淺述高速鐵路路基沉降觀測施工

1、淺述高速鐵路路基沉降觀測施工郝旋中鐵一局集團第五工程有限公司 陜西寶雞 721006摘要：路基沉降觀測是采用水準測量的方法，通過觀測埋設(shè)在路基本體上的觀測標，求其高程值，然后比較兩次觀測所得到的高程，即可從觀測點高程變化反映出路基的沉降變化。始終貫徹“精密測量”的原則，通過各項措施來監(jiān)測沉降對工程質(zhì)量的影響。關(guān)鍵詞：水準測量；路基；沉降觀測；精密測量1工程概況青榮城際鐵路起訖里程DK086+402DK102+229，全長15.9m，路基段長13.3km，共有沉降觀測斷面235個。2 施工準備2.1施工流程沉降觀測元器件的埋設(shè)變形監(jiān)測觀測數(shù)據(jù)整理數(shù)據(jù)分析2.2施工要點2.2.1沉降變形監(jiān)測網(wǎng)主要

2、技術(shù)要求及建網(wǎng)方式在路基施工前，要進行沉降變形監(jiān)測網(wǎng)的建立。線下路基地段垂直位移監(jiān)測一般按國家二等水準測量施測，垂直位移監(jiān)測網(wǎng)按精度觀測逐級控制的方法進行以下布設(shè)：基準點、工作點、沉降變形點。應(yīng)對其進行定期復(fù)測，應(yīng)按每半年進行一次，并結(jié)合精測網(wǎng)復(fù)測進行。2.2.2沉降變形監(jiān)測工作的基本要求1) 水準基點使用時應(yīng)做穩(wěn)定性檢驗，并以穩(wěn)定或相對穩(wěn)定的點作為沉降變形的參考點，并應(yīng)有一定數(shù)量穩(wěn)固可靠的點校核。2) 對所使用的儀器和設(shè)備應(yīng)進行定期檢驗校正，并保留其記錄。3) 參與觀測的人員必須經(jīng)過培訓(xùn)合格后，才能上崗，并固定觀測人員；沉降變形觀測實行“五固定”原則，即固定水準點和工作基點、固定人員、固定測

3、量儀器、固定監(jiān)測環(huán)境條件、固定測量路線和方法。2.2.3沉降變形觀測工作的具體要求1) 水準網(wǎng)觀測按照預(yù)先制定的技術(shù)方案進行施測，采用單路線往返測。2) 水準儀應(yīng)使用DS05或DS1型儀器，儀器及配套水準尺均應(yīng)在有效合格檢定期內(nèi)。水準儀與水準尺應(yīng)定期進行常規(guī)檢校。3) 外業(yè)測量進行一條路線的往返測是必須使用同一類型儀器和轉(zhuǎn)點尺墊，沿同一路線進行。4) 觀測時，一般按后-前-前-后的順序進行，對于有變換奇偶站功能的電子水準儀，按以下順序進行：（附示意圖）往測：奇數(shù)站為后前前后 偶數(shù)站為前后后前返測：奇數(shù)站為前后后前 偶數(shù)站為后前前后5) 觀測前30分鐘，將儀器置于露天陰影處，使儀器與外界氣溫趨于

4、一致，并對其進行預(yù)熱測量。觀測時用雨傘遮蔽陽光，避免望遠鏡直接對著太陽，對于電子水準儀應(yīng)安裝裝遮光罩。6) 自動安平水準儀的圓水準器，嚴格置平。除路線拐彎處外，每一測站上儀器與前后視標尺的三個位置，一般為接近一條直線。7) 觀測過程中為保證水準尺的穩(wěn)定性，選用2.5kg以上的尺墊，水準觀測路線必須路面硬實，觀測過程中尺墊踩實以避免尺墊下沉。同時觀測過程中避免儀器安置在容易震動的地方，如果臨時有震動，確認震動源造成的震動消失后，再激發(fā)測量鍵。8) 當相鄰觀測周期的沉降量超過限差或出現(xiàn)反彈時，應(yīng)重測并分析工作基點的穩(wěn)定性，必要時聯(lián)測基準點進行檢測。9) 數(shù)據(jù)處理時，閉合差、中誤差等均滿足要求后進行

5、平差計算，水準路線要進行嚴密平差，選用經(jīng)鑒定合格的軟件進行。2.2.4 專業(yè)要求2.2.4.1一般規(guī)定1) 路基沉降觀測應(yīng)以路基沉降和地基沉降觀測為主。觀測標的設(shè)置位置應(yīng)滿足設(shè)計要求。2) 觀測點應(yīng)設(shè)在同一斷面上，這樣有利于測點看護，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。3) 一般路基填筑至路基基床表層頂面，加堆載預(yù)壓的路堤填筑至基床底層表面后，在路基基床表層頂面設(shè)沉降觀測樁，進行路基沉降觀測，時間不小于6個月。根據(jù)觀測結(jié)果，分析評價地基的最終沉降量完成時間，及時調(diào)整設(shè)計措施使地基處理達到預(yù)定控制要求。4) 測點及觀測元器件的埋設(shè)位置應(yīng)符合設(shè)計要求，應(yīng)做到位置準確

6、、埋設(shè)穩(wěn)定。2.2.4.2路基的控制標準1) 觀測斷面及觀測點的埋設(shè)、元器件的布設(shè)分：沉降觀測樁、沉降板、位移邊樁。2) 觀測頻次a) 沉降變形水準測量的精度為0.1mm，讀數(shù)取位為0.01mm；b) 路基沉降的頻次不得低于表1，當環(huán)境條件發(fā)生變化時或數(shù)據(jù)出現(xiàn)異常時應(yīng)及時觀測。觀測階段 觀測頻次填筑或堆載一般 1次/天沉降量突變 23次/天兩次填筑間隔時間較長1次/3天堆載預(yù)壓或路基施工完畢第1個月1次/周第2、3個月 1次/2周3個月以后1次/月架橋機通過全程前2次通過前后各1次；其后每1次/天，連續(xù)2次；其后1次/3天，連續(xù)3天；以后1次/周。無碴軌道鋪設(shè)后第1個月1次/2周第2、3個月1

7、次/月3-12個月1次/3月3 質(zhì)量控制1) 觀測資料應(yīng)齊全、詳盡、規(guī)范符合設(shè)計要求。觀測數(shù)據(jù)必須在當天及時輸入計算機，核對無誤后在計算機內(nèi)備份并打印出一份原始水準記錄手薄與平差結(jié)果保存。按照提交資料要求及時整理、匯總、分析，按相關(guān)規(guī)定整編成冊。整理原始記錄，每次觀測結(jié)束后，應(yīng)檢查記錄數(shù)據(jù)和計算是否正確，精度是否合格，然后將觀測點的高程及時進行匯總。計算沉降量計算內(nèi)容和方法如下：a) 計算觀測點的本次沉降量：b) 計算累計沉降量：2) 繪制沉降曲線圖，沉降曲線圖分為兩部分，即時間與沉降量關(guān)系曲線和時間與荷載關(guān)系曲線。a) 根據(jù)荷載施加完成不小于3個月的實際觀測數(shù)據(jù)做多種曲線的回歸分析，確定沉降

8、變形趨勢，曲線回歸的相關(guān)系數(shù)不應(yīng)低于0.92。觀測預(yù)測的可靠性應(yīng)經(jīng)過驗證，間隔不小于3個月的兩次預(yù)測的最終觀測沉降的差值不應(yīng)小于8mm。觀測預(yù)測時間t應(yīng)滿足下列條件：S(t)/ S(t=)75式中S(t)預(yù)測時的沉降觀測值；S(t=)預(yù)測的最終沉降值b) 繪制時間與沉降量關(guān)系曲線 首先，以沉降量s為縱軸，以時間t為橫軸，組成直角坐標系。c) 繪制時間與荷載關(guān)系曲線 首先以荷載為縱軸，以時間為橫軸，組成直角坐標系。4沉降觀測結(jié)果的分析、評估1) 路基上鋪設(shè)有砟軌道道砟前，應(yīng)對路基變形做系統(tǒng)的評估，確認路基的工后沉降和變形符合設(shè)計要求。2) 評估時發(fā)現(xiàn)異?，F(xiàn)象或?qū)υ加涗涃Y料存在疑問時，可進行必要

9、的檢查。3) 審核設(shè)計階段的沉降計算模型和參數(shù)是否符合實際；估計真實的路基壓縮模量ES，以便確認鋪設(shè)有砟軌道（自重）產(chǎn)生的附和沉降。5.常見問題及處理措施5.1觀測儀標的保護為保證觀測結(jié)果真實反映路基沉降情況，必須加強水準點和觀測標志的規(guī)范表設(shè)置與保護工作。應(yīng)高度重視觀測元器件的保護，確保觀測工作連續(xù)有效地進行。應(yīng)高度重視基準點的埋設(shè)與保護問題，應(yīng)綜合考慮沿線地質(zhì)條件、施工影響因素等確定基準點的埋設(shè)深度與位置。5.2異常數(shù)據(jù)的分析處理變形觀測中發(fā)現(xiàn)基準點出現(xiàn)破壞時，應(yīng)該對基準點進行復(fù)測或選用其他基準點，以確?？刂泣c標高的準確性；觀測標受到擾動時，應(yīng)分析原因重新對其進行恢復(fù)，并將本期變形值歸零；由于操作不當引起的異常數(shù)據(jù)可以檢查核對觀測記錄和計算數(shù)據(jù)，當沒有發(fā)現(xiàn)時，可以通過重新觀測發(fā)現(xiàn)。6.結(jié)束語自2011年7月開始路基填筑后，通過路基沉降觀測施測實踐，做到了及時跟蹤監(jiān)測，確保了工程節(jié)點工期，使其質(zhì)量達到設(shè)計要求。參考文獻（Reference）:1、高速鐵路工程測量規(guī)范（TB10601-2009）2、國家一、二等水準測量規(guī)范(GB12897-2006)3、客運專線鐵路變形觀測評估技