單點與多點沉降計產(chǎn)品介紹及使用方法

1、1 2 客運(yùn)專線的建設(shè)標(biāo)志著我國鐵路發(fā)展進(jìn)入新的里程碑，客運(yùn)專線對軌道高客運(yùn)專線的建設(shè)標(biāo)志著我國鐵路發(fā)展進(jìn)入新的里程碑，客運(yùn)專線對軌道高 平順性的要求給無碴軌道的運(yùn)營管理帶來了新的挑戰(zhàn)，無碴軌道由于受自身調(diào)整平順性的要求給無碴軌道的運(yùn)營管理帶來了新的挑戰(zhàn)，無碴軌道由于受自身調(diào)整 能力的限制，能力的限制，。 對于高速鐵路，影響軌面高程變化的是工后沉降，而對于運(yùn)營期間的高速對于高速鐵路，影響軌面高程變化的是工后沉降，而對于運(yùn)營期間的高速 鐵路線下工程的沉降變形，特別是鐵路線下工程的沉降變形，特別是上我國與國外高速鐵上我國與國外高速鐵 路存在的差距是比較大的，且缺少這方面的研究和實測資料。路存在的差

2、距是比較大的，且缺少這方面的研究和實測資料。 3 高速鐵路線下工程均以高速鐵路線下工程均以為建設(shè)理念，這也是為建設(shè)理念，這也是 國外高速鐵路建設(shè)經(jīng)驗和教訓(xùn)的總結(jié)。盡管高速鐵路的部分沉降變形國外高速鐵路建設(shè)經(jīng)驗和教訓(xùn)的總結(jié)。盡管高速鐵路的部分沉降變形 可以通過調(diào)整鋼軌扣件減小或消除，但鋼軌扣件調(diào)整量是非常有限的，可以通過調(diào)整鋼軌扣件減小或消除，但鋼軌扣件調(diào)整量是非常有限的， 因此無碴軌道施工后對的沉降提出了嚴(yán)格的要求，一般要求出現(xiàn)的工因此無碴軌道施工后對的沉降提出了嚴(yán)格的要求，一般要求出現(xiàn)的工 后沉降可以通過軌道系統(tǒng)的調(diào)整加以克服，因此后沉降可以通過軌道系統(tǒng)的調(diào)整加以克服，因此 ，以減軌道養(yǎng)護(hù)工

3、作量，確保行車安全。，以減軌道養(yǎng)護(hù)工作量，確保行車安全。 4 1 1、獲取新建、獲取新建200-350km/h200-350km/h的無砟軌道路基荷載、自然沉的無砟軌道路基荷載、自然沉 降觀測資料。降觀測資料。 2 2、通過監(jiān)測，獲得工程不同結(jié)構(gòu)物沉降變形的真實狀況和、通過監(jiān)測，獲得工程不同結(jié)構(gòu)物沉降變形的真實狀況和 變形趨勢。變形趨勢。 3 3、通過監(jiān)測了解路基沉降的動態(tài)變化，為后期的沉降評估、通過監(jiān)測了解路基沉降的動態(tài)變化，為后期的沉降評估 提供及時、可靠的信息，以評定無碴軌道線下基礎(chǔ)在荷載、提供及時、可靠的信息，以評定無碴軌道線下基礎(chǔ)在荷載、 自然沉降的安全性。自然沉降的安全性。 4 4

4、、對可能發(fā)生的工程安全的隱患提供預(yù)報，以便采取有效、對可能發(fā)生的工程安全的隱患提供預(yù)報，以便采取有效 措施，避免事故的發(fā)生。措施，避免事故的發(fā)生。 沉降觀測主要目的沉降觀測主要目的 5 o單點沉降計由位移計、錨頭、法蘭沉降盤、測桿等部單點沉降計由位移計、錨頭、法蘭沉降盤、測桿等部 件組成。適用于測量錨頭與沉降盤之間土體的變形位件組成。適用于測量錨頭與沉降盤之間土體的變形位 移，可進(jìn)行長期監(jiān)測和自動化測量。其錨頭設(shè)置在相移，可進(jìn)行長期監(jiān)測和自動化測量。其錨頭設(shè)置在相 對不動點（基巖），沉降盤設(shè)置在監(jiān)測高程，導(dǎo)線從對不動點（基巖），沉降盤設(shè)置在監(jiān)測高程，導(dǎo)線從 側(cè)面引出。當(dāng)?shù)鼗鲁習(xí)r，沉降盤與地基

5、同步下沉，側(cè)面引出。當(dāng)?shù)鼗鲁習(xí)r，沉降盤與地基同步下沉， 使傳感器的活動導(dǎo)磁體在其磁通感應(yīng)線圈內(nèi)發(fā)生相對使傳感器的活動導(dǎo)磁體在其磁通感應(yīng)線圈內(nèi)發(fā)生相對 滑移，通過讀數(shù)儀測出位移量，實現(xiàn)沉降觀測目的?；疲ㄟ^讀數(shù)儀測出位移量，實現(xiàn)沉降觀測目的。 單點沉降計量程要求單點沉降計量程要求200mm200mm，精度為，精度為0.1mm0.1mm，靈敏度，靈敏度 0.05mm0.05mm 1基礎(chǔ)原理基礎(chǔ)原理 6 路基：路基：路基沉降觀測應(yīng)以路基面沉降和地基沉降觀測為主。沉路基沉降觀測應(yīng)以路基面沉降和地基沉降觀測為主。沉 降變形觀測斷面應(yīng)根據(jù)不同的地基條件，單點沉降計一般在降變形觀測斷面應(yīng)根據(jù)不同的地基條

6、件，單點沉降計一般在 100m埋設(shè)一個觀測點。不同的結(jié)構(gòu)部位等具體情況設(shè)置；測點埋設(shè)一個觀測點。不同的結(jié)構(gòu)部位等具體情況設(shè)置；測點 的設(shè)置位置應(yīng)滿足設(shè)計要求，同時還應(yīng)針對施工掌握的地質(zhì)、的設(shè)置位置應(yīng)滿足設(shè)計要求，同時還應(yīng)針對施工掌握的地質(zhì)、 地形等情況調(diào)整或增設(shè)。地形等情況調(diào)整或增設(shè)。 路隧過渡段：路隧過渡段：隧道的進(jìn)出口進(jìn)行地基處理的地段，從洞隧道的進(jìn)出口進(jìn)行地基處理的地段，從洞 口起每口起每25m 25m 布設(shè)一個斷面。最終以設(shè)計要求和現(xiàn)場實際布設(shè)一個斷面。最終以設(shè)計要求和現(xiàn)場實際 條件為布點依據(jù)。條件為布點依據(jù)。 基礎(chǔ)的要求基礎(chǔ)的要求 路橋函過渡段：路橋函過渡段：過渡段沉降觀測應(yīng)以路基面

7、沉降和不均過渡段沉降觀測應(yīng)以路基面沉降和不均 勻沉降觀測為主，沉降觀測期與路基相同，不少于勻沉降觀測為主，沉降觀測期與路基相同，不少于6 6 個月。個月。 橋路過渡段距橋臺尾橋路過渡段距橋臺尾1m 1m 處、處、10m 10m 處、處、30m 30m 處各設(shè)一個觀處各設(shè)一個觀 測斷面。涵路過渡段，在橫向構(gòu)筑物中心、邊墻外測斷面。涵路過渡段，在橫向構(gòu)筑物中心、邊墻外1m1m，級，級 配碎石外配碎石外5m5m各設(shè)一個觀測斷面。各設(shè)一個觀測斷面。 4、現(xiàn)場布置示意圖 8 o根據(jù)設(shè)計的施工圖紙在需要用單點沉降計進(jìn)行沉降變形觀測根據(jù)設(shè)計的施工圖紙在需要用單點沉降計進(jìn)行沉降變形觀測 處，利用全站儀進(jìn)行測量

8、以確定好變形觀測點位置，在查看處，利用全站儀進(jìn)行測量以確定好變形觀測點位置，在查看 標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計圖紙，單點沉降計的沉降變形觀測目的，是觀測路標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計圖紙，單點沉降計的沉降變形觀測目的，是觀測路 基基底沉降還是路基填筑本體的沉降，以便于適時的進(jìn)行埋基基底沉降還是路基填筑本體的沉降，以便于適時的進(jìn)行埋 設(shè)。設(shè)。 o路基基底沉降：在線路的線路中心處，待施工場地平整后，路基基底沉降：在線路的線路中心處，待施工場地平整后， 清理好場地后，路基填筑進(jìn)行前（需要進(jìn)行換填時在換填以清理好場地后，路基填筑進(jìn)行前（需要進(jìn)行換填時在換填以 前土工模鋪設(shè)前），選擇無雨水、雪等良好的天氣情況下，前土工模鋪設(shè)前），選擇無雨水

9、、雪等良好的天氣情況下， 進(jìn)行鉆孔預(yù)埋安裝。進(jìn)行鉆孔預(yù)埋安裝。 9 （1 1）鉆孔）鉆孔 （2 2）探孔）探孔 （3 3）安裝沉降計）安裝沉降計 （4 4）注漿）注漿 （5 5）安裝沉降盤）安裝沉降盤 （6 6）灌沙）灌沙 （7 7）保護(hù)）保護(hù) 10 鉆孔鉆孔 ：在測點位置進(jìn)行準(zhǔn)確測量放樣后即可進(jìn)行鉆孔，孔徑大小以：在測點位置進(jìn)行準(zhǔn)確測量放樣后即可進(jìn)行鉆孔，孔徑大小以 90mm-110mm90mm-110mm為宜，使用鉛垂測量鉆孔的垂直情況。鉆孔深度穿過軟土層、為宜，使用鉛垂測量鉆孔的垂直情況。鉆孔深度穿過軟土層、 大于地基壓縮層厚度，直至基巖且應(yīng)入巖大于地基壓縮層厚度，直至基巖且應(yīng)入巖500

10、mm500mm。應(yīng)無塌孔、縮孔現(xiàn)象存。應(yīng)無塌孔、縮孔現(xiàn)象存 在。若避免不了縮孔或塌孔等現(xiàn)象時，則應(yīng)立即采用使用在。若避免不了縮孔或塌孔等現(xiàn)象時，則應(yīng)立即采用使用110pvc110pvc套管護(hù)套管護(hù) 壁的方式，進(jìn)行鉆孔埋設(shè)。套管埋入的深度，大于縮孔或塌孔部位深度。壁的方式，進(jìn)行鉆孔埋設(shè)。套管埋入的深度，大于縮孔或塌孔部位深度。 當(dāng)進(jìn)行改良土施工時，監(jiān)測路基本體的沉降量時，鉆孔深度應(yīng)鉆至原地表當(dāng)進(jìn)行改良土施工時，監(jiān)測路基本體的沉降量時，鉆孔深度應(yīng)鉆至原地表 面，這樣需要確定原地表面的高程及填筑高度。面，這樣需要確定原地表面的高程及填筑高度。 11 探孔探孔1 探孔：首先用等徑接頭連接好錨頭與測桿，

11、將接好錨頭的測桿緩慢放入已鉆探孔：首先用等徑接頭連接好錨頭與測桿，將接好錨頭的測桿緩慢放入已鉆 好的鉆孔內(nèi)（錨頭朝下，測桿朝上）。待測桿頂部離孔口高約好的鉆孔內(nèi)（錨頭朝下，測桿朝上）。待測桿頂部離孔口高約200mm200mm時停住，時停住， 且用等徑接頭加長測桿，再往下放置，直至錨頭下放到孔底。根據(jù)下放至孔且用等徑接頭加長測桿，再往下放置，直至錨頭下放到孔底。根據(jù)下放至孔 內(nèi)測桿長度確定孔的實際深度。在進(jìn)行探孔時要保證孔底無沉碴、淤泥等，內(nèi)測桿長度確定孔的實際深度。在進(jìn)行探孔時要保證孔底無沉碴、淤泥等， 保證單點沉降計的錨頭與基巖直接接觸。保證單點沉降計的錨頭與基巖直接接觸。 。 安裝單點沉降

12、計安裝單點沉降計2 其所需測桿總長其所需測桿總長= =實際孔深實際孔深1.41.4米（沉降計主體拉伸總長）米（沉降計主體拉伸總長）（0.1-0.20.1-0.2）米。）米。 在確定好所需測桿后，將錨頭、測桿與沉降主體連接好、安裝至孔內(nèi)且錨頭在確定好所需測桿后，將錨頭、測桿與沉降主體連接好、安裝至孔內(nèi)且錨頭 至基巖。至基巖。 安裝沉降計：為了更好的保護(hù)單點沉降計主體，要求法蘭沉降盤應(yīng)安裝與地安裝沉降計：為了更好的保護(hù)單點沉降計主體，要求法蘭沉降盤應(yīng)安裝與地 基基礎(chǔ)面以下基基礎(chǔ)面以下10-2010-20公分，因此在探孔、確定好孔深后，所需測桿總長應(yīng)采公分，因此在探孔、確定好孔深后，所需測桿總長應(yīng)采

13、 用不同長度的測桿來配置。用不同長度的測桿來配置。 安裝示意圖 鉆孔鉆孔成孔成孔 安裝安裝 固定固定 回填埋設(shè)成功回填埋設(shè)成功 13 安裝沉降盤：由于沉降盤須安裝安裝沉降盤：由于沉降盤須安裝 在基礎(chǔ)面以下在基礎(chǔ)面以下10-2010-20公分，在注漿公分，在注漿 后，拉伸沉降計主體至滿量程，確后，拉伸沉降計主體至滿量程，確 定法蘭沉降盤安裝在基礎(chǔ)面以下的定法蘭沉降盤安裝在基礎(chǔ)面以下的 實際深度，將孔口用沉降計的包裝實際深度，將孔口用沉降計的包裝 泡膜暫時賭住，防止泥土掉入孔內(nèi)，泡膜暫時賭住，防止泥土掉入孔內(nèi)， 再用鏟子在沉降計安裝孔上部挖一再用鏟子在沉降計安裝孔上部挖一 個個400400的孔，孔

14、深以能安裝好法的孔，孔深以能安裝好法 蘭沉降盤為準(zhǔn)，孔口應(yīng)平整。挖好蘭沉降盤為準(zhǔn)，孔口應(yīng)平整。挖好 孔后，取出堵孔的泡膜，安裝好沉孔后，取出堵孔的泡膜，安裝好沉 降盤，并用降盤，并用 測試儀對單點沉降測試儀對單點沉降 計進(jìn)行測試，確保單點沉降計初裝計進(jìn)行測試，確保單點沉降計初裝 位移值在位移值在170-180mm170-180mm之間。之間。 安裝沉降盤安裝沉降盤3 14 灌沙：單點沉降計安裝好，待水泥漿沉淀2小時后，往孔內(nèi)灌沙 回填，以防止安裝孔塌孔而影響測試數(shù)據(jù)。灌沙時應(yīng)緩慢灌注，以 防孔被堵塞，在灌沙的同時用2米長的竹竿或鋼管將沙稍微夯實， 使灌沙至法蘭沉降盤以下10公分處，再用混凝土填

15、實至法蘭沉降盤 （防止施工后期雨水滲入孔內(nèi)而影響路基結(jié)構(gòu)），法蘭沉降盤上部 可用中粗沙回填至地基面。 4.4.回填灌沙回填灌沙 回填灌沙回填灌沙 o元件埋設(shè)前要求施工單位平整好路基，禁止埋設(shè)后平整，防止平元件埋設(shè)前要求施工單位平整好路基，禁止埋設(shè)后平整，防止平 整路基時損壞元件和導(dǎo)線。整路基時損壞元件和導(dǎo)線。 o 對施工單位做好宣傳和培訓(xùn)，簽定保護(hù)責(zé)任狀。對施工單位做好宣傳和培訓(xùn)，簽定保護(hù)責(zé)任狀。 o 導(dǎo)線不宜過長或過短，方便測量即可。防止人為破壞和接線。導(dǎo)線不宜過長或過短，方便測量即可。防止人為破壞和接線。 o 導(dǎo)線引出點砌一個導(dǎo)線引出點砌一個300mm300mm見方的水泥箱格，保護(hù)和放置線

16、頭，測見方的水泥箱格，保護(hù)和放置線頭，測 量后用土將導(dǎo)線覆蓋，水泥箱格還有標(biāo)示引線位置的作用。量后用土將導(dǎo)線覆蓋，水泥箱格還有標(biāo)示引線位置的作用。 16 保護(hù)：單點沉降計及傳輸電纜的保護(hù)是安裝后其成活率的保護(hù)：單點沉降計及傳輸電纜的保護(hù)是安裝后其成活率的 關(guān)鍵所在，因此裝好單點沉降計后，將傳輸電纜套上關(guān)鍵所在，因此裝好單點沉降計后，將傳輸電纜套上 20pvc20pvc鋼絲波紋管進(jìn)行保護(hù)，鋼絲波紋管首端應(yīng)插入法蘭鋼絲波紋管進(jìn)行保護(hù)，鋼絲波紋管首端應(yīng)插入法蘭 沉降盤部，并挖深沉降盤部，并挖深300mm300mm寬寬100mm100mm的布線槽，集中從觀測的布線槽，集中從觀測 箱一側(cè)引出路基，有條件

17、的可引入自動采集箱內(nèi)，并注意使箱一側(cè)引出路基，有條件的可引入自動采集箱內(nèi)，并注意使 鋼絲波紋管及導(dǎo)線適當(dāng)松弛。布線槽用中粗沙回填至地基面。鋼絲波紋管及導(dǎo)線適當(dāng)松弛。布線槽用中粗沙回填至地基面。 保證傳感器成活率達(dá)到保證傳感器成活率達(dá)到95%95%以上以上 質(zhì)量保證措：施采用四固定原則，固定測試人員、固定測質(zhì)量保證措：施采用四固定原則，固定測試人員、固定測 試儀器、固定安裝人員、固定安裝方法。試儀器、固定安裝人員、固定安裝方法。 傳感器電纜保護(hù)傳感器電纜保護(hù) 17 （1 1）作好單點沉降計安裝記錄，存檔。其內(nèi)容包括，該）作好單點沉降計安裝記錄，存檔。其內(nèi)容包括，該 段面里程、單點沉降計埋設(shè)的具體

18、位置、埋設(shè)錨頭深度、實段面里程、單點沉降計埋設(shè)的具體位置、埋設(shè)錨頭深度、實 驗編號、單點沉降計編號、埋設(shè)安裝日期、天氣狀況及安裝驗編號、單點沉降計編號、埋設(shè)安裝日期、天氣狀況及安裝 人員。人員。 （2 2）制作好相應(yīng)的標(biāo)示牌，插在法蘭沉降盤位置及傳輸）制作好相應(yīng)的標(biāo)示牌，插在法蘭沉降盤位置及傳輸 電纜布線位置，以作標(biāo)示。在每次工序轉(zhuǎn)換施工時要安排專電纜布線位置，以作標(biāo)示。在每次工序轉(zhuǎn)換施工時要安排專 人負(fù)責(zé)看管，以防單點沉降計因施工或自然因素而破壞。人負(fù)責(zé)看管，以防單點沉降計因施工或自然因素而破壞。 （3 3）在單點沉降計安裝好后）在單點沉降計安裝好后3-53-5天內(nèi)，法蘭沉降盤上部不天內(nèi)，法

19、蘭沉降盤上部不 能碾壓。待縮孔后采用讀數(shù)儀對安裝時的初始位移量進(jìn)行測能碾壓。待縮孔后采用讀數(shù)儀對安裝時的初始位移量進(jìn)行測 試，按照要求做好單點沉降計的埋設(shè)臺帳。試，按照要求做好單點沉降計的埋設(shè)臺帳。 1 1、初始觀測記錄整理、初始觀測記錄整理 18 觀測階段觀測頻次觀測頻次 填筑或堆載 一般一般1 1次次/ /天天 沉降量突變沉降量突變2 23 3次次/ /天天 兩次填筑間隔時間較長兩次填筑間隔時間較長1 1次次/3/3天天 可采用自動化采集系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集 堆載預(yù)壓或 路基施工完畢 第第1 1個月個月1 1次次/ /周周 第第2 2、3 3個月個月1 1次次/10/10天天 3 3個月以后個

20、月以后1 1次次/2/2周周 6 6個月以后個月以后1 1次次/ /月月 無碴軌道鋪設(shè)后 第第1 1個月個月1 1次次/2/2周周 第第2 2、3 3個月個月1 1次次/ /月月 3 31212個月個月1 1次次/3/3月月 監(jiān)測頻率按照設(shè)計要求進(jìn)行監(jiān)測，多月季節(jié)應(yīng)加大監(jiān)測頻率監(jiān)測頻率按照設(shè)計要求進(jìn)行監(jiān)測，多月季節(jié)應(yīng)加大監(jiān)測頻率 19 關(guān)鍵技術(shù)要求關(guān)鍵技術(shù)要求 傳感器要求內(nèi)置生成傳感器要求內(nèi)置生成1818位電位電 子編碼，可以生成自編號傳感器量子編碼，可以生成自編號傳感器量 程要求程要求200mm200mm精度要求在精度要求在0.01mm0.01mm。 內(nèi)置存儲功能要求存儲數(shù)據(jù)不少于內(nèi)置存儲功

21、能要求存儲數(shù)據(jù)不少于 16001600條，內(nèi)置溫度補(bǔ)償技術(shù)，防水條，內(nèi)置溫度補(bǔ)償技術(shù)，防水 等級按照國家等級按照國家p6p6級標(biāo)準(zhǔn)傳感器通訊級標(biāo)準(zhǔn)傳感器通訊 要求采用要求采用rs485 rs485 可以直接總線連接可以直接總線連接 采集系統(tǒng)要求傳感器直接測得沉降采集系統(tǒng)要求傳感器直接測得沉降 物理量。溫度使用范圍物理量。溫度使用范圍-20+80c-20+80c 傳感器的使用壽命必須達(dá)到傳感器的使用壽命必須達(dá)到3-53-5 年年 傳感器技術(shù)要求傳感器技術(shù)要求 20 技術(shù)要求技術(shù)要求： 1 1、能夠同時測出傳感器環(huán)境溫度，、能夠同時測出傳感器環(huán)境溫度， 沉降物理量要求支持?jǐn)?shù)模轉(zhuǎn)換。沉降物理量要求支持?jǐn)?shù)模轉(zhuǎn)換。 2 2、測量范圍要求在、測量范圍要求在6000hz6000hz以內(nèi)，同以內(nèi)，同 時支持時支持1g1g以上的數(shù)據(jù)存儲功能能以上的數(shù)據(jù)存儲功能能 3 3、通訊方式要求、通訊方式要求rs232 485 rs232 485 可以可以 相互切換支持單個傳感器歷史數(shù)據(jù)查詢，相互切換支持單個傳感器歷史數(shù)據(jù)查詢， 曲線顯示。曲線顯示。 4 4、可對單個傳