1、路基沉降观测实施方案路基沉降观测实施方案1、总则 为规范新建贵阳枢纽铁路工程路基线下工程的沉降变形观测和工后沉降合理确定无砟铺设时间，确保铺设质量，制定本实施方案。 无砟轨道铺设条件评估应综合考虑沿线路方向各种结构物间的 沉降变形关系，以区段为单位实施。设计单位按照本细则，以标段为 单位制定沉降观测设计方案。 沉降变形观测数据必须采用先进、成熟、科学的检测手段取得， 必须真实可靠，能全面反映线下工程实际变形特征。 沉降变形观测与评估是确定轨道铺设的关键时间节点的主要依据之一，必需加强“零周期”（即初始值）的过程控制。沉降变形观测过程中必须与评估紧密结合，加强动态协调，以及时发现沉降异常情况。
2、1.1、适用范围 本方案适用于新建贵阳枢纽铁路工程第四项目部管区内所有路基施工过程中的沉降变形观测及评估。未包括的内容，应按相关现行铁路设计规范、规定执行或另行研究确定。 1.2、编制依据客运专线铁路无砟轨道铺设条件评估技术指南（铁建设2006158号）；高速铁路设计规范（试行）(TB10621-2009)；高速铁路工程测量规范(TB10601-2009)；国家一、二等水准测量规范（GB/T12897-2006）；建筑沉降变形测量规程（JGJ/T8-2007）；铁路客运专线竣工验收暂行办法（铁建设2007183号）；客运专线无砟轨道铁路工程施工技术指南（TZ216-2007）；工程测量规范（G
3、B500262007）；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200785号）；铁路工程地基处理技术规程（TB10106-2010）；全球定位系统（GPS）铁路测量规程（TB10054-97）；全球定位系统（GPS）测量规范（GB18314-2009）；铁道部、交通部、建设部其他有关规范、规定及标准；新建贵阳枢纽白云至龙里北联络线有关设计文件；贵阳市域铁路有限公司发有关文件；新建贵阳枢纽白云至龙里北联络线线下工程沉降观测设计技术交底文件（中铁二院、中铁二十一局指挥部）。（17）相关路基工点图2、 组织分工2.1、人员配置及具体分工 贵阳枢纽白云至龙里北铁路工程指挥部第四分部成立路
4、基线下工程沉降观测领导小组。路基施工现场技术人员及测量班成立实施监测工作小组。沉降变形观测组长：刘八一 路基沉降变形观测执行组长: 黄万银项目部路基沉降观测工作组组员：孙霞、孔德东、王昕、张永雪、廖小刚记录、数据整理及前后尺人员：孔德东、孙霞、张永雪。2.2、 工作职责及要求负责沉降变形监测网的建立及其保护工作。负责各种监测设备、仪器、元件、管线的购置与埋设及其观测设施的保护工作。配置专业人员，按规定监测项目和频率进行全过程监测和记录，并按规定格式和内容提交观测数据，确保其真实性、可靠性和全面性。沉降变形异常时或实测沉降变形值与设计沉降值差异较大时进行初步分析、判断并及时上报监理站。建立、健全
5、路基线下工程所有测量及沉降变形观测数据库。参与沉降变形观测及评估实施方案的制定工作。参与和配合建设单位组织的沉降变形观测评估工作。2.3、沉降变形测量要求新建贵阳枢纽铁路工程线下工程沉降变形观测工作以路基及建（构）筑物的垂直位移观测为主，水平位移监测根据路基工点具体要求确定。结构物的变形监测应建立独立的变形监测网，覆盖范围一般不宜小于4公里，基准点选择应优先考虑利用CPI、CPII和水准基点。2.4仪器配备徕卡TSO6-2全站仪一套,徕卡DNAO3电子水准仪一套，3米铟钢尺一对、三米尺撑两套、5KG尺垫两个。2.5沉降变形测量等级及精度要求路基变形测量等级及精度要求按下表规定执行：测量线路示意
6、图2.5.1沉降变形监测网主要技术要求及建网方式路基线下工程垂直位移监测一般按沉降变形等级三等（国家二等水准测量）的要求施测，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，垂直位移监测网用分级布网等精度观测逐级控制的方法布设。对于路基垂直位移监测沉降变形测量等级要求二等，应独立建网，并按照沉降变形等级二等（国家一等水准测量）的技术要求施测或进行特殊测量设计。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：2、水平位移监测网建网方式及主要技术要求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
7、位移监测网坐标与施工平面控制网坐标的相互转换。水平位移监测网主要技术要求按下表执行：2.6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、基准点。要求建立在沉降变形区以外的稳定地区，基准点使用全线的基岩点、深埋水准点、CPI、CPII和二等水准点，增设时按国家二等水准测量的相关要求执行。基准点标石埋设规格应符合下图的规定。2、工作基点。要求埋设在稳定区域，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。工作基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
8、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。基准点标石埋设规格示意图2.7沉降变形监测测量工作基本及具体要求2.7.1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：严格按水准测量规范的要求施测。首次观测应进行
9、往返测观测，并取得观测结果的中数，经严密平差处理后的高程值，作为变形观测初始值。参与观测的人员必须经过培训才能上岗，并固定观测人员。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。实行“五固定”即“固定水准基点、工作基点、固定人、固定测量仪器、固定监测环境、固定测量路线和方法”，以提高观测数据的准确性。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。成像清晰、稳定时再读数。随时观测，随时检核计算，观测时要一
10、次完成，中途不中断。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。2.7.2测量工作具体要求1、水准网的观测按照国家二等水准施测，采用附合或闭合水准路线，水准路线经过的工作基点或基点数量不得少于2个。2、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/T 12897-2006）有关要求执行。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；测站限差：两次读数差0.4mm，两次所测高差之差0.6 mm，检测间歇点高差之差1.0 mm；观测读数和记录的数字
11、取位：读记至0.01mm。3、观测时，按后-前-前-后的顺序进行。4、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。5、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，并进行仪器预热；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，施测时均装遮光罩。6、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。
12、7、观测过程中为保证水准尺的稳定性，选用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。8、当相邻观测周期的沉降量超过限差或出现反弹时，应重测并分析工作基点的稳定性，必要时联测基准点进行检测。9、数据处理时，闭合差、中误差等均满足要求后进行平差计算，水准路线要进行严密平差，选用经鉴定合格的软件进行。10、按照实施细则规定的格式整理数据，并按要求提交。2.7.3路基观测元件保护与埋设及观测技术要求1、项目分部测量小组及路基现
13、场观测小组进行元器件的埋设、测量和保护工作。2、制定稳妥的保护措施，确保元器件不因人为、自然等因素而破坏，元器件埋设后，制作相应的标识旗或保护架插在上方。2.7.4路基观测技术要求本线路基上铺设无砟轨道前，应对路基变形做系统的评估，确认路基的工后沉降和变形要求符合设计要求。路基填筑完成后或施加预压荷载后应有不少于6个月的沉降观测和调整期。观测数据不足以评估或不能满足设计要求时，应延长观测期或采取必要的加速或控制沉降措施。3、路基线下工程专业要求3.1 路基沉降观测的目的主要是利用观测资料的工后沉降分析结果，指导无砟轨道的铺设时间。无砟轨道铺设前，应对路基基础沉降作系统的评估，确认其工后沉降符合
14、设计要求。3.2 路基主体工程完工后，沉降变形观测期原则上不应少于3个月。观测数据不足或工后沉降评估不能满足设计要求时，应适当延长观测期。3.3 观测断面及观测点的设置原则3.3.1 路基工程沉降观测以路基面沉降观测和地基沉降观测为主，应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。3.3.2 观测断面一般按以下原则设置，同时应满足设计文件要求：(1)、沿线路方向的间距一般不大于50m；对地势平坦且地基条件均匀良好的路堑、填方高度小于5m且地基条件均匀良好的路堤可放宽到100m。(2)、对地形、地质
15、条件变化较大地段应加密断面，一般间距不大于25m，在变化点附近应设观测断面，以确保能够反映真实差异沉降。(3)、一个沉降观测单元（连续路基沉降观测区段为一单元）应不少于2个观测断面。(4)、对地形横向坡度大于1：5或地层横向厚度变化的地段应布设不少于1个横向观测断面。(5)、路堤与不同结构物的连接处应设置沉降监测断面，每个路桥过渡段在距离桥头5m、15m、35m处分别设置一个沉降监测断面，每个横向结构物每侧各设置一个监测断面。根据以上路基沉降观测点设置要求，我项目部路基设置点断面见后附表。DI2K25+000DI3K25+440.982沉降观测断面设置见表1；DI3K25+517.023DI3
16、K25+784.343沉降观测断面设置见表2；DI3K25+927.066DI3K26+474.614沉降观测断面设置见表3；DI3K26+878.986DI3K27+353.95沉降观测断面设置见表4；DI3K27+552.75DI3K27+638沉降观测断面设置见表5；DI3K30+144DI3K30+830沉降观测断面设置见表6；DI3K31+015DI3K31+487.978沉降观测断面设置见表7；DI3K31+613.464DI3K31+700沉降观测断面设置见表8。3.3.3 观测点一般按以下原则设置，同时应满足设计文件要求：(1)、为有利于测点看护，集中观测，统一观测频率，各观测
17、项目数据的综合分析，各部位观测点须设在同一横断面上。(2)、断面观测点包括沉降观测桩、沉降板、剖面沉降管、单点沉降计等沉降观测设备。其中沉降观测桩、沉降板、剖面沉降管需要进行水准测量，其余设备的规格型号、观测技术要求及成果输出格式，由设计单位在设计文件中说明并对施工单位、监理单位进行技术交底。(3)、观测断面类型及组成类观测横断面型式：路堤基底线路中心处埋设沉降板进行地基沉降监测；于路基面两侧路肩设置沉降观测桩进行路基面沉降监测。适用于一般路堤地段的变形监测，主要设置在路堤填筑高度不大、地基可压缩性土层较薄的地段。监测断面的设置间距为100m，过渡段范围或地形地质条件变化大时宜加密。具体见下图
18、。类观测横断面设计示意图 类观测横断面型式：路堤基底线路中心处埋设沉降板进行地基沉降监测；贯穿于路堤基底设置剖面沉降管对地基不均匀沉降、差异沉降进行监测；在路基面两侧路肩设置沉降观测桩进行路基面沉降监测。适用于一般路堤、斜坡路基、地基可压缩性土厚度不均、过渡段等路基的沉降监测。监测断面的设置间距一般为50100m，过渡段范围或地形地质条件变化大时宜加密。具体见下图。类观测横断面设计示意图 堆载预压前在基床底层中心处埋设沉降板，原基底处沉降板接长至高于预压土，将原基床底层表面两侧埋设的沉降观测桩外移至路肩边缘，进行预压土加载，预压土加载完后，继续进行沉降观测。待预压卸除基床表层填筑后，在路基面两
19、侧及中心埋设沉降观测桩。适用于设有堆载预压地段：地基可压缩性土厚、可压缩性土厚度不均、路基填筑较高、地基可能产生不均匀沉降、斜坡路基、过渡段等路基的沉降监测。监测断面的设置间距一般不大于50m，过渡段范围或地形地质条件变化大时宜加密。具体见下图。堆载预压地段横断面设计示意图(4)、路基沉降观测断面的设置标准路基沉降和观测断面设计标准如下表观测内容断面布置情况观测断面间隔适用条件路基面沉降(类观测断面)1、两侧路肩(预压地段两侧基床底层表面外边缘)和路基面中心各设置一个沉降观测桩；2、每隔一个断面设置一个沉降板。100m设一个观测断面1、地势平坦、地基条件好；2、路堑或高度小于5m的路堤。路基面
20、沉降路堤基底沉降路堤稳定观测(类观测断面)1、路基两侧路肩(预压地段两侧基床底层表面外边缘)和路基面中心各设置一个沉降观测桩；2、基底(预压地段基床底层表面增加)设置一个沉降板(地基面横坡大于1:5时基底设置两个沉降板)。3、两侧路堤坡脚外12m处、1012m处各设置一个位移观测桩。50m设一个观测断面其它路基(复杂条件下需加密)紧靠桥台处、10m、30m处各设一个观测断面桥路过渡段涵顶及两侧边墙外3m处各设一个个观测断面涵路过渡段路堤基底全断面沉降观测基底设置一个剖面沉降管25%的类观测断面横向结构物处在结构物顶面与结构物轴线成45布置(5)、观测点设置原则 路基沉降监测分为：完整的沉降监测
21、断面和一般的沉降监测断面。完整的沉降监测断面包括：在路基底部预埋一个单点数码沉降计及路基面沉降监测桩，或一个剖面沉降检测管；一般的沉降监测断面只有路基面设置沉降监测桩。 正线路堤地段，一般每100m设一个完整的沉降监测断面，中间50m一个一般的沉降监测断面。过渡地段监测断面且应加密。 一般桥路过渡段，在距台尾5m处各设一个完整的沉降观测断面，1m、20m、30m等处各设一个一般的沉降观测断面。 涵洞等横向构筑物，应在涵洞一侧(最好在填土较高一侧)5m处设一个完整的沉降观测断面，涵洞顶部及另一侧分别设一个一般的沉降监测断面。完整的沉降监测断面除按过渡段及距离确定外，还应选择路基较高，或加固较深的
22、断面。 正线路堑地段，及地质条件简单且路堤不高时，每50m设置一个一般的沉降监测断面。工点较短时，按填、挖分别设置。3.4 观测元件与埋设技术要求3.4.1 沉降观测桩：桩体选择20mm不锈钢棒，顶部磨圆并刻画十字线，底部焊接弯钩，待基床表层级配碎石施工完成后，通过测量埋置在监测断面设计位置，埋置深度0.3m，桩周0.15m用C20混凝土浇筑固定，完成埋设后按二等水准标准测量桩顶高程作为初始读数。3.4.2 沉降板：由底板、金属测杆（40mm镀锌铁管）及保护套管（75mmPVC管）组成。底板尺寸为50cm50cm，厚5cm。按二等水准标准测量沉降板高程变化。(1)、沉降板埋设位置应按设计测量确
23、定，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。(2)、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。(3)、按二等水准标准测量埋设就位的沉降板测杆杆顶高程读数作为初始读数，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0.5m为宜，接长前后测量杆顶高程变化量确定接高量。金属测杆用螺丝套扣连接，保护套管用PVC管外接头连接。 路基沉降观测桩埋设布置图 路基沉降板埋设布置图3.4.3 剖面沉降管：采用专用塑料硬管，其抗弯刚度应适应被测土体的竖向位移要求，导管内十字导
24、槽应顺直，管端接口密合。剖面沉降测量是将剖面沉降仪探头预埋在剖面沉降管十字导槽内，从一端按一定间距依次读数。路基基底剖面沉降管在地基加固及垫层施工完毕后，填土至0.6m高度碾压密实后开槽埋设，开槽宽度2030cm，开槽深度至地基加固垫层顶面，槽底回填0.2m厚的中粗砂，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。涵洞顶部剖面管，在涵顶填土0.6m厚开槽施工埋设，原则同基底剖面管埋设方法。沉降管埋设位置挡土墙处应预留孔洞。沉降管敷设完成后，在两头设置0.5m0.5m0.95m C20素混凝土保护墩。并于一侧管口处设置监测桩，监测桩采用C20素混凝土灌注
25、，断面采用0.5m0.5m1.6m，并在桩顶预埋半圆形不锈钢耐磨测头，监测桩用钢筋混凝土保护盒保护。待上部一层填料压实稳定后，连续监测数日，取稳定读数作为初始读数。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桩顶高程，再把横剖仪放置于观测桩顶测量初值，然后用横剖仪测量各测点。区间路基每2.0m测量一点，车站内测点间距可为3.0m。路基剖面沉降管埋设布置图3.4.4 单点沉降计：是一种埋入式电感调频类智能型位移传感器，由电测位移传感器、测杆、锚头、锚板及金属软管和塑料波纹管等组成。采用钻孔引孔埋设，钻孔孔径108 或127，钻孔垂直，孔深应达到硬质稳定层（
26、最好为基岩），并与沉降仪总长一致。孔口应平整密实。安装前先在孔底灌浆，以便固定底端锚板，安装时锚杆朝下，法兰沉降板朝上，注意要用拉绳保护以防止元件自行掉落，采用合适方法将底端锚板压至设计深度。每个测试断面埋设完成后，位移计引出导线用钢丝波纹管进行保护，并挖槽集中从一侧引出路基，引入坡脚观测箱内。一般埋设完成后35天待缩孔完成后测试零点。观测路堑换填基底沉降或隆起变形埋设在换填基底面，表面应平整密实；观测路基本体变形按设计断面图埋设。3.4.5 位移边桩：采用C15钢筋混凝土预制，断面采用15cm15cm正方形，长度不小于1.5m。并在桩顶预埋20mm钢筋，顶部磨圆并刻画十字线。(1)、埋置要求
27、：边桩埋置深度在地表以下不小于1.4m，桩顶露出地面不应大于10cm。(2)、埋置方法：采用洛阳铲打入设计深度，将预制边桩放入孔内，桩周以C15混凝土浇筑固定，确保边桩埋置稳定，位移观测桩一般在路基填筑前埋设。完成埋设后采用全站仪测量边桩高程及距基桩的距离作为初始读数。位移观测桩设置图3.4.4 路基水准路线观测按国家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如下图所示。沉降观测点位布设及水准路线观测示意图4、 路基沉降观测资料递交和数据管理4.1、 观测数据处理观测数据处理文件：提供以下电子文件，原则上每个月提交1次，观测手簿文件除电子文件外还需提供纸介质文件，一般每3月提交1次。具体文件如下。 （1）观测断面与观测点工程属性信息表 （2）电子水准仪原始观测数据 （3）控制点文件 （4）观测手簿文件 （5）高差文件 （6）平差文件 （7）高差闭合差统计文件 （8）平差计算文件 （9）平差成果文件 （10）观测过程中异常情况说明文档4.2、 成果输出文件成果输出文件提供以下电子文件：（1）路基沉降观测断面与观测点工程属性信息表。（2）路基沉降观测记录表。（3）测点荷载时间沉降曲线与荷载时间沉降速率图。（4）路基沉降观测数据统计表。4.3、 特殊问题报告对观测过程中发生的沉降值异常、测点破坏后恢复等情况及时提交报告给监理单位、建设单位及评估单位。
