路基沉降观测方案.doc

目 录 1 编制依据 1 2 工程概况 1 3 路基工程沉降变形观测技术要求 1 4 监测方法及要求 6 5 过渡段工程沉降变形观测技术要求 7 6 观测断面和观测点的设置原则 8 7 路基工程沉降评估 11 8 过渡段工程沉降评估 12 9 本施工段沉降观测范围 13 附表 14 路基沉降观测方案 1 编制依据 1 铁路工程测量规范 TB10101 2009 2 国家一 二等水准测量规范 GB12897 2006 3 新建时速 200 公里客货共线铁路工程施工质量验收暂行标准 铁建设 2004 8 号 4 铁路路基工程施工质量验收标准 TB10414 2003 5 客货共线铁路路基工程施工技术指南 TZ202 2008 6 娄底至邵阳铁路扩能改造工程设计文件 7 铁道部有关规定 2 工程概况 3 路基工程沉降变形观测技术要求 3 1 观测断面设置原则 路基工程沉降变形观测以路基面沉降观测和地基沉降观测为主 根据 不同的结构部位 填方高度 地基条件 堆载预压等具体情况来设置沉降 变形观测断面 同时应根据施工过程中掌握的地形 地质变化情况调整或 增设观测断面 观测断面一般按以下原则设置 同时应满足设计文件要求 一般情况下沿线路方向每间距 50m 设置一个路基面沉降变形观测断面 软土及松软土和岩溶及采空区地基地段沿线纵向每 30m 左右一个沉降观测 断面 桥路过渡段和地形地质条件变化较大的地段应适当加密地势平坦 地基条件均匀良好 高度小于 5m 的路堤及路堑可放宽到 100m 3 2 观测点设置原则 为有利于测点看护 集中观测 统一观测频率 同时应满足设计文件 要求 各观测项目数据的综合分析 各部位观测点须设在同一横断面上 偏差不超过 5cm 沉降监测桩 采用 C15 混凝土圆桩 直径 80mm 其中埋设直径 16mm 钢筋一根 桩长 0 8m 1 0m 埋入一定深度 确保稳固和测量的需 要 完成埋设后采用水平仪按二级测量标准测量桩顶标高作为初始读数 沉降板 由钢底板 金属测杆 直径 40mm 镀锌铁管 及保护套管 直径 75mm 铁管或钢管 组成 钢底板尺寸为 50cm 50cm 厚 1cm 采用水平仪按二级测量标准测量 沉降板埋设位置处可垫 10cm 砂垫层找 平 埋设时确保底板的水平与垂直度 确保测杆与地面垂直 放好沉降板后 回填一定厚度的垫层 再套上保护套管 保护套管略 低于沉降板测杆 上口加盖封住管口 并在其周围填筑相应填料稳定套管 完成沉降板的埋设工作 沉降板埋设位置主要位于线路中心和两侧路肩附近 埋设位置处可垫 10cm 砂垫层找平 埋设时确保测杆与地面垂直 放好沉降板后 回填一定厚度的垫层 再套上保护套管 保护套管略 低于沉降板测杆 上口加盖封住管口 并在其周围填筑相应填料稳定保护 套管 完成沉降板埋设工作 采用水平仪按二级测量标准测量埋设就位的沉降板测杆杆顶标高作为 初始读数 随着路基填筑施工逐渐接高沉降板测杆和保护套管 每次接长 高度以 1m 为宜 接长前后测量杆顶标高变化量确定接高量 金属测杆用 内接头连接 保护套管用外 PVC 管我接头连接 位移边桩 按设计要求的位置埋设 边桩可采用打入埋设或开挖埋设 埋设深度不小于 1 0m 桩周上部 0 3m 用混凝土灌注固定 边桩埋置深度 在地表以下不小于 1 0m 桩顶露出地面不应大于 10cm 并在桩顶预埋 20mm 钢筋 顶部磨圆并刻画十字线 完成埋设后 埋置方法采用洛阳铲或开挖埋设 采用经纬仪 或全站仪 测量边桩标高及距基桩的距离作为初始读数 路基断面布置示意图见下图 位 移 边 桩位 移 边 桩 位 移 边 桩沉 降 监 测 桩 基 床 表 层基 床 底 层路 基 本 体 沉 降 板1 5 1 5有 压 缩 层 沉 降 监 测 断 面 元 件 布 置 示 意 图基 底 存 在 压 缩 变 形 层 沉 降 监 测 桩208 208 沉 降 监 测 断 面 说 明 1 当 有 压 缩 层 的 路 基 断 面 采 用 该 型 监 测 断 面 2 沉 降 监 测 在 路 基 面 中 心 及 两 侧 路 肩 分 别 各 设 置 1根 沉 降 监 测 桩 路 堤 基 底 中 心 及 两 侧 路 肩 处 分 别 各 设 置 1个 沉 降 板 路 基 并 于 两 侧 坡 脚 外 2 10米 处 埋 设 位 移 边 桩 3 位 移 边 桩 仅 于 软 土 及 松 软 土 路 基 地 段 设 置 沉 降 监 测 桩 基 床 表 层基 床 底 层路 基 本 体1 5 1 5无 压 缩 层 沉 降 监 测 断 面 元 件 布 置 示 意 图基 底 无 压 缩 变 形 层 沉 降 监 测 桩B型 沉 降 监 测 断 面 说 明 1 当 路 堤 基 底 无 压 缩 层 时 采 用 该 型 沉 降 监 测 断 面 2 沉 降 监 测 在 路 基 面 中 心 及 两 侧 路 肩 分 别 各 设 置 1根 沉 降 监 测 桩 3 3 路基沉降水准路线 观测按二等水准测量精度要求形成附合水准路线 沉降观测点位布设 及水准路线观测示意图如图 3 4 所示 图 3 4 沉降观测点位布设及水准路线观测示意图 4 监测方法及要求 4 1 路堤地段从路基填土开始进行沉降观测 路堑地段从级配碎石顶 面施工完成开始观测 路基填筑完成后应有不少于 6 个月的观测和调整期 观测数据不足以评估或工后沉降评估不能满足设计要求时 应延长观测时 间或采取必要的加速或控制沉降的措施 4 2 沉降观测设备的埋设是在施工过程中进行的 施工单位的填筑施 工要与设备的埋设做好协调 做到互不干扰 影响 观测设施的埋设及沉 降观测工作应按要求进行 不能影响路基填筑质量 4 3 路基填筑过程中应及时整理路堤中心沉降观测点的沉降与边桩的 位移量 当中心地基处沉降观测点沉降量大于 10mm 天或边桩水平位移大 于 5mm 天 竖向位移大于 10mm 天时 应及时通知项目部 并要求停止 填筑施工 待沉降稳定后再恢复填土 必要时采用卸载措施 4 4 观测精度要求 路基沉降观测水准测量的精度为 1 0mm 读数 取位至 0 1mm 位移观测测距误差 3mm 方向观测水平角误差为 2 5 4 5 观测频次要求 路基沉降观测的频次不低于下表的规定 表 5 5 路基沉降观测频次表 一般 1 次 天 沉降量突变 2 3 次 天填筑或堆载 两次填筑间隔时间较长 1 次 3 天 第 1 3 个月 1 次 5 天 第 4 6 个月 1 次 7 15 天路基施工完毕 以后 1 次 月 第 1 个月 1 次 2 周 第 2 3 个月 1 次 月轨道铺设后 3 12 个月 1 次 3 月 实际工作进行时 观测时间的间隔还要看地基的沉降值和沉降速率 当两次连续观测的沉降差值大于 4mm 时应加密观测频次 当出现沉降突 变 地下水变化及降雨等外部环境变化时应增加观测频次 路基施工各节 点时间 包括路基堆载预压土前后 卸载预压土前后 运梁车架桥机通过 前后 基床表层施工 铺轨时间 应具有沉降观测数据 观测应持续到工 程验收交由运营管理部门继续观测 5 过渡段工程沉降变形观测技术要求 5 1 过渡段应考虑线路纵向平顺性和不同结构物差异沉降的观测和评 估 桥涵两端的过渡段 路隧过渡段及堑堤过渡段均需进行沉降观测 5 2 过渡段工后沉降的分析评估应沿线路方向考虑各观测断面和各种 结构物之间的关系综合进行 5 3 对线路不同下部基础结构物之间 以及不同地基条件或不同地基 处理方法之间形成的各种过渡段 应重点分析评估其差异沉降 6 观测断面和观测点的设置原则 6 1 不同结构物起点处 距起点 5 10m 20 30m 处分别设置观测断面 每个横向结构物每侧各设置一个观测断面 沿涵洞轴线设路基观测断面 每个观测断面观测点设置同路堤 参照图 7 1 图 7 1a 路桥间过渡段观测断面设置示意图 图 7 1b 路堤与横向结构物 涵洞 之间过渡段观测断面设置示意图 沉降观测装置的具体埋设位置应符合设计要求 且埋设稳定 观测期 间应对观测装置采取有效的保护措施 6 2 路堤和路堑分界处设置观测断面 观测点设置参照路堤 7 路基工程沉降评估 7 1 判定标准 根据路基填筑完成或堆载预压后不少于 6 个月的实际观测数据作多种 曲线的回归分析 确定沉降变形的趋势 路基在有砟轨道路基工后沉降量不应大于 50mm 年沉降速率应小于 20mm 年 沉降预测的可靠性应经过验证 间隔不少于 3 个月的两次预测最终沉 降的差值不应大于 8mm 路基填筑完成或堆载预压后 最终的沉降预测时间应满足下列条件 S t S t 75 式中 S t 预测时的沉降观测值 S t 预测的最终沉降值 注 沉降和时间以路基填筑完成或堆载预压后为起始点 设计预测总沉降量与通过实测资料预测的总沉降量之差值不宜大于 10mm 7 2 评估方法 采用常用的规范双曲线 修正双曲线 固结度对数配 合法 三点法 指数曲线法 遗传算法双曲线法 Verhulst 法 Asaoka 法 灰色系统 GM 1 1 算法等 8 种方法 7 3 工后沉降的计算 设计工后沉降量按 S 工后 S1 S2 计算 其中 S1 为路基铺轨后运营 100 年发生的沉降 采用曲线回归方法获得 S2 为无碴轨道结构自重荷载 发生的沉降 计算用压缩模量可根据观测资料反算获得 7 4 计算沉降和观测沉降的比较 由于影响沉降计算的因素较多 沉降计算的精度无法达到要求 必须通过 对沉降观测数据进行系统的综合分析评估 来验证和调整设计参数与措施 如观测到的沉降量超过设计沉降量计算值的 20 时 经过排除人为错 误与设备故障 可尽早检查设计 采取措施确保工后沉降满足设计要求 8 过渡段工程沉降评估 8 1 过渡段工后沉降的分析评估应沿线路方向考虑各观测断面和各种 结构物之间的关系综合进行 8 2 对线路不同下部基础结构物之间以及不同地基条件或不同地基处 理方法之间形成的各种过渡段 应重点分析评估其差异沉降 8 3 判定标准 过渡段不同结构物间的预测差异沉降不应大于 5mm 预测沉降引起沿线路方向的折角不应大于 1 1000 8 4 评估方法 过渡段工程的沉降预测评估方法参照路基执行 在路基和桥涵沉降评估中 当主体工程完工后观测期大于 3 个月且沉 降波动幅度在 3 0mm 以内 沉降增量在 2 0mm 以内 最后 4 次 且观测 时间不少于一个月 观测数据未出现连续下沉现象时 可进行铺轨施工 9 本施工段沉降观测范围 本施工段内路基沉降观测设置于过渡段及填方高度大于 5m 的路堤 路堤施工段具体观测段里程如下表所示 铁路 I 标路基沉降工点一览表 编号 路基图号 里程 备注 1 施 路 37 DK22 850 DK22 950 2 施 路 38 DK23 900 DK24 000 3 施 路 45 DK32 150 DK32 250 4 施 路 46 DK34 200 DK34 300 附表 观测断面与观测点工程属性信息表 测点 编号 测量 编号 工程 类型 测点 类型 冠号 里程 测点 位置 距线路 中心 填挖 高度 基底处 理类型 压缩层 厚度 处理 深度 墩高 涵顶填 土高度 围岩 类别 工程 名称 备注 测量负责人 复核 监理 年 月 日 电子水准测量记录手簿 视准点 视距读数 标尺读数 后视 后距 1 后距 2 后尺读数 1 后尺读数 2 前视 前距 1 前距 2 前尺读数 1 前尺读数 2 测 站 中视 视距差 m 累积差 m 高差 m 高差 m 读数 差 mm 高 差 m 高 程 m 备 注 起点 终点 高差 m 前距 km 测 段 计 算 后距 km 距离 km 测量负责人 复核 监理 年 月 日 路基沉降观测记录表 沉降观测桩 工程名称 测量单位 测点编号 观测 期次 观测 日期 两次观 测间隔 累计 天数 本次 高程 本次 沉降 mm 累计 沉降 mm 沉降 速率 mm d 施工 阶段 备注 测量负责人 复核 监理 年 月 日 附表 4 路基沉降观测记录表 沉降板 路基沉降观测记录表 沉降板 工程名称 测量单位 测点编号 观测 期次 观测 日期 两次 观测 间隔 累计 天数 天 填土 高度 m 本次 高程 m 接管 长度 本次 沉降 mm 累计 沉降 mm 沉降 速率 mm d 施工 阶段 备注 测量负责人 复核 监理 年 月 日 断链表 单位 里程范围 序号 断链前冠号 断链前里程 断链后冠号 断链后里程 填表 复核 监理 年 月 日