邯黄铁路路基沉降观测技术方案.doc

邯黄铁路标DK254+700DK300+113段沉降观测技术方案编制：复核：审批：中铁二十二局集团邯黄铁路项目经理部2010年10月9日目 录一、工程概况1二、沉降观测技术依据1三、沉降观测一般技术要求1五、路基地段沉降观测技术要求20六、附表 28工程概况我项目部负责新建邯郸（邢台）至黄骅港铁路工程四标段DK254+973DK300+113管段施工，线路线路位于河北省沧州市境内，线路起自赵庄跨京沪高速公路特大桥桥尾DK254+973，止于孟村回族自治县中涨沙一号中桥0#台台尾，管段全长45.14km，设4座车站。管段内主要工程量：路基土石方532万断面m3,特大桥2座1952延长m，大桥1座136延长m，中桥15座948延长m，涵洞98座1870横延m。我项目部管段内工程数量大、协调任务重；桥梁比例大、工程量分散、安全质量要求高；桥涵数量多、技术难点多。二、沉降观测技术依据1. 铁路工程测量规范TB10101-20092. 国家一、二等水准测量规范（GB128972006）。3. 路基个别断面设计文件三、沉降观测一般技术要求邯黄铁路段线下工程变形观测工作以路基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。1变形测量等级及精度要求线路变形测量等级及精度要求按表4-1规定执行： （表4-1）变形测量等级垂直位移测量水平位移观测变形观测点的高程中误差（mm）相邻变形观测点的高差中误差（mm）变形观测点点位中误差（mm）二等0.50.33.02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表4-2执行： （表4-2）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1.00.3DINI03型仪器，按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按照国家一、二等水准测量规范（GB128972006）中垂直位移监测网的主要技术要求中三等网的要求施测，其监测网布设方法为：以全线高程控制测量布设水准点及一般水准点做为基准点，按照国家二等水准测量的技术要求进一步加密设置工作基点至满足工点垂直位移监测需要。加密后的工作基点间距不大于300m时，可基本保证线下工程垂直位移监测需要。（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表4-3执行： （表4-3）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四等6.03502.51/40000按国家四等平面控制测量要求观测20041/20000按国家一级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变形测量点的布置要求变形测量点分为基准点、工作基点和变形观测点。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，且基准点的间距不应大于1。基准点应选设在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变形观测点。（3）变形观测点应设立在变形体上能反映变形特征的位置。4垂直位移监测测量工作基本要求（1）水准基点的引测垂直位移观测引用的水准基点，应采用精密控制网高程水准点。沉降观测应从最近的水准基点引测，引测前应对引用水准基点进行检核，检核采用复测方式进行，将前后相邻的水准基点之间的高差值与原高差值进行对比，当检测的高差闭合差满足 mm（L为两相邻水准基点间的距离，单位km）时，可认为拟引测水准基点处于稳固状态。否则应进一步复测，查明原因、消除问题后再进行引测。(2)沉降观测各项限差规定及精度要求1)水准视线长度、视距差及视线高度要求：视线长度每站前后视距差视距累积差视线高度基辅分划读数之差基辅分划所测高差之差3m且50m1.5m6.0m2.80m且0.55m0.4mm0.6mm2)各项观测精度要求：A相邻点高差中误差0.5mm；B每测段往返较差或附合路线允许闭合差：（mm）或（mm）（注：n为测站数；L为水准路线长度，以km计）；C沉降观测点相对于水准基点高差中误差1.0mm；(3)仪器设备要求应使用测量精度不低于1mm（每千米往返测高差中数的偶然中误差）的电子水准仪，直接读数精度为0.1mm，估读精度为0.01mm。水准标尺应采用与之配套的线条式铟瓦合金标尺（尺长根据现场情况可选择1m、2m或3m），以满足国家一、二等水准测量规范（GB 12897-2006）有关规定要求，在沉降观测前和沉降观测过程中的规定时间段应对仪器和标尺进行检定。(4)沉降观测水准测量方法沉降观测点的高程测量可采用从一个工作基点起闭合至另一个工作基点的附合水准路线法。严格按国家二等水准技术要求施测。沉降监测网的首期观测（“零周期”）要求往返观测2次，其余各期往返观测1次；沉降变形点的首期观测（“零周期”）要求往返观测1次，其余各期单程观测1次；并取观测结果的中数作为变形测量初始值。 1)附合水准路线法：附合水准路线法按二等水准操作规程进行操作。根据各种误差的性质及其影响规律，规范中对精密水准测量的实施作出了各种相应的规定，目的在于尽可能消除或减弱各种误差对观测成果的影响。现将几项主要规定及其作用归纳如下：仪器距前、后视水准标尺的距离尽量相等，其差应小于规定的限制：二等水准测量中规定。一测站前、后视距差应小于1.5m，前、后视距累计差应小于6m。可以消除或消减与距离有关的各种误差对观测高差的影响及i角的影响。在两相邻测站上，应按奇、偶数测站的观测程序进行观测，对于往 测奇数站按： “后-前-前-后” 偶数站按： “前-后-后-前”的观测程序在相邻测站上交替进行。返测时，奇数测站与偶数测站的观测程序与往返测时相同，在一测段的水准测量路线上，测站的数目应安排成偶数为了消除或减弱两水准尺零点差和交叉误差在仪器垂直轴倾斜时对观测高差的影响。每一段的水准测量路线应进行往测和返测，这样可以消除或减弱性质相同、正负号也相同的误差影响，如水准尺垂直位移的误差影响。一测段的水准测量路线的往返测应在不同气象条件下进行，如分别在上午往测和下午返测。使用仪器前应对圆水准气泡严格检验与效正。观测时使圆水准气泡严格居中。放置尺垫位置必须选择坚实可靠、不易沉降的地方，尺垫下不能有杂草或垃圾。水准测量间歇时，最好能结束在固定的水准点上，否则，应选择在两个坚固可靠、便于放置尺垫的地方，间歇后应对两个间歇点的高差进行校核，检查结果如符合限差要求就可以在间歇点起测。 (5)观测测量操作要求1)沉降观测每测站观测程序及具体要求参照国家一、二等水准测量规范（GB12897-2006）有关规定执行。2)沉降观测测量时，置镜点、观测路线、观测人员、观测设备应相对固定，在成像清晰稳定的条件下进行观测，不得在日出前、后半小时内或其他不宜观测的环境条件下进行测量作业；作业中观测前应对水准仪及水准尺的水准器和i角进行检查并做好检验记录；在同一测站观测时，不得两次调焦，以确保观测成果质量。3)沉降观测记录沉降观测数据和有关记事项目，应在现场由仪器自动记录在自备的电子文件中。电子记录应符合相关要求，观测完成后，应对电子记录成果形成硬拷贝。4)沉降观测数据处理和计算沉降观测数据处理和计算主要包括：沉降观测计算；沉降观测成果的质量评定（计算每公里或每测站水准测量偶然中误差M=1/4n【】）；沉降观测点每期沉降量、累计沉降量的计算、绘制h-t-s（填土高度、时间、沉降量）曲线；沉降趋势分析和预测；路基、桥梁铺设时机的评估。四、 （1）首次测量根据施测方案及确定的观测周期，首次观测应在观测点稳固后及时进行。首次观测的变形观测点高程值是以后各次观测用以比较的基础，其精度要求非常高，施测时应使用测量精度不低于1mm的电子水准仪，并且要求每个观测点首次高程应在同期观测两次后决定。 （2）观测中的注意事项 1）严格按测量规范的要求施测。 2）各次观测必须按照固定的观测路线进行。 3）观测时要避免阳光直射，且各观测环境基本一致。 4）成像清晰、稳定时再读数。 5）随时观测，随时检核计算，观测时要一次完成，中途不中断。 6）在雨季前及大地开化后要联测，检查水准点的标高是否有变动。（3）观测时间及频次要求路基填筑前进行原始高程测量，每层填筑后进行沉降观测，填筑完成后进行一次测量，以后测量周期按每周一次计算。5.数据采集要求数据采集要求真实，杜绝弄虚作假。测量单位要按照观测时间的要求，及时进行沉降和徐变观测，并注意每次进行观测的当日时间应尽可能相同。观测数据按照统一格式填写，每月将采集数据整理，以书面及电子两种形式同时报送有关单位。（1）数据采集要求按照统一的表格形式填写，现场测量原始记录要建档保存。报送的数据采用电子表格记录，数据格式统一。（2）数据汇总、管理对测量数据建立管理档案，由专人负责，统一管理。五、路基地段沉降观测技术要求路基填筑完成或施加荷载后应不少于6个月的观测和调整期，路基沉降观测应以路基面沉降和地基沉降观测为主，并有针对性的对路桥过渡段差异进行重点观测。 (一)、路基沉降监测剖面布置说明：1、路基沉降监测断面根据不同的地基条件，对于地势平坦、地基条件均匀良好路堤或路堑可放宽到100m；路堤与不同结构物的连接处应设置沉降监测断面，每个路桥过渡段在过渡段中间位置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、观测断面类型及组成（1）监测元件埋设说明： 1、沉降监测桩：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标高作为初始读数。2、沉降板：由底板、金属测杆（40mm铁管）及保护套管（70mmPVC管）组成。底板尺寸为50cm50cm,厚2cm。按二等水准标准测量沉降板标高变化。（1）沉降板埋设位置应按设计测量确定，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标高读数作为初始读数，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，接长前后测量杆顶标高变化量确定接高量。金属测杆用螺丝套扣连接，保护套管用PVC管外接头连接。 (三)监测方法与要求 1、监测方法 （1）沉降板观测方法采用水准测量方法，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。沉降板观测时应在测杆头上套一个专用的测量帽。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型的测点。在沉降板测杆接高时应同时测量接高前后的测杆高程。 （2）路肩沉降观测桩观测方法采用水准测量方法，按测量精度要求和频次定期观测路肩观测桩顶面测点高程。 2、监测测量精度及频度： （1）监测精度路基沉降观测水准测量的精度为1.0mm，读数取位至0.1mm；剖面沉降观测的精度应不低于8mm/30m，横剖面沉降测试仪最小读数不得大于0.1mm。 （2）监测频度路基沉降监测的频次不低于下表中的规定。 监测阶段监测频次填筑或堆载一般1次/天沉降量突变23次/天两次填筑间隔时间较长1次/3天第2、3个月1次/月312个月1次/3月3、元件保护要求：（1）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。（2）各部件件埋设后，制作相应的标示旗或保护架插在上方。路堤填筑过程中，派专人负责监督监测断面的填筑。4、资料整理要求 （1）应采用统一的路基沉降监测记录表格，做好监测数据的记录与整理。监测资料应齐全、详细、规范，符合设计要求。所有测试数据必须真实准确，不得造假；记录必须清晰，不得涂改；测试、记录人员必须签名。 （2）所测数据必须当天及时输入电脑，分析，整理，核对无误后在计算机内保存。 （3 )按照提交资料要求及时对测试数据进行整理、分析、汇总，及时绘制路基面、填料及路基各项监测的荷载-时间-沉降过程曲线。并按有关规定整理成册，报送有关单位进行沉降分析、评估。 （4）路基填筑过程中应及时整理路堤中心沉降监测点的沉降量，当路堤中心地基处沉降观测点沉降量大于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。六、附表沉降观测记录手簿格式1封面新建邯黄铁路 路基里程范围： 沉降观测手簿 No 前接手簿： 后接手簿： 测量时间： 测量单位： 2副封面仪器名称： No 制造厂名： 望远镜放大倍率： 视距常数 水准器分划值： 测微器分划值： 倾斜螺旋分划值： 仪器检验校正情况： 标尺名称： No No 制造厂名： 读数差常数： 刻划间隔： 标尺检查校正情况： 观测者： 记簿者： 4观测记录、计算自 点测至 点 20 年 月 日时间 始 时 分 末 时 分 成 像 温度 云量 风向风速 天气 土质 太阳方向 第 页 共 页测站编号后尺下丝前尺下丝方 尺及向 号标尺读数基+K减辅（一减二）备考上丝上丝后距前距基本分划（一次）辅助分划（二次）视距差（1）（5）后（3）（8）（14）（2）（6）前（4）（7）（13）（9）（10）后-前（15）（16）（17）（11）（12）（18）1后前后-前2后前后-前3后前后-前4后前后-前沉降点高程计算支（附合）水准路线长度（m）前后视距差累计（m）往测（第一次置镜）高差（m）返测（第二次置镜）高差（m）往返测（两次置镜）高差之差或附合水准路线闭合差（mm）沉降点高程（m） 计算： 日期： 复核： 日期：路基沉降观测表格式表1 路基沉降观测断面观测仪标编号一览表工程名称：观测工点里程：至 第 页 共 页序号观