高速铁路工程沉降变形观测(中铁二十五局).ppt

中铁二十五局大西客运专线指挥部 站前1标 客运专线 无砟轨道铁路工程变形监测2013年7月客运专线无砟轨道铁路工程变形监测中铁二十五局大西客运专线指挥部 站前1标 客运专线无砟轨道铁路工程变形监测一、目的为满足对客运专线无砟轨道铁路①线下构筑物变形评 估的需要，并确定无砟轨道的铺设时机，以及②为运营养 护、维修提供依据，应建立线下构筑物变形监测网，对线 下构筑物进行变形观测二、主要依据的标准及规范 1、《客运专线无砟轨道铺设条件评估技术指南》（铁建 [2006]158号）；2、《客运专线铁路变形评估技术手册》工管技[2009] 77号3、《客运专线无砟轨道铁路工程施工质量验收暂行标准》（铁建 设2007〕85号）4、《国家一、二等水准测量规范》（GB/T12897-2006）5、《高速铁路工程测量规范》（TB10601-2009）中铁二十五局大西客运专线指挥部 站前1标 客运专线无砟轨道铁路工程变形监测三、变形测量主要内容变形测量的应建立变形监测网（包括水 平位移监测网、垂直位移监测网） 、设置变 形监测点以及变形观测变形测量的内容包括路基、涵洞、桥梁 、隧道等大型构筑物的垂直位移监测网和水 平位移监测网。

对于建设期间客运专线铁路来说重点是垂 直位移监测，也就是通常说的沉降观测中铁二十五局大西客运专线指挥部 站前1标 客运专线无砟轨道铁路工程变形监测四、垂直位移监测网的建立垂直位移监测网可根据需要独立建网，按 照沉降变形等级三等的要求、依照国家二等水 准测量精度施测，高程应采用施工高程控制网 系统不能利用水准基点的监测网，在施工阶 段至少应与一个施工高程控制点联测，使垂直 位移监测网与施工高程控制网高程基准一致；全线二等水准贯通后，应将垂直位移监测 网与二等水准基点联测，将垂直位移监测网高 程基准归化到二等水准基点上中铁二十五局大西客运专线指挥部 站前1标 客运专线无砟轨道铁路工程变形监测变形测量 等级垂直位移测量水平位移观测沉降变形点的高 程中误差（mm ）相邻沉降变形点 的高差中误差（ mm）变形观测 点的 点位中误差（ mm）三等±1.0±0.5±6.0变形测量等级及精度要求中铁二十五局大西客运专线指挥部 站前1标 客运专线无砟轨道铁路工程变形监测垂直位移监测网主要技术要求n——为测段水准测量站数中铁二十五局大西客运专线指挥部 站前1标 客运专线无砟轨道铁路工程变形监测变形测量点分为基准点、工作基点和变形观测点。

其 布设应符合下列规定： 1）基准点：每个独立的监测网应设置不少于3个稳固 可靠的基准点，且基准点的间距不宜大于1km基准点宜 使用全线二等精密高程控制测量布设的基岩点、深埋水准 点或稳固的其它水准基点；2）工作基点：应选在比较稳定的位置对观测条件 较好或观测项目较少的工程，可不设立工作基点，在基准 点上直接测量变形观测点基准点不足可加密，加密后的 水准基点（含工作基点）间距200m-400m左右时，可 基本保证线下工程垂直位移监测需要；3）变形观测点：应设立在变形体上能反映变形特征 的位置，并与建筑物稳固地连接在一起沉降变形点按路 基、桥涵、隧道等各专业布点要求进行为了保证监测网点的稳定性，应对基准点、工作基点 进行定期检测中铁二十五局大西客运专线指挥部 站前1标 客运专线无砟轨道铁路工程变形监测沉降观测的基本要求：1）采用的仪器应进行检定，并在检定有效期内； 每周期观测前，对所使用的仪器和设备进行检验校正 ，并保留检验记录2）每周期变形观测时，宜按下列规定执行：● 采用相同的图形或观测路线和观测方法；● 使用同一仪器和设备；● 固定观测人员；● 固定基准点和工作基点；● 在基本相同的环境和观测条件下工作。

即：“五固定”；固定基点、固定人员、固定仪器、固 定路线、固定监测条件中铁二十五局大西客运专线指挥部 站前1标 客运专线无砟轨道铁路工程变形监测沉降观测的基本要求：3）沉降观测均采用电子水准仪，不得采用光学水 准仪，水准仪精度不低于DS1，尺垫重量需大于 2.5kg4）水准路线必须采用闭合或符合水准路线，严禁 采用之水准路线或中视法，经过的工作基点或基准点 数量不得少于两个5）观测时，视线长度≤50m，前后视距差≤1.5 m；前后视距累积差≤6.0 m；视线高度≥0.5m， ≤2.8 m；6）观测时，按照后-前-前-后（前后后前）的顺序 进行，并注意奇偶站交替，每一测段均为偶数测站中铁二十五局大西客运专线指挥部 站前1标 路基沉降观测 五、路基沉降观测 1、无砟轨道路基工后沉降控制标准：1） 路基在无砟轨道铺设完成后的工后沉降应 满足扣件调整和线路竖曲线圆顺的要求，工后沉降 一般不应超过15mm2） 沉降比较均匀且调整轨面高程后竖曲线半 径应能够满足下式要求时，允许的最大工后沉降量 为30mm并且 调整轨面高程后的竖 曲线半径能满足右式 要求3）路桥、路隧或横向结构物交界处的差异沉 降不应大于5mm，过渡段沉降造成的路基与桥梁 或隧道的折角不应大于1/1000 。

中铁二十五局大西客运专线指挥部 站前1标 路基沉降观测2、路基沉降观测的内容和方法路基变形监测主要包括：路基面的沉降观 测，路基基底沉降观测，路基坡脚位移观测和 过渡段沉降观测通常情况下路基工程沉降变形观测以路基 面沉降观测和路基基底（地基）沉降观测为主 中铁二十五局大西客运专线指挥部 站前1标 路基沉降观测●地基沉降观测非岩石地基，均应进行地基沉降观测地基沉降观测可采用沉降板、剖面沉降管、位移 计等方法进行监测沉降板简单、实用、可靠，是 常用的地基沉降观测方法地基沉降观测沉降板埋设示意图中铁二十五局大西客运专线指挥部 站前1标 路基沉降观测普通沉降板由普通沉降板由底板底板、、测杆测杆和和保护保护 套管套管(PVC(PVC套管套管) )组成，见右图底板组成，见右图底板 可采用混凝土预制或采用钢板，底板可采用混凝土预制或采用钢板，底板 尺寸为尺寸为50cm×50cm×10cm50cm×50cm×10cm，混，混 凝土预制底板用凝土预制底板用C25 C25 混凝土预制；混凝土预制； 测杆采用测杆采用Φ40mmΦ40mm钢管，与底板固钢管，与底板固 定在垂直位置上；保护管采用塑料套定在垂直位置上；保护管采用塑料套 管，套管尺寸以能套住测杆并使标尺管，套管尺寸以能套住测杆并使标尺 能进人为宜。

随着填土增高，测杆和能进人为宜随着填土增高，测杆和 套管亦相应接高，每节长一般为套管亦相应接高，每节长一般为 0.5m0.5m，但是不超过，但是不超过1m1m接高后测接高后测 杆顶面应略高于套管上口，测杆顶用杆顶面应略高于套管上口，测杆顶用 顶帽封住管口，避免填料落入管内而顶帽封住管口，避免填料落入管内而 影响测杆下沉影响测杆下沉 中铁二十五局大西客运专线指挥部 站前1标 路基沉降观测中铁二十五局大西客运专线指挥部 站前1标 路基沉降观测沉降板一般设置路中心，根据观测内容不同，沉 降板埋设于路基基底（路基基底处理完成后，在基底碎石 垫层顶部开槽埋设）或路堤基床底层表面（监测堆载预压 期间路基填筑体的沉降量），对于桩网复合地基应埋设于 垫层上顶面，沉降板埋设位置宜采用全站仪定位观测方法：a. 采用水准测量，按测量精度要求和频次定期观测沉 降板测杆顶面测点高程；（b. 沉降板观测时应在测杆头上套一个专用的测量帽 ；（ c. 测量帽下部以刚好套入测杆为宜，测量帽上部以 中心为一半球形的测点为宜；）d. 在沉降板测杆接高时应同时测量接高前后的测杆高 程 中铁二十五局大西客运专线指挥部 站前1标 路基沉降观测●路基面沉降观测路基面沉降数据是确定路基工后沉降是否满足无砟轨道铺 设技术要求的依据。

路基地段均应进行路基面沉降观测路基面沉降观测采用观测桩（沉降监测桩）法进行在基 床底层或基床表层施工完成后，按照设计要求进行埋设，桩周 围用级配碎石固定；当采用堆载预压进行路基处理时在卸载后 埋设观测桩进行测量 路基面沉降观测观测桩埋设示意图中铁二十五局大西客运专线指挥部 站前1标 路基沉降观测路基面沉降观测桩可采用埋设不锈钢棒的沉降观测桩 ，钢棒长约30cm，直径20mm，顶面磨圆，并刻画十 字线桩周15cm内用C20混凝土浇注固定，完成埋设 后按沉降监测要求测量桩顶标高作为初始读数中铁二十五局大西客运专线指挥部 站前1标 路基沉降观测路基沉降监测桩中铁二十五局大西客运专线指挥部 站前1标 路基沉降观测沉降观测桩一般设置在路基面两侧路肩、轨道板底 座两侧或挡土墙等支挡结构物上，基础必须稳定坚固观测方法：沉降观测桩采用水准测量方法，按测量 精度要求和频次定期观测路肩观测标顶面测点高程沉降板和路基面观测桩水准路线示意图中铁二十五局大西客运专线指挥部 站前1标 路基沉降观测●过渡段不均匀变形观测路基过渡段不均匀变形是否满足无砟轨道铺 设技术要求，必须通过沿线路纵向的连续的沉 降观测进行判断或评估。

路基过渡段不均匀变形可以采用连续的路基 面沉降观测桩，也可采用沿线路纵向布置剖面 沉降仪进行观测中铁二十五局大西客运专线指挥部 站前1标 路基沉降观测过渡段不均匀变形路基面沉降观测桩埋设示意图过渡段不均匀变形剖面沉降管埋设示意图中铁二十五局大西客运专线指挥部 站前1标 路基沉降观测 (测斜仪)b.测量原理：剖面沉降观测管在路 基断面埋设一根柔性测斜导管，测头沿 管内导槽每50cm移动一次，测头的传 感器可以测出在某一处的倾角，输出一 个电压信号，由读数计显示出数据测 头相对于水平面的倾角θ的正弦函数， 是测试的沉降位移a. 仪器构成：一般由探测器(沉降仪 探头)、手提式数字指示器、连接电缆、 剖面沉降管、观测标和保护墩等部分组 成 剖面沉降测试仪中铁二十五局大西客运专线指挥部 站前1标 路基沉降观测剖面管采用专用的高强PVc塑料硬管，其抗弯刚度能适应被测土 体的竖向位移要求，柔韧性好，不易压碎沉降管两头设置0.5 m×0.5 m×0.95m C20素混凝土保护墩 并于一侧管口处设置观测桩，观测桩采用C20素混凝土灌注，断面 采用0.5 m×0.5 m×1.6m，并在观测桩顶预埋不锈钢观测标。

c. 埋设位置：一般埋设于路基地基处理面以上，桩网复合地基应 埋设于垫层上顶面d. 埋设方法如下：在地基加固或路基面施工完毕，填土至一定高度(0.6m )、碾压 密实后开槽埋设，开槽宽度20～30 cm，开槽深度至地基加固表层 顶面，槽底回填一定厚度的中粗砂，在槽内敷设沉降管(沉降管内穿入 用于拉动测头的镀锌钢丝绳)，其上夯填中粗砂至与碾压面平齐沉降管埋设位置处于挡土墙或其他结构物处沿所设孔洞穿越中铁二十五局大西客运专线指挥部 站前1标 路基沉降观测e. 管口保护：在观测坑上加设盖板，对孔口进 行长期保护，并做好坑内及其周围的排水f. 观测方法如下：采用横剖仪和水准仪进行横剖面沉降观测每 次观测时，首先用水准仪测出横剖面管一侧的观测 标顶高程，再把横剖仪放置于观测标顶测量初值， 然后用横剖仪测量各测点横剖仪观测应在无风或微风的天气下观测测点间距根据设计要求和工程地质特点确定 剖面沉降观测的精度应不低于4mm／30m 中铁二十五局大西客运专线指挥部 站前1标 路基沉降观测中铁二十五局大西客运专线指挥部 站前1标 路基沉降观测中铁二十五局大西客运专线指挥部 站前1标 路基沉降观测3、观测断面布置路基沉降观测断面的设置应根据地形地质条 件、地基处理方法、路堤高度、堆载预压等具 体情况，结合沉降预测方法和工期要求确定。

路基沉降观测以地基沉降观测和路基面沉降 观测为主路基面沉降是评估路基工后沉降是 否满足铺设无砟轨道技术条件的依据，因此， 路基面沉降和地基沉降观测中又以路基面沉降 观测为主中铁二十五局大西客运专线指挥部 站前1标 路基沉降观测路基沉降观测断面布置应符合以下基本原则：1)能够反映构筑物的变形特征；2)便。