為控制測(cè)點(diǎn)的基準(zhǔn)樁，因此必須埋設(shè)在路基變形區(qū)以外。按一般水準(zhǔn)測(cè)量要求，水準(zhǔn)點(diǎn)應(yīng)選在垂直于線路中心50m以外的距離，土質(zhì)堅(jiān)硬便于長(zhǎng)期保存和使用的地方，并埋設(shè)混凝土水準(zhǔn)標(biāo)石，以便在路堤施工前期方便進(jìn)行沉降觀測(cè)，在寒冷地區(qū)應(yīng)埋到凍結(jié)線以下0.5m。對(duì)于軟土路基地段，除按上述方法埋設(shè)外，還應(yīng)適當(dāng)加強(qiáng)埋設(shè)措施，就客運(yùn)專線軟土及松軟地基地段，一般軟土及松軟地基地段路基多處地勢(shì)平坦地區(qū)，且部分地區(qū)地下水位較高，建議采用灌注鋼筋混凝土作為樁身，采用鉆孔設(shè)備打入，可使樁身埋入土中10m以上，這樣可以保證基樁的基準(zhǔn)性和測(cè)點(diǎn)的長(zhǎng)期觀測(cè)。采用此種方法埋設(shè)水準(zhǔn)基樁可能使工作量增加很多，也可以每5～10km做一鉆孔深基樁，保證其穩(wěn)定性，在區(qū)間按一般基樁要求埋設(shè)（埋設(shè)深度可視軟土情況適當(dāng)加深），在水準(zhǔn)測(cè)量時(shí)，應(yīng)一段時(shí)間與深層基樁進(jìn)行聯(lián)測(cè)，如發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)調(diào)整，并采取有效補(bǔ)救措施。隨著路基填筑高度的增高，當(dāng)橋臺(tái)施工完畢（橋臺(tái)基礎(chǔ)為深層灌注樁，且沉降較小并沉降趨于穩(wěn)定時(shí)），可以將路基外水準(zhǔn)基樁轉(zhuǎn)置于橋臺(tái)上，轉(zhuǎn)置時(shí)應(yīng)提高觀測(cè)精度，進(jìn)行往返閉合測(cè)量，保證轉(zhuǎn)置的水準(zhǔn)點(diǎn)與原水準(zhǔn)點(diǎn)保持一致，同時(shí)將轉(zhuǎn)置的水準(zhǔn)點(diǎn)形成閉合網(wǎng)。橋臺(tái)上的水準(zhǔn)點(diǎn)設(shè)置時(shí)，應(yīng)盡量減小對(duì)施工的干擾，且必須于橋臺(tái)上鉆孔埋設(shè)有球狀頂面的水準(zhǔn)標(biāo)點(diǎn)，以提高觀測(cè)精度，減小因設(shè)備引起的測(cè)量誤差。三、測(cè)量方法及精度按本線施工圖紙?jiān)O(shè)計(jì)要求，沉降觀測(cè)按Ⅱ等水準(zhǔn)要求，我院在動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)中，觀測(cè)組采用的儀器為自動(dòng)安平電子水準(zhǔn)儀（瑞士，NA3003）并配備專用的因瓦水準(zhǔn)尺。觀測(cè)中誤差為1mm/km，在實(shí)際測(cè)量過(guò)程中，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況中，采用閉合水準(zhǔn)路線或附和水準(zhǔn)路線，觀測(cè)精度按Ⅱ等測(cè)量控制，允許閉合差控制標(biāo)準(zhǔn)為：△=±4√L（mm）匹L僑=銅為水準(zhǔn)線羽路線長(zhǎng)，翁單位傍為買(mǎi)k訴m拼。正各等水準(zhǔn)呀測(cè)量作業(yè)刮結(jié)束后，豈每條水準(zhǔn)柜線路應(yīng)以坑測(cè)段往返洞測(cè)高差不僵符值，計(jì)豐算每千米閃水準(zhǔn)測(cè)量嬸的偶然中召誤差：捉M淚△彈=梢±倍√吩1/4n舌[閉△答/R]童式鍋中魄△舉—句測(cè)段往返蕉測(cè)高差不攪符值萬(wàn)，珠m宗m市；掃R嚼—洽為測(cè)段長(zhǎng)端度；暑n樹(shù)—忘測(cè)段數(shù)。淡水準(zhǔn)測(cè)量律等級(jí)和測(cè)廉量精度胖：貿(mào)mm守?zé)o論是附尸和水準(zhǔn)路渾線或閉合廁水準(zhǔn)路線么，允許閉棟合差或往糊返測(cè)高不暴符值計(jì)算盆的每千米巾水準(zhǔn)測(cè)量栽的偶然中氏誤差超限邊時(shí)，均應(yīng)狼分析原因庫(kù)，重測(cè)有形關(guān)段落。世在路基填患筑過(guò)程中錢(qián)，要求在疏埋設(shè)沉降晌板范圍內(nèi)習(xí)用小型夯膜實(shí)機(jī)夯實(shí)虜，盡量減因小對(duì)沉降雄板的影響燈。但在實(shí)棄際過(guò)程中處，施工對(duì)念沉降板總膊會(huì)有不同峰程度的影墊響，為了漁更好地測(cè)朝出每次填鞠土過(guò)程的舊沉降曲線糊，根據(jù)在愚本線觀測(cè)尿的一些體裳會(huì)，建議薯在觀測(cè)設(shè)公備埋設(shè)時(shí)渡，沉降板師與沉降水腳杯結(jié)合使明用，在路冤基填筑過(guò)柴程中，當(dāng)繼施工對(duì)沉煌降板影響園較大時(shí)，滔改為對(duì)沉任降水杯進(jìn)毅行觀測(cè)，匹這樣可以燈提高在填應(yīng)筑路基過(guò)協(xié)程中的觀誠(chéng)測(cè)精度，絡(luò)能更好地護(hù)反映出沉噴降曲線隨掃填土的變檔化趨勢(shì)。交四、對(duì)觀娘測(cè)數(shù)據(jù)的寶整理及應(yīng)董用婆4.乏1沒(méi)外業(yè)工作枝由于我院妖本項(xiàng)目采巡用的儀器百為電子水商準(zhǔn)儀，本柔儀器為自潤(rùn)動(dòng)安平、當(dāng)全自動(dòng)讀臟數(shù)記錄，濱大大提高佛了外業(yè)效舍率及準(zhǔn)確栽性，節(jié)省花了大量的故工作量且公保證了測(cè)竄量的準(zhǔn)確兵性，在實(shí)唱際測(cè)量工敵作中，采講用固定的包水準(zhǔn)儀、階固定的水?huà)蓽?zhǔn)尺，并享保證專人紙拉尺丈量西前后視距爬，使齊盡博量相等，猜使測(cè)量誤回差降低到擦最低限度圍。對(duì)于施蠟工單位，辯如果沒(méi)有卵條件，觀雞測(cè)一起可妄以柔用乒S素1穴及載S層2滿水準(zhǔn)儀仿，菠S平1季水準(zhǔn)儀作尤二等水準(zhǔn)辟測(cè)量用，殖主要用于恥工作基樁盞和校核基哪樁高程檢青測(cè)莫；饒S責(zé)3補(bǔ)水準(zhǔn)儀作笨三等水準(zhǔn)抖測(cè)量用，員主要在填婦筑過(guò)程觀戲測(cè)沉降用仿。如果有冠條件，應(yīng)低盡量按設(shè)局計(jì)圖紙要腔求精度進(jìn)北行觀測(cè)。尾在測(cè)量過(guò)按程中，必瞞須攜帶尺蔽墊，嚴(yán)禁臨用磚頭或市不帶尺墊礦在地面上提做轉(zhuǎn)點(diǎn)；命在讀數(shù)前熊、后視和臂中視讀數(shù)但時(shí)，應(yīng)嚴(yán)莊格將水準(zhǔn)疼尺扶直，烈使水準(zhǔn)尺者圓水準(zhǔn)氣繪泡居中。窯4.懲2伸、內(nèi)業(yè)工臥作喝完成外業(yè)顆工作后，租應(yīng)及時(shí)將江儲(chǔ)存在磁悶卡中的測(cè)厘量數(shù)據(jù)傳硬出，整理請(qǐng)平差，計(jì)倒算出各測(cè)對(duì)點(diǎn)的高程快，算出水胳準(zhǔn)路線長(zhǎng)款及閉和差腿，如滿足軟要求，及傭時(shí)保存測(cè)都量結(jié)果；捐如不能滿船足閉合條般件，應(yīng)及冬時(shí)對(duì)有問(wèn)困題的段落您進(jìn)行復(fù)測(cè)賴，找出原具因。廟對(duì)于準(zhǔn)確漂的測(cè)量結(jié)挖果，按要跌求及時(shí)整崗理，并繪會(huì)出臨“暢時(shí)嘗間?！诔两堤O(píng)量朗—灶填土晨高遠(yuǎn)”警曲線，詳盆細(xì)記錄填銹土厚度及稈接管情況坐等記錄，戀填土、沉帥降曲線應(yīng)狐及時(shí)繪出愚，隨每天棟觀測(cè)結(jié)果壽而繪出沉?xí)x降曲線，賤從而直觀趣反映出隨輝填土荷載珍變化的沉司降變化規(guī)輛律，不應(yīng)蘆最后才整任理繪圖。炒五、應(yīng)用戰(zhàn)觀測(cè)數(shù)據(jù)死對(duì)工后沉厘降進(jìn)行推開(kāi)算拳一般由實(shí)爺測(cè)的成果需曲線推算羽最終沉降胃量及工后按沉降量的美方法較多容，常用的教有雙曲線泛法、沉降殼速率法和傭三點(diǎn)法，惠還有日本悄常用的星丘野法和淺紅崗松尾法尺。經(jīng)過(guò)對(duì)吹幾種方法架的比較，糊宜選擇修乓正雙曲線專法、修正局指數(shù)法、黃雙曲線法壽和星野法由作為對(duì)最熄終沉降量殖及工后沉松降量預(yù)測(cè)撲的主要方唱法，其中巾以修正雙蕉曲線法作榴為判斷工墊后沉降的悶主要標(biāo)準(zhǔn)殺，以修正脆指數(shù)函數(shù)念法、雙曲左線法和星畝野法的推魄算結(jié)果作賢為參考。爸修正雙曲掀線和修正戴指數(shù)函數(shù)繭法都是對(duì)罵土的本構(gòu)攜關(guān)系做了齡線彈性假同定，推算確資料也是怒利用從填傷筑開(kāi)始的抹所有觀測(cè)白及填土資故料，從實(shí)丘測(cè)資料中尊獲得的信獻(xiàn)息比較多疫。雙曲線幅法是假定夏下沉平均毛速率以雙談曲線形式障減少的經(jīng)圍驗(yàn)推導(dǎo)方勵(lì)法，雙曲邁線法和星凳野法都是平利用了填級(jí)土荷載穩(wěn)氣定的情況出，即在橫機(jī)載情況下映的觀測(cè)數(shù)圣據(jù)，此方禍法一般要葡求實(shí)測(cè)沉牛降時(shí)間至縮少在半年棟以上，否破則可能推鼻算誤差較穴大。一般爬路基段不聚大導(dǎo)于丟15c校m芬，路橋過(guò)吳渡段不大渣于屆8c并m河。語(yǔ)5.打1活、利用沉葉降觀測(cè)資且料推算未墾來(lái)沉降觀技測(cè)方法的鬧介紹職由實(shí)測(cè)成臣果曲線推廚算未來(lái)沉迅降量的方德法較多，鹽常用的有而雙曲線法獎(jiǎng)、三點(diǎn)法駁、沉降速插率法。此其外還有日申本常用的攀星野法、葬沉降速率物法。副但是這幾漲種方法只琴能根據(jù)荷聞?shì)d恒定后腸的沉降觀藍(lán)測(cè)資料推器算在維持踢當(dāng)前荷載膠不變的條賣(mài)件下的未裹來(lái)沉降，走且一般都騰要求恒載味作用時(shí)間巡在半年以芳上。由于咳本線有很襯多地段都皮設(shè)置預(yù)壓元荷栽，而諒且需要預(yù)邀測(cè)撒除預(yù)朵壓荷栽前山后的沉降敢量。為此敢我們采用欣了河海大協(xié)學(xué)提出的博沉降預(yù)測(cè)丈方法。在賊此暫稱修卸正指數(shù)函皂數(shù)法和修陪正雙曲線斧法。主要錄原理如下棍：維（訂1喝）指數(shù)公蓬式殊St=[箭1-Ae胖xp(-姥Bt)]之Sm櫻蔬聲擱(1)貢式中怒：約S銅m陵—朵最終沉降評(píng)量；伴怠欠t植—廳時(shí)間；助極S賤t瘋—偉t等時(shí)刻的沉侄降量；下唯流A丑，抖B毯—療兩個(gè)參數(shù)餃；宵（跟2炎）雙曲線禿公式舊St=S展0+(t城/a+t進(jìn))Sm攏壘州賭宴午（徑2隸）潑式中刻：促a修—慘參數(shù)，徹拐S煉0細(xì)—掌初始沉降咽上兩經(jīng)驗(yàn)漲公式都是禽在荷載一泉次突然施趕加后，沉塌降隨時(shí)間壯變化的近銜似公式，豪但實(shí)際施傳工過(guò)程常臥持續(xù)很久輪，甚至是顛間歇施工研，這時(shí)可原以把總荷紛載分成若傳干級(jí)，在繞不同的時(shí)省刻分別施湊加。某一鉆給定時(shí)龍刻中t模i管的沉降可茅以認(rèn)為是腎該時(shí)刻以則前各級(jí)何析在增量分鋸別作用匠到服t謹(jǐn)j臭時(shí)刻引起靠的沉降量眉的總和，重如心圖透1鞋和罰圖環(huán)2揮所示。暈對(duì)于多級(jí)犯加荷的情撓況，式伸（玉1筆）和式羅（羅2旬）可分別勿改寫(xiě)為公St架=燭∑修mk=1墨[1-A并ex滔p斗（蟻-Bt~窯k啦）侄]Sk桿(炎3)王St范=男∑宣mk=陽(yáng)1訓(xùn)（綁Sok+壘(t~k逐/欣（斥a+t~孤k綠）促)S默k秧）槽(4膨)疲式中晃：彎S憑k隸—已第壘k穩(wěn)級(jí)荷載增熄量所引起深的最終沉暗降量；判革t諸k念—青第借k刻級(jí)荷載增壁量施加的救時(shí)刻；胃拿tk精~忠—蒜從佳t那k因到計(jì)算沉朝降時(shí)摸刻紛t色i莖的時(shí)間間嫩隔。慮備文m民—短加荷的總?cè)嗉?jí)數(shù)。攝式中所含猶的參英數(shù)纖A銳、艦B劍或本a常是反映土盯體固結(jié)性悟質(zhì)的，與下荷載的施蒼加無(wú)關(guān)，碌故可作為葛常量。但右各級(jí)荷載般所引起的捎最終沉降宣量帥S月k景是與荷載跳大小有關(guān)筐的，若不輝考慮地基譜土的非線優(yōu)性特性，特它與荷載描大小成正榮比，可以魯式困（圾5院）表示耽Sk=崗c贏△傘Pk雜蒜齒另（傍5猛）檔式辱（扛5拉）猜中稱c凝是比例常賤數(shù)。代入辰式李（凈3恥）和式夾（咬4介）可得投St南=伸∑攏mk=1撕[1-A啊exp(品-Bt~速k)]百c活△頭Pk特懼(6)鹽St兔=禮∑選mk=1泰(d+t隆~k/(積a+t~孟k)默c嗓△鉆Pk)溪超(7)絡(luò)式讓（趨7段）戚中法d=So鞏k/悟c腎△悠Pk委設(shè)遮有珍m寺1架級(jí)荷載有紛沉降觀測(cè)古資料，要括預(yù)裳測(cè)翠m庭2下級(jí)荷載作戶用后角的澇t島i干時(shí)刻的沉姥降敵（潮m2>m桿1供），則先嗓令月m=m貫1塘，用實(shí)測(cè)弦資料擬合室式枕（宵6荒）中的參墨數(shù)給A摧，番B趣，芝c雹，或式絕（光7耀）中的參幼數(shù)州a猾、籃c夢(mèng)、軟d騙；再口令帥m=m敏2也，將擬合葡的參數(shù)代軌入，用上伶兩式中的諷任一式可嗓求艷得燥t式i南時(shí)的沉降正。鼠參數(shù)擬合策用趣0.61魄8伸優(yōu)選法，秒使各觀測(cè)陜時(shí)刻的計(jì)耍算沉降與率實(shí)測(cè)沉降認(rèn)之差的平泰方和最小街者，即為壺所要求的軟參數(shù)。桐對(duì)路堤，吼填土荷載誘寬度隨路蔥堤的升高仇而變小。賀荷載增量訓(xùn)在地基中躁應(yīng)力擴(kuò)散唇影響的深渠度也變小耕。為了考隔慮這一因污素，參照染分層總和縮法計(jì)算沉贏降的原理紫，認(rèn)為與狐沉降直接錘相關(guān)的是虧地基中的撒附加應(yīng)力敵。沉降與環(huán)附加應(yīng)力尾沿深度分加布圖的面嘗積成正比糧，因此對(duì)著不同荷載脈寬度，按挎在地基中勇相應(yīng)的附攜加應(yīng)力沿退深度分布啟圖的面積填比，將上雷部填土荷川載打折來(lái)灑計(jì)算沉降犬。抹5.訂2爬、各種沉豐降推算方秋法在本工艇程中的適疾用性分析萄（愛(ài)1腐）星野法治。利用星委野法推算股沉降時(shí)，次調(diào)整星野勁法中的假區(qū)定瞬時(shí)沉?xí)蛋l(fā)生的宿時(shí)間時(shí)，莖很多斷面駕只有把這枕二者都假貍定成較大貿(mào)的負(fù)值時(shí)編才能使回筑歸分析后宏的數(shù)據(jù)點(diǎn)雀較好第落必在一條直攏線上，但賺是瞬時(shí)沉馬降和瞬時(shí)蓋沉降時(shí)間準(zhǔn)的物理意萬(wàn)義可知，筐這兩個(gè)參三數(shù)是不應(yīng)表該為負(fù)值撒的。因此論本工程不驢宜采用星警野法進(jìn)行裙推算。徹（值2逢）雙曲線菊法。雙曲沒(méi)線法推算鋸結(jié)果中，封出現(xiàn)明顯磨不合理情艷況的斷面待所占比例掏要小一些突，這說(shuō)明炮雙曲線法弄對(duì)于觀測(cè)觀數(shù)據(jù)的適刑應(yīng)性要強(qiáng)爛一些，但役是考慮到披雙曲線法首也只是利長(zhǎng)用停止填法筑預(yù)壓土陡以后的不初到三個(gè)月躁的數(shù)據(jù)，卵其結(jié)果的踐可靠性是供較低的，活只能作為農(nóng)參考。閑（櫻3稱）三點(diǎn)法離。在經(jīng)計(jì)巨算后發(fā)現(xiàn)赴，雖然事鏟先對(duì)原始邁數(shù)據(jù)進(jìn)行腐了光滑處案理，再在陳光滑后的霜曲線上取暮點(diǎn)以三點(diǎn)遮法進(jìn)行沉嬌降觀測(cè)，頌但是預(yù)測(cè)忙出來(lái)的結(jié)譜果是很多狐斷面工后鋸第一年的伙沉降超燈過(guò)允100c惹m繩，而工后康沉降則趨報(bào)向于無(wú)窮證大。究其專原因是因硬為三點(diǎn)法柜僅根據(jù)從將曲線上選撿取的三個(gè)尸點(diǎn)來(lái)推算酸，對(duì)于數(shù)殺據(jù)的離散模性尤其敏般感，不適訴宜在本工另程中應(yīng)用招。晨（椅4晉）沉降速辭率法。沉鼓降速率法弱要求輸入壞各個(gè)觀測(cè)翅時(shí)刻的沉鳥(niǎo)降速率為霞分析的依租據(jù)，適用沒(méi)于軟土層型較厚，填果土速率均梢勻的情況括，而本工立程由于地織基中沒(méi)有捎很厚的軟蔑土層，填送筑過(guò)程中吸，冬季停批填時(shí)間長(zhǎng)教近四個(gè)月覺(jué)，據(jù)此得笛出的結(jié)果軟不可靠，不故未用此霉法進(jìn)行推農(nóng)算。粥（腎5晉）修正指臘數(shù)函數(shù)法過(guò)和修正雙范曲線法。余修正指數(shù)獸函數(shù)法和她修正雙曲熟線法雖然維對(duì)于土的茂本結(jié)構(gòu)關(guān)蝕系做了線再?gòu)椥缘募贍€設(shè)，這種研假設(shè)對(duì)于寄預(yù)測(cè)以后炎尚有填土拾的情況下艱的未來(lái)沉汁降是會(huì)有浸一定誤差禁的。但是預(yù)對(duì)于推算答已完成全凱部填土情斥況下的沉訴降誤差應(yīng)述該較小。拌同時(shí)由于觀其利用了能從開(kāi)始填淡土