湘桂鐵路某標路基沉降觀測

湘桂鐵路某標路基沉降觀測一、沉降設備埋設技術要求1.1、設備埋設要求軟土及松軟路基地段設置沉降（沉降板或沉降水杯）和位移觀測設備，每個大、中、小橋臺尾過渡段設置兩個觀測斷面，一個距橋臺1.0m線路中心處，一個在過渡段中部。軟土地段每隔100m設置一個觀測斷面，松軟地段工點長度在500m內(nèi)，間距100～200m設一個觀測斷面；工點長度大于500m時，間距200m設一個觀測斷面。每個觀測斷面，在線路中心和兩側路肩地面各設一個沉降杯，在兩側路肩各設一個觀測樁（ф40mm，鋼釬長1.0m），在兩側路堤坡腳外1.0～2.0m及10m～20m處各設一個觀測位移邊樁，邊樁采用方形C15鋼筋混凝土預制，斷面尺寸為15cm×15cm。長度不小于1.5m，并在樁頭埋設半圓形鋼耐磨測頭。位移邊樁埋設深度不小于1.4m，樁頂露出地表不大于10cm。埋設方法采用洛陽鏟打入設計深度，將預制邊樁放入孔內(nèi)，樁周用C15混凝土澆注，確保邊樁穩(wěn)定。各觀測樁及沉降杯設在同一斷面里程上。1.2、沉降設備1）、沉降板沉降板由鋼板或鋼筋混凝土、測桿和保護套管組成，底板尺寸為50cm×50cm×3cm，用C15鋼筋混凝土預制；測桿采用ф40mm鋼管，與底板固定在垂直位置上，保護套管采用塑料套管，套管尺寸以能套住測桿并使標尺能進入為宜，隨填土的增高，測桿和套管相應加高，每節(jié)不超過50cm，接管時應分別測出接管前高程和接管后高程，以此推導出接管長度：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。沉降板結構如圖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，一側開上、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。沉降水杯結構如圖2所示：二、水準基樁的埋設及轉置水準基樁是作為控制測點的基準樁，因此必須埋設在路基變形區(qū)以外。按一般水準測量要求，水準點應選在垂直于線路中心50m以外的距離，土質(zhì)堅硬便于長期保存和使用的地方，并埋設混凝土水準標石，以便在路堤施工前期方便進行沉降觀測，在寒冷地區(qū)應埋到凍結線以下0.5m。對于軟土路基地段，除按上述方法埋設外，還應適當加強埋設措施，就客運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性和測點的長期觀測。采用此種方法埋設水準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（埋設深度可視軟土情況適當加深），在水準測量時，應一段時間與深層基樁進行聯(lián)測，如發(fā)現(xiàn)問題及時調(diào)整，并采取有效補救措施。隨著路基填筑高度的增高，當橋臺施工完畢（橋臺基礎為深層灌注樁，且沉降較小并沉降趨于穩(wěn)定時），可以將路基外水準基樁轉置于橋臺上，轉置時應提高觀測精度，進行往返閉合測量，保證轉置的水準點與原水準點保持一致，同時將轉置的水準點形成閉合網(wǎng)。橋臺上的水準點設置時，應盡量減小對施工的干擾，且必須于橋臺上鉆孔埋設有球狀頂面的水準標點，以提高觀測精度，減小因設備引起的測量誤差。三、測量方法及精度按本線施工圖紙設計要求，沉降觀測按Ⅱ等水準要求，我院在動態(tài)設計中，觀測組采用的儀器為自動安平電子水準儀（瑞士，NA3003）并配備專用的因瓦水準尺。觀測中誤差為1mm/km，在實際測量過程中，根據(jù)現(xiàn)場情況中，采用閉合水準路線或附和水準路線，觀測精度按Ⅱ等測量控制，允許閉合差控制標準為：△=±4√L（mm）匹L僑=銅為水準線羽路線長，翁單位傍為買k訴m拼。正各等水準呀測量作業(yè)刮結束后，豈每條水準柜線路應以坑測段往返洞測高差不僵符值，計豐算每千米閃水準測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—句測段往返蕉測高差不攪符值萬，珠m宗m市；掃R嚼—洽為測段長端度；暑n樹—忘測段數(shù)。淡水準測量律等級和測廉量精度胖：貿(mào)mm守無論是附尸和水準路渾線或閉合廁水準路線么，允許閉棟合差或往糊返測高不暴符值計算盆的每千米巾水準測量栽的偶然中氏誤差超限邊時，均應狼分析原因庫，重測有形關段落。世在路基填患筑過程中錢，要求在疏埋設沉降晌板范圍內(nèi)習用小型夯膜實機夯實虜，盡量減因小對沉降雄板的影響燈。但在實棄際過程中處，施工對念沉降板總膊會有不同峰程度的影墊響，為了漁更好地測朝出每次填鞠土過程的舊沉降曲線糊，根據(jù)在愚本線觀測尿的一些體裳會，建議薯在觀測設公備埋設時渡，沉降板師與沉降水腳杯結合使明用，在路冤基填筑過柴程中，當繼施工對沉煌降板影響園較大時，滔改為對沉任降水杯進毅行觀測，匹這樣可以燈提高在填應筑路基過協(xié)程中的觀誠測精度，絡能更好地護反映出沉噴降曲線隨掃填土的變檔化趨勢。交四、對觀娘測數(shù)據(jù)的寶整理及應董用婆4.乏1沒外業(yè)工作枝由于我院妖本項目采巡用的儀器百為電子水商準儀，本柔儀器為自潤動安平、當全自動讀臟數(shù)記錄，濱大大提高佛了外業(yè)效舍率及準確栽性，節(jié)省花了大量的故工作量且公保證了測竄量的準確兵性，在實唱際測量工敵作中，采講用固定的包水準儀、階固定的水嬌準尺，并享保證專人紙拉尺丈量西前后視距爬，使齊盡博量相等，猜使測量誤回差降低到擦最低限度圍。對于施蠟工單位，辯如果沒有卵條件，觀雞測一起可妄以柔用乒S素1穴及載S層2滿水準儀仿，菠S平1季水準儀作尤二等水準辟測量用，殖主要用于恥工作基樁盞和校核基哪樁高程檢青測莫；饒S責3補水準儀作笨三等水準抖測量用，員主要在填婦筑過程觀戲測沉降用仿。如果有冠條件，應低盡量按設局計圖紙要腔求精度進北行觀測。尾在測量過按程中，必瞞須攜帶尺蔽墊，嚴禁臨用磚頭或市不帶尺墊礦在地面上提做轉點；命在讀數(shù)前熊、后視和臂中視讀數(shù)但時，應嚴莊格將水準疼尺扶直，烈使水準尺者圓水準氣繪泡居中。窯4.懲2伸、內(nèi)業(yè)工臥作喝完成外業(yè)顆工作后，租應及時將江儲存在磁悶卡中的測厘量數(shù)據(jù)傳硬出，整理請平差，計倒算出各測對點的高程快，算出水胳準路線長款及閉和差腿，如滿足軟要求，及傭時保存測都量結果；捐如不能滿船足閉合條般件，應及冬時對有問困題的段落您進行復測賴，找出原具因。廟對于準確漂的測量結挖果，按要跌求及時整崗理，并繪會出臨“暢時嘗間?！诔两堤O量朗—灶填土晨高遠”警曲線，詳盆細記錄填銹土厚度及稈接管情況坐等記錄，戀填土、沉帥降曲線應狐及時繪出愚，隨每天棟觀測結果壽而繪出沉晉降曲線，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，不應蘆最后才整任理繪圖。炒五、應用戰(zhàn)觀測數(shù)據(jù)死對工后沉厘降進行推開算拳一般由實爺測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)過對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最熄終沉降量殖及工后沉松降量預測撲的主要方唱法，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準殺，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)繭法都是對罵土的本構攜關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始的抹所有觀測白及填土資故料，從實丘測資料中尊獲得的信獻息比較多疫。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)圍驗推導方勵法，雙曲邁線法和星凳野法都是平利用了填級土荷載穩(wěn)氣定的情況出，即在橫機載情況下映的觀測數(shù)圣據(jù)，此方禍法一般要葡求實測沉牛降時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于丟15c校m芬，路橋過吳渡段不大渣于屆8c并m河。語5.打1活、利用沉葉降觀測資且料推算未墾來沉降觀技測方法的鬧介紹職由實測成臣果曲線推廚算未來沉迅降量的方德法較多，鹽常用的有而雙曲線法獎、三點法駁、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)荷聞載恒定后腸的沉降觀藍測資料推器算在維持踢當前荷載膠不變的條賣件下的未裹來沉降，走且一般都騰要求恒載味作用時間巡在半年以芳上。由于咳本線有很襯多地段都皮設置預壓元荷栽，而諒且需要預邀測撒除預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)學提出的博沉降預測丈方法。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—朵最終沉降評量；伴怠欠t植—廳時間；助極S賤t瘋—偉t等時刻的沉侄降量；下唯流A丑，抖B毯—療兩個參數(shù)餃；宵（跟2炎）雙曲線禿公式舊St=S展0+(t城/a+t進)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—掌初始沉降咽上兩經(jīng)驗漲公式都是禽在荷載一泉次突然施趕加后，沉塌降隨時間壯變化的近銜似公式，豪但實際施傳工過程常臥持續(xù)很久輪，甚至是顛間歇施工研，這時可原以把總荷紛載分成若傳干級，在繞不同的時省刻分別施湊加。某一鉆給定時龍刻中t模i管的沉降可茅以認為是腎該時刻以則前各級何析在增量分鋸別作用匠到服t謹j臭時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。暈對于多級犯加荷的情撓況，式伸（玉1筆）和式羅（羅2旬）可分別勿改寫為公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1訓（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刻級荷載增壁量施加的救時刻；胃拿tk精~忠—蒜從佳t那k因到計算沉朝降時摸刻紛t色i莖的時間間嫩隔。慮備文m民—短加荷的總揉級數(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性悟質(zhì)的，與下荷載的施蒼加無關，碌故可作為葛常量。但右各級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)絡式讓（趨7段）戚中法d=So鞏k/悟c腎△悠Pk委設遮有珍m寺1架級荷載有紛沉降觀測古資料，要括預裳測翠m庭2下級荷載作戶用后角的澇t島i干時刻的沉姥降敵（潮m2>m桿1供），則先嗓令月m=m貫1塘，用實測弦資料擬合室式枕（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、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，秒使各觀測陜時刻的計耍算沉降與率實測沉降認之差的平泰方和最小街者，即為壺所要求的軟參數(shù)。桐對路堤，吼填土荷載誘寬度隨路蔥堤的升高仇而變小。賀荷載增量訓在地基中躁應力擴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算沉贏降的原理紫，認為與狐沉降直接錘相關的是虧地基中的撒附加應力敵。沉降與環(huán)附加應力尾沿深度分加布圖的面嘗積成正比糧，因此對著不同荷載脈寬度，按挎在地基中勇相應的附攜加應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灑計算沉降犬。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1腐）星野法治。利用星委野法推算股沉降時，次調(diào)整星野勁法中的假區(qū)定瞬時沉書降發(fā)生的宿時間時，莖很多斷面駕只有把這枕二者都假貍定成較大貿(mào)的負值時編才能使回筑歸分析后宏的數(shù)據(jù)點雀較好第落必在一條直攏線上，但賺是瞬時沉馬降和瞬時蓋沉降時間準的物理意萬義可知，筐這兩個參三數(shù)是不應表該為負值撒的。因此論本工程不驢宜采用星警野法進行裙推算。徹（值2逢）雙曲線菊法。雙曲沒線法推算鋸結果中，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，這說明炮雙曲線法弄對于觀測觀數(shù)據(jù)的適刑應性要強爛一些，但役是考慮到披雙曲線法首也只是利長用停止填法筑預壓土陡以后的不初到三個月躁的數(shù)據(jù)，卵其結果的踐可靠性是供較低的，活只能作為農(nóng)參考。閑（櫻3稱）三點法離。在經(jīng)計巨算后發(fā)現(xiàn)赴，雖然事鏟先對原始邁數(shù)據(jù)進行腐了光滑處案理，再在陳光滑后的霜曲線上取暮點以三點遮法進行沉嬌降觀測，頌但是預測忙出來的結譜果是很多狐斷面工后鋸第一年的伙沉降超燈過允100c惹m繩，而工后康沉降則趨報向于無窮證大。究其專原因是因硬為三點法柜僅根據(jù)從將曲線上選撿取的三個尸點來推算酸，對于數(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觀測翅時刻的沉鳥降速率為霞分析的依租據(jù)，適用沒于軟土層型較厚，填果土速率均梢勻的情況括，而本工立程由于地織基中沒有捎很厚的軟蔑土層，填送筑過程中吸，冬季停批填時間長教近四個月覺，據(jù)此得笛出的結果軟不可靠，不故未用此霉法進行推農(nóng)算。粥（腎5晉）修正指臘數(shù)函數(shù)法過和修正雙范曲線法。余修正指數(shù)獸函數(shù)法和她修正雙曲熟線法雖然維對于土的茂本結構關蝕系做了線再彈性的假爛設，這種研假設對于寄預測以后炎尚有填土拾的情況下艱的未來沉汁降是會有浸一定誤差禁的。但是預對于推算答已完成全凱部填土情斥況下的沉訴降誤差應述該較小。拌同時由于觀其利用了能從開始填淡土