路基、橋涵沉降和變形觀測實施方案與技術設計書

1、新建鐵路哈爾濱至大連客運專線TJ-3標(DK579+140DK602+407.3)段路基、橋涵沉降和變形觀測實施方案與技術設計書 中鐵十九局集團公司哈大鐵路客運專線項目經(jīng)理部遼寧工程技術大學測繪與地理科學學院二九年三月目 錄 TOC o 1-3 h z u HYPERLINK l _Toc230670446 1 概述 PAGEREF _Toc230670446 h 1 HYPERLINK l _Toc230670447 11 工程概況 PAGEREF _Toc230670447 h 1 HYPERLINK l _Toc230670448 12 作業(yè)區(qū)自然狀況 PAGEREF _Toc23067

2、0448 h 1 HYPERLINK l _Toc230670449 121 地形、地貌 PAGEREF _Toc230670449 h 1 HYPERLINK l _Toc230670450 122 氣象特征 PAGEREF _Toc230670450 h 1 HYPERLINK l _Toc230670451 123 地震動參數(shù) PAGEREF _Toc230670451 h 1 HYPERLINK l _Toc230670452 124 地層巖性及地質(zhì)構(gòu)造 PAGEREF _Toc230670452 h 2 HYPERLINK l _Toc230670453 125 工程地質(zhì)特征 PAG

3、EREF _Toc230670453 h 2 HYPERLINK l _Toc230670454 126 水文地質(zhì)特征 PAGEREF _Toc230670454 h 2 HYPERLINK l _Toc230670455 13 沉降和變形觀測的目的 PAGEREF _Toc230670455 h 3 HYPERLINK l _Toc230670456 14 編制依據(jù) PAGEREF _Toc230670456 h 3 HYPERLINK l _Toc230670457 2 沉降變形觀測范圍及內(nèi)容 PAGEREF _Toc230670457 h 3 HYPERLINK l _Toc230670

4、458 21 路基 PAGEREF _Toc230670458 h 3 HYPERLINK l _Toc230670459 22 橋涵 PAGEREF _Toc230670459 h 3 HYPERLINK l _Toc230670460 23 過渡段 PAGEREF _Toc230670460 h 4 HYPERLINK l _Toc230670461 3 觀測點布置匯總 PAGEREF _Toc230670461 h 4 HYPERLINK l _Toc230670462 4 沉降變形觀測網(wǎng)的建立 PAGEREF _Toc230670462 h 5 HYPERLINK l _Toc2306

5、70463 41 沉降變形觀測網(wǎng)的基本要求 PAGEREF _Toc230670463 h 5 HYPERLINK l _Toc230670464 42 觀測水準基點、工作基點的布設 PAGEREF _Toc230670464 h 5 HYPERLINK l _Toc230670465 421 觀測水準基點的布設 PAGEREF _Toc230670465 h 5 HYPERLINK l _Toc230670466 422 工作基點的布設 PAGEREF _Toc230670466 h 6 HYPERLINK l _Toc230670467 423 工作基點的校核 PAGEREF _Toc23

6、0670467 h 6 HYPERLINK l _Toc230670468 43 沉降變形觀測網(wǎng)的主要技術要求 PAGEREF _Toc230670468 h 6 HYPERLINK l _Toc230670469 5 沉降變形觀測方案設計 PAGEREF _Toc230670469 h 7 HYPERLINK l _Toc230670470 51 路基沉降變形觀測 PAGEREF _Toc230670470 h 7 HYPERLINK l _Toc230670471 511 觀測斷面及觀測點的設置原則 PAGEREF _Toc230670471 h 7 HYPERLINK l _Toc230

7、670472 512 觀測斷面及點的設置、元件布設 PAGEREF _Toc230670472 h 8 HYPERLINK l _Toc230670473 513 沉降觀測元件的選取、埋設 PAGEREF _Toc230670473 h 8 HYPERLINK l _Toc230670474 514 監(jiān)測方法及要求 PAGEREF _Toc230670474 h 9 HYPERLINK l _Toc230670475 52 橋涵沉降變形觀測 PAGEREF _Toc230670475 h 11 HYPERLINK l _Toc230670476 521 一般要求 PAGEREF _Toc230

8、670476 h 11 HYPERLINK l _Toc230670477 522 觀測點的布置 PAGEREF _Toc230670477 h 11 HYPERLINK l _Toc230670478 523 觀測精度 PAGEREF _Toc230670478 h 11 HYPERLINK l _Toc230670479 524 觀測頻次 PAGEREF _Toc230670479 h 11 HYPERLINK l _Toc230670480 53 過渡段沉降觀測 PAGEREF _Toc230670480 h 13 HYPERLINK l _Toc230670481 54 作業(yè)方法與技術

9、要求 PAGEREF _Toc230670481 h 13 HYPERLINK l _Toc230670482 541 使用儀器 PAGEREF _Toc230670482 h 13 HYPERLINK l _Toc230670483 542 人員組織 PAGEREF _Toc230670483 h 14 HYPERLINK l _Toc230670484 543 技術要求 PAGEREF _Toc230670484 h 14 HYPERLINK l _Toc230670485 544 作業(yè)方法 PAGEREF _Toc230670485 h 14 HYPERLINK l _Toc230670

10、486 6 觀測資料的整理 PAGEREF _Toc230670486 h 16 HYPERLINK l _Toc230670487 61 資料整理要求 PAGEREF _Toc230670487 h 16 HYPERLINK l _Toc230670488 62 提交資料 PAGEREF _Toc230670488 h 16 HYPERLINK l _Toc230670489 7 沉降觀測結(jié)果的分析與評估 PAGEREF _Toc230670489 h 17 HYPERLINK l _Toc230670490 71 路基 PAGEREF _Toc230670490 h 17 HYPERLIN

11、K l _Toc230670491 72 橋涵 PAGEREF _Toc230670491 h 19 HYPERLINK l _Toc230670492 73 過渡段 PAGEREF _Toc230670492 h 20 HYPERLINK l _Toc230670493 附圖： PAGEREF _Toc230670493 h 211 概述11 工程概況哈大鐵路客運專線被列為我國“十一五”期間東北地區(qū)鐵路建設重點工程，是我國中長期鐵路網(wǎng)規(guī)劃“四縱四橫”客運專線網(wǎng)中“北京沈陽哈爾濱（大連）”客運專線的重要組成部分，全長約900公里。中鐵十九局集團哈大客運專線管段位于吉林省四平市境內(nèi)，為新建鐵路哈

12、爾濱至大連客運專線站前土建工程標DK579+140DK602+407.3段工程，線路全長23.2667Km，其中橋梁長13.77807km，占59.22%，路基長9.48923 km，占40.78%。本管段內(nèi)橋梁采用矩形空心橋臺，橋墩采用圓端形橋墩，當墩高14m時采用空心墩，其余為實體墩，基礎均為鉆孔樁基礎（摩擦樁），連續(xù)梁采用懸臂掛籃施工或支架法施工。路堤結(jié)構(gòu)形式為級配碎石，中粗砂、AB組填料、改良土，地基采用CFG樁或水泥攪拌樁進行處理。沉降和變形觀測里程起始于DK579+140，終止于DK602+407.3，其中包括八棵樹大橋、三叉河大橋、英城大橋、龍王廟大橋等10座大橋，13個涵洞和1

13、0段路基。12 作業(yè)區(qū)自然狀況121 地形、地貌本區(qū)段可分為三大地貌單元，即起點到DK579+333為屬低山緩丘區(qū)，地勢起伏較大，地勢總體北高南低，北部有一陡坎，高差約13m；向北為微丘狀剝蝕平原區(qū)。該段地勢上形成中部高南北低，東西向較為平坦，地形縱向起伏較大；DK600+400DK602+407.3位于蘇臺河一、二級階地，地勢平坦、開闊，相對高差012.14m。122 氣象特征本區(qū)段屬于中溫帶亞濕潤氣候區(qū)，年平均氣壓995.9mb；年平均氣溫6.7oC，極端最高氣溫37.3 oC，極端最低氣溫-34.6oC；年平均絕對濕度9.0mb，日最大絕對濕度34.5mb，日最小絕對濕度3mb；年平均降

14、水量632.7mm，年最大降水量778.3mm，年最小降水量448.1mm，年平均蒸發(fā)量1226.0mm，年最大蒸發(fā)量1392.0mm，平均風速2.8m/s（主導風向SW），最大定時風速20m/s（主導風向SW），年最大積雪深度22cm；最大凍結(jié)深度148cm。123 地震動參數(shù)據(jù)中華人民共和國國家標準GB18306-2001中國地震動參數(shù)區(qū)劃圖的劃分、鐵路工程抗震設計規(guī)范（GB50111-2006）的有關規(guī)定，結(jié)合本段工程地質(zhì)與水文地質(zhì)條件及工程設置的實際情況，本區(qū)段地震動峰值加速度值采用0.05g，相當于地震基本烈度六度，地震動反應譜特征周期采用0.35s。124 地層巖性及地質(zhì)構(gòu)造（1）

15、地層巖性本區(qū)段自上而下地層為第四系全新統(tǒng)殘積粉質(zhì)黏土、白堊系下統(tǒng)泥巖夾砂巖。工程地質(zhì)特性描述如下：第四系全新統(tǒng)：粉質(zhì)黏土（Q4el），呈層狀分布于地表，淺灰色-灰黃色，硬塑為主，級普通土o=150KPa。白堊系下統(tǒng)：泥巖夾砂巖（K1Ms+Ss），泥巖為主，夾有薄層砂巖。泥巖紫紅色，含少量砂礫，泥質(zhì)結(jié)構(gòu)，層理構(gòu)造，可見結(jié)核，成巖較差，風化產(chǎn)物為土狀。砂巖以灰色、紫紅色為主，鈣質(zhì)膠結(jié)，成巖較差，風化產(chǎn)物為砂狀，巖層走向NE，傾向WN，傾角小于5 o，o=200400KPa。泥巖具弱膨脹性。（2）地質(zhì)構(gòu)造本區(qū)段構(gòu)造單元屬黑褶皺系，位于新華夏系第二隆起帶（張廣嶺隆起帶）西緣與第二沉降帶東部（松遼平原）

16、兩個一級構(gòu)造單元的銜接復合部位，第三紀以來以下沉坳陷為主，但不同地區(qū)的沉降幅度具有明顯的差異。125 工程地質(zhì)特征本區(qū)段地層主要為第四系全新統(tǒng)沖積、殘積粉質(zhì)黏土層，厚115m，堅硬-硬塑，局部軟塑。中更新統(tǒng)黏質(zhì)黃土厚120m，硬塑，粉質(zhì)黏土呈層狀分布于黏質(zhì)黃土層下部，厚度26m。底部為白堊系泥巖，風化層厚1030m。部分地段見第三系富峰山期玄武巖、石灰系大理巖。沿線存在季節(jié)性凍害問題，白堊系泥巖及泥巖夾砂巖，抗風化能力差、強度低、易崩解、屬極軟巖，具膨脹性。沿線露出的第四系中更新統(tǒng)黏質(zhì)黃土、全新統(tǒng)殘積粉質(zhì)黏土都含有親水性黏土礦物，具有弱-中等膨脹性。126 水文地質(zhì)特征沿線地下水主要為第四系松

17、散堆積層孔隙潛水，其補給來源主要為大氣降水、河水、人工地表水垂直入滲。第四系孔隙潛水廣泛分布于河流漫灘及階地的砂礫石層中，漫灘及一級階地地下水位較淺，一般為110m ，二級階地為520m；黃土臺地地下水位差異較大，孔隙水附存于黏質(zhì)黃土及砂礫石透鏡體中，埋深320m ，局部可達30m以上?；鶐r裂隙水主要分布于剝蝕微丘地帶，該地區(qū)巖層的構(gòu)造裂隙及風化裂隙發(fā)育，為地下水的儲存創(chuàng)造了條件，地下水主要受大氣降水補給，一般埋藏深度大于10m，隨季節(jié)變化明顯，年水位變化幅度為25m。沿線部分地段地表水和地下水對混凝土結(jié)構(gòu)具有侵蝕性，以硫酸侵蝕、二氧化碳侵蝕為主，環(huán)境作用等級一般為H1。13 沉降和變形觀測的

18、目的客運專線無碴軌道對路基、橋涵、隧道等線下工程的工后沉降要求嚴格、標準高，設計中對土質(zhì)路基、橋涵墩臺基礎等均進行了沉降變形計算，采取了相應的設計措施。而影響沉降計算的因素較多，沉降計算的精度不足以控制無碴軌道工后沉降。施工期必須按設計要求進行系統(tǒng)的沉降變形動態(tài)觀測。通過對沉降觀測數(shù)據(jù)系統(tǒng)綜合分析評估，驗證或調(diào)整設計措施，使路基、橋涵、隧道工程達到規(guī)定的變形控制要求。分析、推算出最終沉降量和工后沉降，合理確定無碴軌道開始鋪設時間，確?？瓦\專線無碴軌道結(jié)構(gòu)鋪設質(zhì)量。14 編制依據(jù)為滿足客運專線沉降變形觀測系統(tǒng)的技術要求，保證沉降變形觀測系統(tǒng)的質(zhì)量，制定本沉降變形觀測實施方案的主要依據(jù)有：1、客運

19、專線鐵路無碴軌道鋪設條件評估技術指南，鐵建設2006158號2、客運專線無碴軌道鐵路工程測量暫行規(guī)定，鐵建設2006189號3、新建鐵路工程測量規(guī)范（TB1010199）4、國家一、二等水準測量規(guī)范（GB1289791）5、哈大高速鐵路工程設計有關文件及設計圖紙6、新建鐵路哈爾濱至大連客運專線沉降變形觀測系統(tǒng)實施細則，2007年12月2 沉降變形觀測范圍及內(nèi)容21 路基根據(jù)不同的路基高度和地基條件，路基沉降觀測的主要內(nèi)容有：路基面的沉降變形觀測；路基基底沉降觀測；路基本體的沉降觀測；路基本體水平位移觀測。22 橋涵橋涵沉降觀測的主要內(nèi)容有：橋梁墩臺沉降觀測；預應力混凝土梁的徐變上拱變形沉降觀測

20、；涵洞沉降觀測。23 過渡段根據(jù)過渡段的設計形式，沉降觀測的主要內(nèi)容有：路橋過渡段沉降觀測；路堤與涵洞過渡段沉降觀測；路堤與路塹過渡段沉降觀測。3 觀測點布置匯總根據(jù)本標段實際情況及設計資料要求，規(guī)劃了整個標段的沉降變形觀測點，具體如表3-1和標3-2。表3-1 路基沉降變形觀測統(tǒng)計表單位工程觀測位置及點數(shù)備 注左側(cè)路肩觀測樁左側(cè)坡腳觀測樁基床底層沉降板基底沉降板右側(cè)坡腳觀測樁右側(cè)路肩觀測樁DK579+140DK579+333.52633336說明： 1、填筑期間每填筑一層觀測一次,同時保證不超過3天觀測1次； 2、堆載預壓至滿足無碴軌道鋪設要求期間：第115天每3天觀測1次，第1690天每7

21、天觀測1次，第90180天每15天觀測1次； 3、預壓土卸載、鋪級配碎石至無碴軌道鋪設期間：前15天每3天觀測1次，第15天后每7天觀測1次。DK584+675.48DK585+835.732326123232DK586+008.3DK586+232.29999999DK590+080.88DK591+146.12171415151417DK591+745.88DK592+462.95128109812DK592+801.05DK593+879.601311991113DK594+250.04DK595+160.70201813191820DK595+335.30DK595+892.49977

22、779DK597+113.5DK598+687.2616150556161DK600+398.78DK602+407.3636344506363合 計242226166188226242表3-2 橋涵沉降觀測統(tǒng)計表單位工程觀測位置及點數(shù)備 注承臺墩身連續(xù)梁立白特大橋31831890說明： 1、承臺和墩身僅選擇觀測一項，即在承臺施工后開始觀測，在墩身施工拆模后承臺停止觀測轉(zhuǎn)到墩身觀測，觀測頻率為1次/周；荷載變化前后各觀測1次。 2、梁體部分在張拉前后各觀測1次；張拉完至無碴軌道鋪設前1次/1、3、5天，后期1次/周。藥廠大橋101018紅嘴河特大橋22822886小塔子特大橋3838小塔子大橋

23、2222英城子大橋2424龍王廟大橋1212三岔河特大橋7676八棵樹特大橋106106靠山屯大橋88涵 洞104104基礎施工完設觀測點，涵身施工完成移至邊墻；觀測頻次為荷載變化前后或1次/周；無碴軌道鋪設前1次/周。合 計9469461944 沉降變形觀測網(wǎng)的建立41 沉降變形觀測網(wǎng)的基本要求沉降變形觀測測量按客運專線鐵路無碴軌道鋪設條件評估技術指南、客運專線無碴軌道鐵路工程測量暫行規(guī)定的要求執(zhí)行。水平位移觀測網(wǎng)采用獨立坐標系統(tǒng)按觀測精度要求建立；垂直位移觀測網(wǎng)采用二等水準測量精度要求建立。建立沉降變形觀測網(wǎng)，布設水準基點和工作基點。高程應用施工高程控制網(wǎng)系統(tǒng)并與施工高程控制網(wǎng)聯(lián)測。全線二

24、等水準測量貫通后，將垂直位移觀測網(wǎng)與二等水準點聯(lián)測，統(tǒng)一歸化為二等水準基點上(85黃海高程基準)。水平位移觀測網(wǎng)與CP或CP控制點聯(lián)測，引入客運專線無碴軌道鐵路工程測量平面坐標系統(tǒng)，實現(xiàn)與施工平面控制網(wǎng)坐標的相互轉(zhuǎn)換。42 觀測水準基點、工作基點的布設421 觀測水準基點的布設在沿線已有水準基點的基礎上，設置觀測水準點。每個獨立觀測網(wǎng)應設置不少于3個基準點。本管段范圍內(nèi)的水準基點采用設計院提供的25個等水準點和56個加密點（設計院提供的高程控制網(wǎng)中CPI067CPI082以及CP119CP143）。422 工作基點的布設為滿足沉降變形觀測精度要求，在兩水準基點之間沿線路方向按間距不大于100m

25、、距路基中心距離小于100m布設工作基點。工作基點布設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，對觀測條件較好或觀測項目較少的工程，不設立工作基點，在基準點上直接測量變形觀測點。工作基點采用混凝土預制樁（預制時插入28mm長60cm頂端圓滑的鋼筋），樁周上部30cm用混凝土澆注固定并編號，埋深不得小于2.0m（本管段凍土層厚度1.6m），并應采取防護措施加以保護。本管段范圍內(nèi)的工作基點采用設計院提供的II等網(wǎng)點及在其基礎上加密的水準點（D120-1D140-4）。為便于觀測，觀測水準基點、工作基點要做好點之記，觀測水準基點、工作基點與鐵路路線平面布置圖見附圖4-1。423 工作基點

26、的校核 觀測網(wǎng)中，工作基點應定期與水準基點進行校核。當對沉降觀測成果發(fā)生懷疑時，應隨時進行復測校核。43 沉降變形觀測網(wǎng)的主要技術要求垂直位移監(jiān)測網(wǎng)應布設成閉合環(huán)狀、結(jié)點或附合水準路線等形式。水平位移觀測網(wǎng)控制點宜采用強制歸心裝置的觀測墩；照準標志應采用強制對中裝置的覘牌或紅外測距反射片。沉降變形觀測網(wǎng)和水平位移監(jiān)測網(wǎng)主要技術要求見表4-1和表4-2，變形測量精度要求見表4-3。表4-1 沉降變形觀測網(wǎng)的主要技術要求等級相鄰基準點的高差中誤差（mm）每站高差中誤差（mm）往返較差、附合或環(huán)線閉合差（mm）監(jiān)測已測高差較差（mm）使用儀器觀測方法的要求三等1.00.30.60.8DS0.5或DS

27、1型儀器，按暫行二等水準測量的技術要求施測表4-2 水平位移監(jiān)測網(wǎng)的主要技術要求相鄰基準點的點位中誤差（mm）平均邊長（m）測角中誤差（）最弱邊相對中誤差作業(yè)要求6.03501.81/70000按照國家三等平面控制要求觀測3502.51/40000表4-3 變形測量精度要求垂直位移測量水平位移測量變形觀測點高程中誤差（mm）相鄰變形觀測點高程中誤差（mm）變形觀測點的點位中誤差（mm）0.50.30.55 沉降變形觀測方案設計51 路基沉降變形觀測511 觀測斷面及觀測點的設置原則（1）路基沉降觀測應以路基面沉降和地基沉降觀測為主。沉降變形觀測斷面應根據(jù)不同的地基條件，不同的結(jié)構(gòu)部位等具體情況

28、設置；測點的設置位置應滿足設計要求，同時還應針對施工掌握的地質(zhì)地形等情況調(diào)整或增設。（2）觀測點應設在同一橫斷面上，這樣有利于觀測點的看護，便于集中觀測，統(tǒng)一觀測頻率，更重要的是便于各觀測數(shù)據(jù)的綜合分析。（3）路基面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塹、高度小5m的路堤可放寬到100m；地形條件變化較大地段應適當加密觀測斷面。（4）一般路基填筑至路基基床表層頂面，加堆載預壓的路堤填筑至基床底層表面后，在路基面設觀測樁，進行路基面沉降觀測，觀測時間不少于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)整設計措施使地基處理達到預定的控制要求。（5

29、）測點及觀測元器件的埋設位置應符合設計要求，且標設準確、埋設穩(wěn)定。觀測期間應對觀測點采取有效的保護措施，防止施工機械的碰撞，人為因素的破壞，務必使觀測工作能善始善終，取得滿意成果。512 觀測斷面及點的設置、元件布設觀測斷面的設置及觀測斷面的觀測內(nèi)容、元件的布設應根據(jù)地形、地質(zhì)條件、地基壓縮層厚度、路堤高度、地基處理方法、堆載預壓等具體情況，結(jié)合沉降觀測方法和工期要求具體確定。每個工點觀測斷面及觀測點的數(shù)量，埋設觀測元件的種類、數(shù)量，根據(jù)設計要求和設計原則由設計、施工、監(jiān)理方在現(xiàn)場核查確定，并填寫工點沉降觀測斷面、點布置表。513 沉降觀測元件的選取、埋設（1）觀測元件的選取觀測元件應滿足工后

30、沉降的評估需要及精度要求。路基面采用觀測樁觀測，地基面采用沉降板相結(jié)合進行觀測。（2）觀測元件的埋設圖5-1 路基面沉降觀測樁參考圖（單位：mm）觀測元件除沉降觀測樁外，均應在地基加固完成后，路基填筑施工前埋設。沉降觀測樁采用 100mm100mm1100mm規(guī)格的C15混凝土預制樁，埋入鋼筋原長不小于40cm，直徑不小于20mm，底部做成帶彎鉤狀，露出混凝土面5mm打磨成半球狀表面作好防銹處理。一般路基填筑至基床表層頂面，加載預壓路堤填筑到基床底層頂面后，挖坑埋置于設計位置，采用砂漿澆筑固定。路基面觀測樁一般設在距左右線路中心3.2m基床底層頂面，埋設規(guī)格見圖5-1，采用水準儀按國家二等水準

31、測量方法測量沉降監(jiān)測樁標高變化；路堤地段位移樁埋設于堤腳外1m處，用全站儀測量位移樁水平位移變化。沉降板由底鋼板（50cm50cm，厚1cm）、金屬測桿（40mm厚壁鍍鋅鐵管）及保護套管（直徑不小于75mm、壁厚不小于4mm的硬PVC管）組成，見圖5-2。 圖5-2 沉降板大樣圖沉降板埋設位置應按設計測量確定，沉降板埋在褥墊層頂部并嵌入其內(nèi)10cm，采用中粗砂回填密實，再套上保護套管，保護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填料穩(wěn)定保護套管，完成沉降板的埋設工作。采用水準儀按國家二等水準測量方法測量埋設就位的沉降板測量桿頂標高作為初始讀數(shù)，隨著路基填筑施工逐漸接高沉降板測

32、桿和保護套管，每次接長高度以1m為宜，接長前后測量桿頂標高變化量確定接高量。金屬測桿用內(nèi)接頭連接，保護套管用PVC管外接頭連接。514 監(jiān)測方法及要求（1）觀測頻度要求所有元件埋設后，必須測試初始讀數(shù)，在路堤正式填筑前，必須對所有元件進行復測，作為正式初始讀數(shù)。路基施工各階段沉降觀測頻次應滿足表5-1要求。測試過程中發(fā)現(xiàn)異常情況時，必須及時查明原因，盡快妥善處理。表5-1 路基沉降觀測頻次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天堆載預壓或路基施工完畢第1個月1次/周第2、3個月1次/10天3個月以后1次/2周6個月以后1次/月冬季：凍結(jié)期與凍融期

33、觀測頻次比平常期增加一倍無碴軌道鋪設后第1個月1次/2周第2、3個月1次/月312個月1次/3月（2）觀測方法及測量精度要求所有標高水準測量應滿足二等變形等級測量技術要求，測量精度：1mm，讀數(shù)取位至0.1mm。（3）元件保護要求根據(jù)沉降變形觀測監(jiān)測組的工作安排，各小組成員按分工在管區(qū)內(nèi)進行元器件的埋設、觀測和保護工作。元件埋設前應根據(jù)現(xiàn)場情況以及元件自身編號作好記錄。所有監(jiān)測元件埋設時或監(jiān)測過程中損壞應及時補埋或經(jīng)設計、監(jiān)理確認采取其它替代措施。 沉降板埋設后，制作相應的標示旗或保護架插在上方，凡沉降板附近一米范圍內(nèi)土方應采用人工攤平及小型機具碾壓，不得采用大型機械推土及碾壓，并配備專人負責

34、指導，以確保沉降板不受損壞。各施工隊應制定穩(wěn)妥的保護措施并認真執(zhí)行，確保元器件不因人為、自然等因素而破壞。52 橋涵沉降變形觀測521 一般要求（1）橋梁變形觀測應以墩臺基礎的沉降和預應力混凝土連續(xù)梁的徐變上拱變形為主，涵洞除應進行自身的沉降觀測外，尚應進行洞頂填土的沉降觀測。（2）橋梁變形觀測應逐跨、逐墩（臺）布置測點，涵洞應逐個布置。巖石地基、嵌巖樁基礎的橋涵可選擇典型墩（臺）、涵進行觀測。對原材料變化不大，預制工藝穩(wěn)定、大批量生產(chǎn)的預應力混凝土預制梁，徐變的變形觀測可每30孔選擇1孔進行；現(xiàn)澆橋梁變形觀測應逐跨、逐墩（臺）布置測點，涵洞應逐個布置。（3）橋涵主體工程完工后，沉降觀測期一般

35、不應少于6個月；巖石地基等良好地質(zhì)區(qū)段的橋梁，沉降觀測期不應少于60天，觀測數(shù)據(jù)不足或工后沉降評估不能滿足設計要求時，應適當延長觀測期。522 觀測點的布置（1）墩臺沉降觀測點可在墩身或承臺上布置，每個墩臺身及承臺兩側(cè)對稱布置2個觀測點。圖5-3橋涵變形觀測點設計圖（2）預應力混凝土梁徐變上拱變形觀測點設置在箱梁四個支點和跨中截面兩側(cè)腹板梁頂處，每孔梁的測點數(shù)應不少于6個。（3）涵洞沉降觀測點設在涵洞邊墻兩側(cè)帽石上，每個涵洞測點數(shù)4個。（4）橋涵變形觀測點埋設按照設計圖5-3施做，觀測點鋼筋頭為半球形，高出埋設表面3mm，表面做好防銹處理。523 觀測精度橋涵基礎沉降和梁體徐變變形觀測精度為1

36、mm，讀數(shù)取位至0.1mm。524 觀測頻次墩臺沉降觀測頻次、梁體豎向變形觀測頻次、涵洞沉降觀測頻次分別見表5-2、表5-3、表5-4。表5-2 墩臺沉降觀測頻次觀測階段觀測頻次備注觀測期限觀測周期墩臺基礎施工完成/設置觀測點墩臺混凝土施工全程荷載變化前后各一次或1次/周承臺回填時，測點應移至墩身或墩頂預制梁橋架梁前全程1次/周預制梁架設全程前后各一次附屬設施施工全程荷載變化前后各一次或1次/周橋位施工橋梁制梁前全程1次/周上部結(jié)構(gòu)施工中全程荷載變化前后各一次或1次/周附屬設施施工全程荷載變化前后各一次或1次/周架橋機（運梁車）通過全程前后各一次至少進行2次通過前后的觀測橋梁主體工程完工無碴軌

37、道鋪設前6個月1次/周巖石地基的橋梁，一般不宜少于2個月無碴軌道鋪設期間全程1次/天無碴軌道鋪設完成后24個月03個月1次/月工后沉降長期觀測412個月1次/3個月1324個月1次/6個月注：觀測墩臺沉降時，應同時記錄結(jié)構(gòu)荷載狀態(tài)、環(huán)境溫度及天氣日照情況。表5-3 梁體豎向變形觀測頻次觀測階段觀測頻次備注觀測期限觀測周期橋梁施工完成/設置觀測點預應力張拉期間全程張拉前后各一次測試梁體彈性變形橋梁附屬設施安裝全程張拉前后各一次測試梁體彈性變形預應力張拉完成無碴軌道鋪設前60天1次/1、3、5天，后期1次/周無碴軌道鋪設期間全程1次/天無碴軌道鋪設完成后24個月03個月1次/月殘余徐變變形長期觀測

38、412個月1次/3個月1324個月1次/6個月注：測試梁體徐變上拱變形時，應同時記錄梁體荷載狀態(tài)、環(huán)境溫度及天氣日照情況。表5-4 涵洞沉降觀測頻次觀測階段觀測頻次備注觀測期限觀測周期涵洞基礎施工完成/設置觀測點涵洞主體施工完成全程荷載變化前后各一次或1次/周觀測點移至邊墻兩側(cè)洞頂填土施工全程荷載變化前后各一次或1次/周架橋機（運梁車）通過全程前后至少進行2次通過前后的觀測涵洞完工無碴軌道鋪設前6個月1次/周巖石地基的涵洞，一般不宜少于2個月無碴軌道鋪設期間全程1次/天無碴軌道鋪設完成后24個月03個月1次/月工后沉降長期觀測412個月1次/3個月1324個月1次/6個月注：測試涵洞沉降時，應

39、同時記錄結(jié)構(gòu)荷載狀態(tài)、環(huán)境溫度及天氣日照情況。53 過渡段沉降觀測1、過渡段沉降觀測應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6個月。2、分別在路橋、路涵、路隧過渡段的結(jié)構(gòu)物起點、距結(jié)構(gòu)物起點510m處、2030m處、50m處各設一個觀測斷面。剖面沉降沿線路斜向?qū)蔷€連續(xù)布置沉降管，并在沉降管口設置沉降觀測樁。3、路堤和路塹過渡段在分界處設路基面觀測斷面，每觀測斷面設3個觀測樁。4、沉降觀測水準的測量精度不低于1mm，讀數(shù)取位至0.1mm。5、沉降觀測的頻次按路基沉降觀測頻次進行。當環(huán)境條件發(fā)生變化或數(shù)據(jù)異常時應及時觀測。54 作業(yè)方法與技術要求541 使用儀器依據(jù)水準測

40、量規(guī)范和本單位實際情況，本次水準測量外業(yè)觀測采用瑞士生產(chǎn)的萊卡DNA03型電子水準儀及配套一對因瓦條形碼水準尺進行測量。儀器標稱精度為每公里觀測高差中誤差0.3mm；水平位移觀測采用全站儀。儀器使用前須經(jīng)儀器檢定部門鑒定合格。作業(yè)前須對水準儀和水準尺、全站儀進行檢校，作業(yè)前、后及作業(yè)過程中須定期進行水準儀視準軸與水準管軸平行性檢驗（即i角檢驗），要求對于二等水準i15。542 人員組織為了高質(zhì)量地完成本次沉降與變形觀測工作，中鐵十九局集團公司哈大鐵路客運專線項目經(jīng)理部與遼寧工程技術大學測繪與地理科學學院合作，組織測繪專業(yè)技術隊伍來完成本次任務。參與觀測的人員必須經(jīng)過培訓合格后才能上崗。人員構(gòu)成

41、與作業(yè)組配置如下：（1）項目負責人1人。主要負責技術設計與技術總結(jié)，作業(yè)隊伍組織，掌握工程進度，外業(yè)觀測組人員配置與調(diào)動以及后勤保障等工作；（2）技術負責人1人。主要負責總體技術方案確定，外業(yè)觀測路線選定，觀測成果質(zhì)量檢查以及各作業(yè)組每日觀測工作量和內(nèi)容安排、安全等工作；（3）觀測組兩組，每組4人，其中組長、副組長各1人，負責主測和內(nèi)業(yè)處理，其余人員負責立尺和跑點選線；（4）司機1人，負責各觀測組的交通運輸。543 技術要求沉降觀測網(wǎng)按國家二等水準測量技術要求觀測，觀測精度不低于1mm，讀數(shù)取位至0.1mm；沉降監(jiān)測點按國家一等水準測量技術要求觀測。其主要技術指標見表5-5。表5-5 二等水準

42、測量主要技術指標等級儀器視線長度（m）視線高度（下絲讀數(shù)）（m）前后視距差（m）前后視距累計差（m）往返較差、附合或環(huán)線閉合差（mm）一等DSZ05、DS05300.50.51.00.3或2二等DS1500.31.03.01或4DSZ05、DS0560注：L為水準路線長度，單位為km；n為測站數(shù)。544 作業(yè)方法（1）一般要求所使用的儀器和設備應進行定期檢查并作出詳細記錄；每次測量采用同一儀器，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。各種原始測量記錄應真實、可靠，并有可追溯性；計算成果和圖表清晰、簽署齊全，并妥善保存。（2）觀測路線為滿足以上要求，本表段各

43、段路基、涵洞、各橋梁觀測路線見附圖5-4至圖5-25。（3）觀測方法二等水準測量采用單路線往返觀測。水準測量觀測程序是：往測奇數(shù)站上觀測順序：后視基本分劃前視基本分劃前視輔助分劃后視輔助分劃。往測偶數(shù)站上觀測順序是：前視基本分劃后視基本分劃后視輔助分劃前視輔助分劃返測時，奇數(shù)測站和偶數(shù)測站的觀測順序與往測時相反，奇數(shù)測站是“前后后前”，偶數(shù)測站是“后前前后”。注意事項a、水準路線應盡量沿坡度平緩的交通道路布設；b、選擇標尺分劃成像清晰、穩(wěn)定和氣溫變化小的時間觀測；c、觀測前二十分鐘將儀器置于露天陰涼處，晴天觀測要打傘，遷站時罩上儀器罩；d、視線長度、視線高不能超限，每站的前、后視距基本相等；e

44、、安置腳架應使兩腳與水準路線方向平行，第三腳輪換置于路線的左、右兩側(cè)，觀測員繞第三腳于半米外走動；f、一測段水準路線上(兩個水準點之間)的測站數(shù)必須是偶數(shù)。往、返測的前、后標尺必須交換。g、各測段應沿同一路線、用同類儀器與尺承進行往返測，最好是往、返測的測站和尺承位置相同；h、相鄰測站觀測程序相反。（4）觀測成果整理方法與要求觀測成果整理按如下步驟、方法和要求進行整理：按實際觀測的水準路線繪出附和或閉合環(huán)草圖，作為計算高差閉合差的工作底圖。每日外業(yè)觀測結(jié)束當天，各組須立即把本組的電子觀測記錄手簿傳輸?shù)接嬎銠C中，并用平差軟件計算觀測成果。打印出觀測記錄和觀測成果經(jīng)檢查確認無誤后簽字歸檔，并將電子

45、資料在電腦里做好備份。平差計算前對水準網(wǎng)所用高差加入水準尺長度誤差改正和正常水準面不平行改正等項改正，具體改正方法見國家一、二等水準測量規(guī)范（GB1289791）水準測量外業(yè)高差改正數(shù)計算章節(jié)。平差計算：水準網(wǎng)的解算及平差計算采用同濟大學開發(fā)的水準網(wǎng)平差軟件，分別進行整體評差。6 觀測資料的整理61 資料整理要求（1）所有測試數(shù)據(jù)應真實、可靠，并有可追溯性；記錄必須清晰，不得擦改；測試、記錄人員必須簽名。（2）所自動采集的觀測數(shù)據(jù)應及時在計算機內(nèi)備份。沉降觀測資料及時輸入沉降觀測管理信息系統(tǒng)，以保證各相關單位在觀測過程中時時監(jiān)控。觀測中有沉降異常情況應及時通知有關各方及時處理。（3）按照資料提

46、交要求及時對測試數(shù)據(jù)進行整理、分析、匯總，繪制有關分析曲線及完成有關報告。在路基面觀測第三個月末、六個月末及無碴軌道鋪設前以書面和電子文件將每個斷面（點）的路基面、地基面沉降觀測資料、沉降觀測結(jié)果分析報送評估單位。對于橋涵工程，在無碴軌道鋪設前以書面和電子文件將沉降觀測資料、沉降觀測結(jié)果分析報送評估單位。（4）路基填筑過程中應及時整理中心沉降監(jiān)測點的沉降量，當路堤中心地基處沉降觀測點沉降量大于10mm/天時，應及時上報，并停止填筑施工，待沉降穩(wěn)定后再恢復填筑，必要時采用卸載措施。（5）觀測數(shù)據(jù)及觀測報告作為鋪設無碴軌道前評判路基工后沉降是否滿足要求及作為工程竣工驗收的依據(jù)。62 提交資料（1）

47、沉降觀測資料表格沉降觀測資料表格有：工點沉降觀測斷面、點布置表；沉降板觀測資料匯總表；路基面沉降觀測資料匯總；剖面沉降管測試資料匯總表；路堤施工過程和完成后填土高h時間t沉降s曲線格式；路基面沉降時間t沉降s曲線格式；橋梁墩臺沉降觀測匯總表；涵洞沉降觀測匯總表；橋梁梁部徐變觀測匯總表。（2）邊樁水平位移觀測資料邊樁水平位移觀測資料為邊樁水平位移測量匯總表。（3）觀測點的平面、縱斷面和橫斷面布置圖，控制點平面布置圖（4）標石、標志規(guī)格及埋設圖（5）儀器檢測及校正資料 （6）觀測記錄本（簿）（7）平差計算、成果質(zhì)量評定資料及測量成果表（8）沉降變形過程及變形圖表（9）沉降變形評估分析成果資料7 沉

48、降觀測結(jié)果的分析與評估71 路基路基沉降需要經(jīng)過一個較長的過程，在施加荷載的初期，沉降速率由小到大，隨著時間增長，沉降的速度由大變小，沉降過程趨于穩(wěn)定。填土高度不同的路基，沉降曲線的斜率不同。沉降速率越大，沉降穩(wěn)定需要的時間越長。但當路堤達到設計高度后，其沉降可以某種曲線方程描述。路基沉降在荷載保持穩(wěn)定條件下的地基沉降可用下列兩種曲線來擬合：雙曲線S（t）=S(1-e-a.t)指數(shù)曲線：S(t)=S0= a1-e利用這些曲線方程可以計算任一時刻t(tt0)沉降量St，沉降速率St以及沉降速率變化率St，當t時，利用極限方程可以推算出最終地基沉降量S。其中t0為荷載穩(wěn)定之后的某一時刻。1、繪制沉

49、降曲線路基施工至設計預壓標高后，持續(xù)監(jiān)測不少于6個月，將監(jiān)測數(shù)據(jù)分剖面繪制成“時間填土高沉降量”曲線，如圖7-1所示。再按實際沉降推算法推算總沉降量、工后沉降值及后期的沉降速率，根據(jù)分析結(jié)果并結(jié)合工期要求，驗證設計、調(diào)整措施使沉降滿足施工控制要求。圖7-1 時間填土高沉降量曲線2、沉降推算方法利用實測數(shù)據(jù)推算最終沉降量的，常用方法有，雙曲線法、三點法（對數(shù)曲線法）、沉降速率法、星野法（指數(shù)曲線法）及修正有雙曲線法等。根據(jù)現(xiàn)有的研究成果，推算方法與實際沉降對比，積累經(jīng)驗較多的推算方法主要有雙曲線法和沉降速率法。3、沉降推算（1）推算總沉降量和不同時期的沉降，宜采用雙曲線法和指數(shù)曲線法。指數(shù)曲線法a、推算最終沉降量的公式為：S=St3（St2- St1）- St2（St3- St2）/（St2- St1）-（St3- St2）b、推算任意時刻沉降量的公式為：St= S1-Ae-Bt+SdAe-Bt，式中： B=1/(t2-t1)*ln(St2-St1)/(St3-St2)， Sd=St1-S1-Aexp(-Bt1)/ Aexp(-Bt1)，A=8/2雙曲線法a、推算最終沉降量的公式為：S=(t2-t1)/(t2/St2)-(t1/St1)*xb、推算任意時刻沉降量的公式為： St=t/(a+t)* S，a=t2/St1* S-t1（2）沉降速率法根據(jù)實際的監(jiān)測數(shù)據(jù)計算，確定