路基沉降观测方案

京沪高铁1标十六工区路基沉降观测方案一、工程概况京沪高速铁路由北京南站至上海虹桥站，正线1318km，设计速度：350km/h，初期运营速度300km/h。跨线列车运营速度200km/h及以上。JHTJ-1标段起止里程DK1+750～DK238+470.17，全长223.94km。主要工程：特大桥218110.58m/5座；站场3个；梁场11座；轨道板厂4座；铺轨基地1处。本工区是JHTJ-1标第十六工区，里程范围DK218+256---DK228+305，沧州西站路基站场位于其中DK218+256.07~DK220+311段。二、工作依据1.《客运专线铁路无砟轨道铺设条件评估技术指南》（铁建设[2006]158号）；2.《客运专线铁路无砟轨道测量技术暂行规定》（铁建设[2006]189号）；3．《国家一、二等水准测量规范》（GB12897—2006）；4．《建筑沉降变形测量规程》（JGJ/T8-2007）；5．《铁路客运专线竣工验收暂行办法》（铁建设[2007]183号）；6．《客运专线无砟轨道铁路施工技术指南》（TZ216-2007）；7．《工程测量规范》（GB0026－93）；8．《全球定位系统（GPS）铁路测量规程》（TB10054－97）；9．《客运专线无砟轨道铁路设计指南》（铁建设函[2005]754号）；10．京沪高速铁路工程设计文件；11．铁道部有关规定。三、路基沉降观测内容（一）路基沉降总体要求根据设计文件要求，本工区路基段共设置了52个观测断面，包括过渡段的观测断面。DK218+266.07，DK218+278.17，DK218+300，DK218+350，DK218+400，DK218+450，DK218+500，DK218+550，DK218+600，DK218+650，DK218+700，DK218+750，DK218+800，DK218+818，DK218+838，DK218+850，DK218+906.9，DK218+926.9，DK218+970，DK218+220；DK219+080，DK219+130，DK219+165，DK219+185，DK219+210，DK219+252，DK219+228，DK219+330，DK219+365，DK219+385，DK219+440，DK219+490；DK219+533.4，DK219+553.4，DK219+600，DK219+650，DK219+700，DK219+750，DK219+800，DK219+850，DK219+897，DK219+917，DK219+950，DK220+000，DK220+050，DK220+100，DK220+150，DK220+200，DK220+249.13，DK220+269.13，DK220+300.85，DK220+310.断面中有沉降板，沉降观测桩，位移观测边桩，剖面沉降管。1）沉降变形测量等级及精度要求本段沉降变形测量等级及精度要求按下表规定执行：沉降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程中误差（mm）沉降变形点点位中误差（mm）三等±1.0±0.5±6.02）沉降变形监测网主要技术要求及建网方式1．垂直位移监测网（1）垂直位移监测网主要技术要求垂直位移监测网主要技术要求按下表执行：等级相邻基准点高差中误差（mm）每站高差中误差（mm）往返较差、附合或环线闭合差（mm）检测已测高差较差（mm）使用仪器、观测方法及要求三等1.00.30.6n0.8nDS05或DS1型仪器，按《客运专线铁路无砟轨道测量技术暂行规定》二等水准测量的技术要求施测。（2）垂直位移监测网建网方式线下工程垂直位移监测一般按沉降变形等级三等的要求（国家二等水准测量）施测，根据沉降变形测量精度要求高的特点，以及标志的作用和要求不同，垂直位移监测网布设方法分为三级：1）基准点。要求建立在沉降变形区以外的稳定地区，同大地测量点的比较，要求具有更高的稳定性，其平面控制点一般应设有强制归心装载。基准点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；2）工作点。要求这些点在观测期间稳定不变，测定沉降变形点时作为高程和坐标的传递点，同基准点一样，其平面控制点应设有强制归心装置。工作点除使用普通水准点外，按照国家二等水准测量的技术要求进一步加密水准基点或设置工作基点至满足工点垂直位移监测需要。加密后的水准基点（含工作基点）间距200m左右时，可基本保证线下工程垂直位移监测需要。3）沉降变形点。直接埋设在要测定的沉降变形体上。点位应设立在能反映沉降变形体沉降变形的特征部位，不但要求设置牢固，便于观测，还要求形式美观，结构合理，且不破坏沉降变形体的外观和使用。沉降变形点按路基、桥涵、隧道等各专业布点要求进行。监测网由于自然条件的变化，人为破坏等原因，不可避免的有个别点位会发生变化。为了验证监测网点的稳定性，应对其进行定期检测。本次技术方案设计垂直位移监测网的观测分为首次观测和施工过程中的定期复测，定期复测按每半年进行一次，并结合精测网复测进行，按施工期4年考虑，计复测8次，每次观测水准路线长度往返按2800km。对于技术特别复杂、垂直位移监测沉降变形测量等级要求二等及以上的重要桥隧工点，应独立建网，并按照国家一等水准测量的技术要求进行施测或进行特殊测量设计。2．水平位移监测网（1）水平位移监测网主要技术要求水平位移监测网主要技术要求按下表执行：等级相邻基准点的点位中误差（mm）平均边长（m）测角中误差（）最弱边相对中误差作业要求三等±6.0＜350±1.8≤1/70000按国家三等平面控制测量要求观测＜200±2.5≤1/40000按国家四等平面控制测量要求观测四等±12.0＜400±2.5≤1/40000按国家四等平面控制测量要求观测（2）水平位移监测网建网方式水平位移监测网一般按独立建网考虑，根据沉降变形测量等级及精度要求进行施测，并与施工平面控制网进行联测，引入施工测量坐标系统，实现水平位移监测网坐标与施工平面控网坐标的相互转换。3）沉降变形测量点的布置要求沉降变形测量点分为基准点、工作基点和沉降变形观测点。其布设按下列要求：1．每个独立的监测网应设置不少于3个稳固可靠的基准点。基准点应选设在沉降变形影响范围以外便于长期保存的稳定位置。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项目，可不设立工作基点，在基准点上直接测量沉降变形观测点。3．沉降变形观测点应设立在沉降变形体上能反映沉降变形特征的位置。4）沉降变形监测测量工作基本要求1．水准基点使用时应作稳定性检验，并以稳定或相对稳定的点作为沉降变形的参考点，并应有一定数量稳固可靠的点以资校核。2．每次观测前，对所使用的仪器和设备应进行检验校正，并保留检验记录。3．每次沉降变形观测时应符合：（1）严格按水准测量规范的要求施测。首次观测每个往返测均进行两次读数。（2）参与观测的人员必须经过培训才能上岗，并固定观测人员。（3）为了将观测中的系统误差减到最小，达到提高精度的目的，各次观测应使用同一台仪器和设备，前后视观测最好用同一水平尺，必须按照固定的观测路线和观测方法进行，观测路线必须形成附合或闭合路线，使用固定的工作基点对应沉降变形观测点进行观测。（4）观测时要避免阳光直射，且在基本相同的环境和观测条件下工作。（5）成像清晰、稳定时再读数。（6）随时观测，随时检核计算，观测时要一次完成，中途不中断。（7）对工作基点的稳定性要定期检核，在雨季前后要联测，检查水准点的标高是否有变动。（8）数据计算方法和计算用工作基点一致。5）沉降变形监测观测具体要求1．水准网的观测按照国家二等水准施测，采用单路线往返观测。每次观测均形成闭合检验条件。2．水准仪使用DS05或DS1型仪器，仪器及配套水准尺均应在有效合格检定期内。水准仪与水准尺在使用前及使用过程中，经常规检校合格，水准仪视准轴与水准管轴的夹角均不超过15″。仪器各种设置正确，其中有限差要求的项目按规范要求在仪器中进行设置，并在数据采集时自动控制，不满足要求的在现场进行提示并进行重测。3．外业测量一条路线的往返测使用同一类型仪器和转点尺垫，沿同一路线进行。观测成果的重测和取舍按《国家一、二等水准测量规范》（GB/T12897-2006）有关要求执行。观测时，视线长度≤50m，前后视距差≤1.0m（光学），≤1.5m（电子）；前后视距累积差≤3.0m（光学），≤6.0m（电子）；视线高度≥0.3m（光学），≥0.5m（电子）；测站限差：两次读数差≤0.4mm，两次所测高差之差≤0.6mm，检测间歇点高差之差≤1.0mm；观测读数和记录的数字取位：使用DS05或DS1级仪器，读记至0.05mm或0.1mm；使用数字水准仪读记至0.01mm。4．观测时，一般按后-前-前-后的顺序进行，对于有变换奇偶站功能的电子水准仪，按以下顺序进行：（1）往测：奇数站为后—前—前—后偶数站为前—后—后—前（2）返测：奇数站为前—后—后—前偶数站为后—前—前—后5．每一测段均为偶数测站。晴天观测时给仪器打伞，避免阳光直射；扶尺时借助尺撑，使标尺上的气泡居中，标尺垂直。6．观测前30min，将仪器置于露天阴影处，使仪器与外界气温趋于一致；对于数字式水准仪，进行不少于20次单次测量，达到仪器预热的目的。测量中避免望远镜直接对着太阳；避免视线被遮挡，遮挡不超过标尺在望远镜中截长的20%。观测时用测伞遮蔽阳光，对于电子水准仪，施测时均装遮光罩。7．自动安平水准仪的圆水准器，严格置平。在连续各测站上安置水准仪时，使其中两脚螺旋与水准路线方向平行，第三脚螺旋轮换置于路线方向的左侧与右侧。除路线拐弯处外，每一测站上仪器与前后视标尺的三个位置，一般为接近一条直线。8．观测过程中为保证水准尺的稳定性，选用2.5kg以上的尺垫，水准观测路线必须路面硬实，观测过程中尺垫踩实以避免尺垫下沉。同时观测过程中避免仪器安置在容易震动的地方，如果临时有震动，确认震动源造成的震动消失后，再激发测量键。水准尺均借助尺撑整平扶直，确保水准尺垂直。9．对于宽度较宽的河、湖水中的沉降测量，按照《国家一、二等水准测量规范》（GB/T12897-2006）跨河水准测量要求进行观测。10．数据处理时，闭合差、中误差等均满足要求后进行平差计算，主水准路线要进行严密平差，选用经鉴定合格的软件进行。（二）路基沉降变形观测1．路基沉降控制标准有砟轨道路基工后沉降量不应大于5cm，年沉降速率应小于2cm/年。桥台台尾过渡段路基工后沉降量不应大于3cm。无砟轨道地段路基可压缩性地基均进行沉降分析。按照《客运专线无砟轨道铁路设计指南》4.1.4条：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扣件允许的沉降调高量15mm；沉降比较均匀、长度大于20m的路基，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应能满足下列要求：24.0sjshVR式中：shR——轨面圆顺的竖曲线半径（m）；sjV——设计最高速度（km/h）。2．一般规定（1）观测的目的是通过沉降观测，利用沉降观测资料分析、预测工后沉降，指导进行信息化施工，必要时提出加速路基沉降的措施，确定无砟轨道的铺设时间，评估路基工后沉降控制效果，确保无砟轨道结构的安全。（2）路基上无砟轨道铺设前，应对路基沉降变形作系统的评估，确认路基的工后沉降和沉降变形满足无砟轨道铺设要求。（3）路基填筑完成或施加预压荷载后应有不少于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）评估时发现异常现象或对原始记录资料存在疑问，要进行必要的检查。3．路基地段沉降观测技术要求（1）沉降观测内容1）路基面的沉降变形观测2）路基基底沉降观测3）过渡段沉降观测4）路基稳定性观测5）地基土深层沉降监测（2）沉降观测断面和观测点的设置沉降观测装置应埋设稳定，观测期间应对观测装置采取有效的