路基沉降观测实施细则.doc

1、吉图珲客运专线JHSK-标四工区路基工程施工方案（DK191+000DK206+715.4）编制：复核：审核：中铁隧道集团有限公司吉图珲客专JHSK-标项目经理部2011年8月 20 日目 录1概况22 主要技术依据33变形监测基准网33.1 基准点33.2工作基点43.3基准网的复测53.4 测量点的检测。53.5 观测方法及精度控制54监测点的布置与观测84.1监测点布置总体要求84.2沉降变形观测144.3高程系统194.4基准值的建立204.5观测频次要求205资料的整编205.1沉降监测资料205.2沉降量记录计算表215.3自评报告285.4评估数据286词解释281概况中铁隧道局

2、集团吉图珲客运专线JHSK-标四工区起讫里程为GDK191+000，终点里程为DK206+715.4；线路总长14.66km，其中路基全长1.65km，占线路长度的3.89%部分路段基底采用CFG桩和换填等方式进行加固。边坡采用桩板墙、重力式挡土墙等多种方式防护。2 主要技术依据1）高速铁路工程测量规范（TB 10601-2009/J962-2009）；2）国家一、二等水准测量规范（GB/T12897-2006）；3）客运专线铁路变形观测评估技术手册(铁道部工管中心);4)工程测量规范（GB50026-2007）；5）精密工程测量规范（GB/T15314-1994）；6）建筑沉降变形测量规程（

3、JGJ/T8-2007）；7）招标文件及业主其它有关技术要求；8）有关沉降观测系统的设计文件、图纸；9）铁道部有关规定；3变形监测基准网垂直变形基准网控制点分基准点和工作基点。3.1 基准点可利用设计提供的沿线二等水准基点为基准点，根据需要也可以独立建网，独立网应不少于3个稳固可靠的基准点；使用独立监测网时,必须确定与交接工程部位其它高程系统之间的换算关系，且基准点标石埋设规格应符合下图注：1盖；2砖；3素土；4贫混凝土；5冻土线3.2工作基点条件合适时，直接以二等水准网基准点为工作基点。观测条件不满足要求或不方便时，可埋设加密点为工作基点,工作基点间隔一般为200米左右；基准点、工作基点的规

4、格型号必须满足设计要求，埋设要求稳固可靠，便于长期保存，不受施工干扰、深度在冻土层以下0.3米以下，比较稳定的位置。加密工作基点的连测，设计提供的CP、CP及深埋水准点密度满足不了变形观测的确要求，施工单位加密的工作基点应与CP、CP及深埋水准点进行连测，观测方法及精度要求按国家二等水准测量的要求进行，必须进行独立往返观测；每个测段必须双站到点;至少连测二个以上的CP、CP及深埋水准点并对其进行稳定性检验；观测的各项限差满足规范要求后，对观测结果进行严密平差计算计算其高程值作为变形观测的高程已知成果。3.3基准网的复测基准网要定期进行复测，复测周期根据不同的地质结构、基准点的稳定情况及沉降变形

5、监测的需要而定，根据具体情况要适当加密，加密观测的时间及周期以满足沉降变形监测的要求而定。3.4 测量点的检测。监测网基准点和工作基点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。为了验证监测网基准点和工作基点的稳定性，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，尽可能结合精测网复测进行。在区域沉降地区应每季度进行一次复测。3.5 观测方法及精度控制3.5.1精度等级要求沉降变形监测基准网，按国家二等水准要求观测，主要技术指标如下：表4.4.1等级仪器类型视线长度前后视距差任一测站上前后视距差累积视

6、线高度（下丝读数）二DSZ05 DS05601.03.00.3DS150表4.4.2 mm等级每千米测量偶然中误差相邻基准点高差中误差每站高差中误差测段较差、附合或环线闭合差检测已测高差较差二1.01.00.306n08n3.5.2观测的具体要求1）作业过程中，水准仪、水准标尺按国家一、二等水准规范（GB/T 12897-2006）要求，进行外业检查，并每年送国家法定专业计量鉴定1次；2）水准网的观测按照国家二等水准施测，对线下工程变形点的观测必须采用闭合或附合水准路线，严禁采用支水准路线或中视法，水准路线经过的工作基点或基准点数量不少于两个。3）水准仪使用DS05级及其以上精度级别的数字仪器

7、，仪器及配套水准尺均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。4）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）二等水准有关要求执行。观测时，视线长度50m，前后视距差1.0 m，前后视距累积差3.0 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

8、差之差1.0 mm，观测读数和记录的数字取位：使用数字水准仪读记至0.01mm。5）观测顺序为：往测奇数站为后-前-前-后，偶数站为前-后-后-前； 返测奇数站为前-后-后-前，偶数站为后-前-前-后；6）每一测段均为偶数站，观测时应仪器应避免阳光直射（打伞），标尺应保持垂直且稳定（使用2.5以上尺台和扶杆）；7）观测前30分钟，将仪器置于露天阴影处，使仪器与外界气温趋于一致；对于电子水准仪，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。8）自动安平水准仪

9、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。9）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。10）数据处理时，各项限差均应满足规范要求后进行严密平差计算，平差计算软件必须经鉴定合格。11）元件保护要求成立专门小组，进行元器件的埋设、

10、测量和保护工作，小组人员分工明确，责任到人。元件埋设时应根据现场情况进行编号。凡沉降板附近一米范围内土方应采用人工摊平及小型机具碾压，不得采用大型机械推土及碾压，并配备专人负责指导，以确保元器件不受损坏。制定稳妥的保护措施并认真执行，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。路堤填筑过程中，派专人负责监督观测断面的填筑。12）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。13）成果数据按照细则规定的格式整理数据，并按要求提交。4监测点的布置与观测4.1监测点布置总体要求1）监测点布置的具体位置、断

11、面间距离、标志规格及型号、标志的数量严格按设计要求进行埋设;2）监测标志的埋设时间,沉降变形监测的人员要随时掌握施工的进展情况,当施工路段的施工进展达到设计要求埋设监测标志的条件时,要及时进行监测标志的埋设；3）监测标志的埋设要稳定，被破坏的标志要及时补埋，保证监测数据的连续。4）沉降板：一般沿线路中心线埋设于路基基底和基床底层表面，作用分别为监测地基沉降和路堤沉降，在埋设及施工过程中，应避免对沉降板造成破坏或碰动，保护管内不能落入填充料，要确保测杆的沉降自由度，从而真实反应监测部位的沉降规律；5）路基面沉降观测标：一般设置在路基面两侧或其他设计要求的部位，基础必须稳定坚固，与路基体紧密结合。

12、6）剖面管：埋设位置及方法严格执行设计要求，特别注意每次观测时初始值的一致性，加强管口及设备保护；4.1.1路基根据设计，吉图珲客远专线路基沉降监测断面共分四种类型。1）路基沉降监测断面根据不同的地基条件，不同结构部位等具体情况设置。原则上每个工点应不少于2个监测断面，监测间距不大于50；路堑可放宽100m；对于地形、地质条件变化较大地段应适当加密。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。2）A型监测断面包括沉降观测桩、沉降板和边桩。沉降观测桩每断面设置3个，施工完基床表层顶面后，

13、路基面中心和两侧路肩距左、右线中心3.2m处挖坑埋设，坑深30，边长15，采用水泥砂浆浇注固定；边桩每断面设置2个，路堤坡脚外2m设置边桩进行坡脚位移监测。沉降板位于路堤中心，埋在褥垫层顶部并嵌入其中10，采用中粗砂回填密实，在套上保护套管，保护套管略低于沉降板测杆，上口加盖封住管口，并在周围填筑相应填料稳定套管。 3）B型监测断面包括沉降监测桩、边桩、单点沉降计和保护盒。沉降观测桩每断面设置3个，边桩每断面设置2个，埋设方法同A型监测断面；单点沉降计埋设位于路堤中心，地基采用桩处理时，埋置于桩间形心处。4）C型监测断面包括沉降监测桩、边桩、剖面沉降管、观测桩、保护盒和保护墩。沉降观测桩每断面

14、设置3个，边桩每断面设置4个埋设方法同A型监测断面；剖面沉降管埋设于路堤基底碎石垫层顶面处,且在沉降管两侧管口设置C15混凝土保护盒；右侧路堤坡脚设置观测桩。5）D型监测断面包括沉降监测桩。沉降观测桩每断面设置3个，埋设方法同A型监测断面。根据设计，吉图珲客远专线路堑边坡稳定性检测共分三种类型。边坡地表位移监测（型）深部位移监测（型）锚索锚固力监测（型）1）根据地质条件及工程实践经验，主要针对滑坡、堆积体等不良边坡地质；膨胀土及红黏土路堑边坡高度10m；一般土质及全风化层路堑边坡高度15m；一般软质岩及较硬互层路堑边坡高度20m；硬质岩路堑边坡高度30m；顺层边坡或受构造影响不利结构面发育的边

15、坡等地质条件，进行变形监测。2）型边坡地表位移监测包括位移监测桩，每断面设置平台数+3个。分别于路堑侧沟外平台、桩（墙）顶、边坡平台、堑顶以及堑顶外5.0m、10m设置监测桩。监测桩采用28长0.6m钢钎。待路堑开挖至设计埋桩位置后，将位移监测桩打入，埋置深度0.5m，桩周上部0.2m用混凝土浇注固定。3）型深部位移监测包括测斜管，每断面设置2孔。于边坡平台上钻孔（竖直孔）埋设。待路堑开挖至设计埋设测斜管位置后，即应开始埋设测斜管。上部监测孔孔深应至稳定地层以下不小于3m，下部监测孔孔深应至稳定地层以下不小于5m。4）型锚索锚固力监测包括锚索计，每个工点锚素总孔数的5%，且不少于2孔。测力计应

16、安装在锚固垫座上，钢绞线或锚索从测力筒中心穿过，测量计置于钢垫座和工作锚之间。路基沉降、路堑边坡监测断面序号起始里程终点里程路基沉降路堑边坡A型B型C型D型1DK191+000DK191+03512GDK193+682GDK193+772.412113GDK195+445GDK195+495.642114DK195+739.27DK195+8002115GDK196+814DK196+93921126GDK198+903GDK199+0001117GDK198+022.66GDK198+2503218DK199+220DK199+355.932119DK199+991.74DK200+0582

17、1110DK202+210DK202+414311211GDK202+686GDK202+70011112GDK202+976.37GDK203+05631113DK204+028DK204+15521214DK204+528DK204+588.952115DK204+950DK205+00021216DK205+386DK205+47911217DK206+655DK206+715.42114.2沉降变形观测4.2.1沉降变形观测总体要求1）外业操作按国家一等水准测量的技术要求施测,限差控制按国家二等水准测量的技术要求控制。使用仪器等级为DSZ05 DS05级电子水准仪，使用标尺为线条式铟瓦

18、标尺。2）各项限差及精度指标见表5.1.1-1、-2表5.1.1-1 m等级仪器类型视线长度前后视距差任一测站上前后视距差累积视线高度（下丝读数）一DSZ05 DS05300.51.50.5表5.1.1-2 mm等级每千米水准测量偶然中误差高程中误差相邻点高差中误差测段较差、附合或环线闭合差一0.451.00.30.15n二1.001.00.50.30n3）外业计算取位按表5.1.1-3规定执行 表5.1.1-3往（返）测距离总和/km测段距离中数/km各测站距离高差/ mm往（返）测高差总和/ mm测段高差中数/ mm监测点高程/ mm0.010.10.010.010.010.14) 观测程

19、序及注意事项观测路线应组成闭合环、附合路线或带结点的观测网，并且至少联测两个以上高等级点。观测采用单路线往返观测。可根据路线土质选用尺桩、尺台或大帽钉。观测路线见下示意图：5）一般情况下，观测还应注意以下事项：采用相同的观测路线和观测方法；同一路线使用同一仪器和设备；固定观测人员；在基本相同的环境和观测条件下工作；每个测段必须采用双站到点。6）测站观测顺序往测时，奇数测站照准标尺分划的顺序为：后-前-前-后；往测时，偶数测站照准标尺分划的顺序为：前-后-后-前；返测时，奇、偶测站照准标尺的顺序分别与往测偶、奇站相同。4.2.2 路基路基沉降变形监测以路基面沉降观测和地基沉降观测为主,根据不同的

20、断面，设计布置的监测标志有剖面沉降管、沉降观测桩、沉降板和位移监测桩。具体埋设必须满足设计要求。路堑边坡稳定性监测以路基断面变形为主,根据不同的断面，设计布置的监测标志有位移监测桩、测斜管和锚素计。具体埋设必须满足设计要求。路基观测的技术要求：路堤地段从路基填工开始进行沉降观测；路堑地段从级配碎石顶面施工完成开始观测。观测实施按国家一等水准操作要求进行，施测精度按国家二等水准要求控制。采用单路线往返观测，形成符合路线，最少联测两个以上的工作基点或基准点。观测频次：路基沉降观测频次最低要满足下表要求，当两次连续观测的沉降差值大于4mm时，应加密观测。当出现沉降突变、荷载发生变化等情况时也应加密观

21、测。表4.4.5路基沉降观测频次表填筑或堆载一般1次/天沉降量突变2-3次/天两次填筑间隔时间较长1次/3天堆载预压或路基填筑完成第1-3个月1次/周第4-6个月1次/2周6个月以后1次/月轨道铺设后第1个月1次/2周第2-3个月1次/月3个月以后1次/3月表4.4.6路堑边坡稳定观测频次表路堑开挖施工期一般1-2次/天施工完成后1-3个月1-2次/周3个月以上1-2次/月4.2.3过渡段过渡段断面及测点布置严格按设计要求进行。过渡段由于要考虑路线纵向平顺性和不同结构物差异沉降，观测路线的选择要包含过渡段所有断面上的监测点。过渡段的观测频次同路基沉降观测频次。4.2.4原始数据的采集1）天宝D

22、INI电子水准仪原始数据格式为*.DAT文件2)徕卡电子水准仪原始数据格式为*GSI格式文件3)数据格式转换对采集的原始数据要转换成国家一、二等水准规范要求的格式4）原始数据电子文件必须保存完整，为防止丢失，应进行必要的备份；5）转换后的表格数据，按评估单元依观测的时间顺序打印后装订成册，形成吉图珲客运专线沉降变形监测外业观测4.2.5平差计算1）使用（统一）合法的平差计算软件对每个区段每期观测的结果进行严密平差计算,各项精度指标均满足规范要求后,编制本区段本期观测的所有监测点的高程成果表。2）对本期高程成果与首次值与上期成果进行比较，计算本次沉降量和累计沉降量。3）水准网平差计算应计算的精度

23、指标有：标段往返测不符值；区段累计不符值；路线闭合差；高程中误差；当区段测段数大于20个时，计算每公偶然中误差，若某区段测段数不足20个时，可合并多个区段（连续的）联合计算每公偶然中误差。全部精度指标满足规范要求计算的高程成果才能用于计算当期沉降量和累计沉降量，若某个精度指标超限，必须进行重测或补测，特别是路线闭合差超限时，要检查观测数据的正确性，若观测数据的正确，则要对工作基点进行检校，连至稳定的工作基点重新平差计算。路线闭合差没有超限，但误差较大时，要分析监测点的沉降趋势，若明显不合理则同样要对工作基点进行检校，连至稳定的工作基点重新平差计算。4.3高程系统沉降变形监测网主要利用现有全线二

24、等水准网成果，可根据需要独立建网，按二等水准精度测量要求控制，高程系统按设计文件规定的进行（如：1985国家高程基准、黄海高程系），根据需要，局部可采用独立或施工高程系统，但必须保持连接段的系统一致或确立各高程系统之间的正确换算关系。根据吉图珲铁路首级控制网的分布情况，沉降变形监测网加密点至少应与本工程首级高程网二个以上二等水准基点联测（CP或CP），且使用时应做稳定性检测，加密点应每季度进行1次稳定性检测.4.4基准值的建立基准值的建立一般分三种情况：以初始值为基准（即以监测对象未受荷载前原始状态下的观测值）；以首次值为基准值（一般要求独立测两次，取平均值为基准值）；以某次测值作基准值(如某

25、工况达到观测条件时)。基准值的准确性至关重要，为质量控制的关键环节之一。沉降观测基准值获取原则要求按第一种、二种情况实施，评估计算或数据恢复一般按第三种情况执行。4.5观测频次要求原则要求按评估指南和设计要求所规定的频次进行，根据工程实际需要，在征得业主同意的前提下，适当加密或减少测次。但应特别注意以下几点：1）路基填筑完成后按规定频次（头15天按1次/每3天、16-90天，按1次/每周、90-180天，1次/每15天的频次观测；2）标段与标段之间，同一标段内工区与工区之间，工区内各作业队之间交界处，交叉重叠观测或同步观测应协调一致，保持交界处资料连续；至少重叠1个工作基点以上。5资料的整编5

26、.1沉降监测资料沉阶监测资料包括:原始数据、转换格式后数据、高程网平差计算资料、高程点成果表、高差表及沉降量计算表等。1）沉降变形监测资料电子文件的汇总要有规律，方便检查与查找，归档：水准路线图目录索引目录索引按往测顺序将每个测段的页码标注清晰。测段数据按往测顺序把所有测段转换格式后的EXL数据装订成册。5.2沉降量记录计算表各种沉降量汇总表见客运专线铁路变形观测评估技术手册。28表5.1 路基沉降板观测记录表路基沉降板观测记录表里程段落： 观测日期： 第 页 共 页断面里程沉降板编号沉降板位置沉降板类型原始板底标高（m）本次路基顶面标高（m）板顶填土高度（m）上次板底标高（m）本次管口标高（

27、m）本次管口至板底距离（m）本次板底标高(m)本次沉降量（mm）单位： 制表： 检查： 年 月 日表5.2 路基沉降板观测记录汇总表路基沉降板观测记录汇总表断面里程： 第 页 共 页观测日期累计天数（天）两次观测时间间接（天）路基基底沉降板（编号 ）路基顶面沉降板（编号 ）备注板顶填土高度（m）本次沉降(mm)累计沉降 (mm)沉降速率(mm/d)板顶填土高度（m）本次沉降(mm)累计沉降 (mm)沉降速率(mm/d)单位： 制表： 检查： 监理： 年 月 日表5.3 路基观测桩沉降量记录表路基观测桩沉降量记录表里程段落： 观测日期： 第 页 共 页断面里程左侧路肩右侧路肩观测桩编号原始标高(

28、m)上次标高(m)本次标高(m)本期沉降(mm)累计沉降(mm)观测桩编号原始标高(m)上次标高(m)本次标高(m)本期沉降(mm)累计沉降(mm)单位： 制表： 检查： 年 月 日表5.4 路基观测桩沉降量汇总表路基观测桩沉降量汇总表断面里程： 第 页 共 页观测日期累计天数（天）两次观测时间间隔（天）路肩左侧观测桩（编号 ）路肩右侧观测桩（编号 ）备注路堤填高（m） 本次沉降(mm)累计沉降(mm)沉降速率(mm)/d路堤填高（m） 本次沉降(mm)累计沉降(mm)沉降速率(mm)/d单位： 制表： 检查： 监理： 年 月 日表5.12沉降设计值表沉降设计值表序号冠 号里 程设计总沉降(m

29、m)修正设计总沉降(mm)单位： 填表： 年 月 日表5.13断链表断链表单位： 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5.3自评报告各施工单位参照客运专线铁路变形观测评估技术手册的要求进行自评。5.4评估数据1)评估数据的内容主要是累计沉降量表。2)评估数据的表格6词解释测段：两相邻水准点(监测点)间的水准测线;区段：两相邻基本水准点间的水准测线（同期观测的两工作基点）；水准路线：同级水准网中两相邻结点间的水准测线；检测：检查已测高差的变化是否符合规定而进行的观测；工后沉降：在辅轨工程完成以后，基础设施产生的沉降量；差异沉降：在辅轨工程完成以后，路桥或路隧等连处的沉降差；