沉降观测论文

1、目录一、工程概况2二、沉降观测方案21、水准基点的布置22、观测点布置原则23、沉降标的制作44、观测仪器及精度方法65、沉降观测阶段的划分76、观测资料整理9三、数据分析及成果91、单一墩台92、区段分析93、评估分析10四、沉降观测的几点要求10致谢11参考文献11关于沉降观测在高速铁路中的应用摘要：本文针对路基施工期沉降的危害，结合工程实践，介绍了路基施工中沉降观测设置的方法及沉降观测的要求和方法，通过具体工程实例对观测数据进行了分析，提出了提高路基工程质量的措施，从而保证铁路施工质量。关键词：铁路 路基 沉降观测一、工程概况项目部承建津秦客运专线DK247+100-DK293+670段

2、施工，其中DK247+100-DK254+950段为无碴轨道，需要在路基施工过程当中进行沉降观测。本段路基共km、桥梁 km，其中路基形式为路堤。二、沉降观测方案1、水准基点的布置水准基点以铁路勘察第三设计院提供的CPI、CPII高程点为基准，按二等水准测量的方法进行加密，水准基点应沿线路200300米设置一个，水准基点要求有较高的稳定性，其埋设深度应在冻土层以下0.5m为宜，顶部应为不锈钢钢头。2、观测点布置原则观测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

3、按路基、桥涵、隧道等各专业布点要求进行。2.1观测点的间距一般不大于50m，每三个型观测断面设置一个型观测断面。路堤段路基设型观测断面，应在基底位置线路中心线上布置沉降板；基床底层施工完毕预压土堆载之前在距左右线各4.7m位置埋设沉降监测桩，基床表层施工完毕在距左右线各1m和线路中心线位置埋设沉降监测桩。型观测断面横剖面管埋设于路基基底碎石垫层顶面处，由于本段路基有些路基为正改线并行，因此剖面管应贯穿与正改线路基，剖面管两侧设置素混凝土保护墩；基床表层施工完毕后在距左右线各1m处和路堤中心埋设沉降监测桩。见附图：2.2、路涵过渡段沉降标设置： 涵洞每侧外边缘2m设置一个型沉降断面包括沉降板和沉

4、降监测桩，在涵洞顶部沿过渡段对角线方向埋设一个型断面，以观测涵洞本身的总沉降和差异沉降。见附图：2.2、路桥过渡段沉降标设置： 在距桥头5m处设置一个型断面，0m设置一个型断面，20m、30m处设置2个型断面，具体见附图：3、沉降标的制作3.1、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。3.2、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50cm

5、15;50cm,厚5cm。按二等水准标准测量沉降板标高变化。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。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。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。3.3、定点式剖面沉降测试压力计：定点式剖面沉降测试压力计底板采用沉降

6、板底板，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，埋设时确保底板水平，填土至0.6m高度碾压密实后开一小凹坑将压力计放入坑内，用细粒土将坑填平后，继续施工路基填土。埋设完成后，将压力计监测线沿水平方向甩到坡脚后，在坡脚处设C20素混凝土保护墩(0.5 m×0.5 m×0.95m ) ，墩内预埋剖面管管材，监测线从管内穿出；墩旁设监测桩，监测桩采用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。3.

7、4、剖面沉降管：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。型断面中剖面管在涵顶填土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0.5 m×0.5 m×0.95m 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，断面采用0.5 m×0.5 m×1.6m，并

8、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。4、观测仪器及精度方法4.1、观测仪器采用LEICA DNA03精密电子水准仪，及配套2m或 3m铟瓦条码水准尺和7.5kg尺垫，水准仪和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。4.2采用单路线往返观测，一条路线的往返测必须使用同一类型仪器和转点尺垫，沿同一路线进

9、行。观测成果的重测和取舍按国家一、二等水准测量规范（GB128972006）有关要求执行。4.3观测时，视线长度3m且50m，前后视距差1.5m，前后视距累积差6.0m，视线高度0.55m；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1.0 mm；观测读数和记录的数字取位：读数记至0.01mm。 4.4、观测时，每测段往测与返测的测站数均为偶数，往测时奇数站按后前前后，偶数站前后后前按顺序进行，返测时奇、偶站观测顺序与往测时偶、奇站相同，每一测段应为偶数测站。一组往返测宜安排在不同的时间段进行；由往测转向返测时，应互换前后尺再进行观测； 4.5观测前30min

10、，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。 4.6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。4.7观测过程中为保证水准尺的稳定性，选用7.5kg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

11、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。4.8、观测精度应符合下表规定水准测量等级每千米水准测量偶然中误差M每千米水准测量全中误差Mv限差二等水准检测己测段高差之差往返测不符值附合路线或环线闭合差左右路线高差不符值1.02.06445、沉降观测阶段的划分5.1、梁体徐变变形观测自梁体预应力张拉开始至无砟轨道铺设前，应系统观测梁体的竖向变形。预应力张拉前为变形起始点，变形观测的阶段及频次要满足下表要求。梁体徐变观测频次梁体测量间隔表观测阶段观测周期预应力张拉期间张拉前、后各1次桥梁附属设施安装安装前

12、、后各1次预应力张拉完成无砟轨道铺设前张拉完成后第1天张拉完成后第3天张拉完成后第5天张拉完成后13月，每7天为一测量周期无砟轨道铺设期间每天1次无砟轨道铺设完成后第03个月，每1个月为一测量周期第424个月，每3个月为一测量周期5.2墩台沉降观测每个墩台从承台施工后，就要开始进行沉降首次观测，以后根据下表中要求的时间间隔进行观测。5.3涵洞沉降观测涵洞施工完成后，应系统观测涵洞的沉降。各阶段观测频次要满足下表要求。涵洞顶填土沉降的观测应与路基沉降观测同步进行。6、观测资料整理采用统一的津秦客专铁路路基沉降观测记录表做好观测数据的记录与整理。根据观测资料，及时绘制每个观测标志点的荷载时间沉降曲

13、线。2分析评估前应收集下列资料桥涵沉降及沉降变形观测资料。桥涵地段线路纵断面图、工程地质纵横断面图、桥涵设计图纸和说明书、沉降计算报告等相关设计资料。施工过程、施工核查、施工记录和原材料检验情况等施工资料。施工质量控制过程和抽检情况等监理资料。三、数据分析及成果1、单一墩台对于单一墩台的观测数据分以下四个阶段进行归纳、分析：架梁之前、架梁后至铺设二期恒载前、铺设二期恒载后至钢轨锁定前、钢轨锁定以后。2、区段分析对于一座桥不仅要控制每个墩台的沉降，同时也要控制相邻桥墩的不均匀沉降，从而得出全桥的整体分析。3、评估分析3.1桥涵沉降预测采用曲线回归法。对于预制梁桥，基础沉降应按桥墩台混凝土施工后、

14、架梁前及架梁后三阶段进行；对于原位施工的桥梁及涵洞，基础沉降应根据实际施工状态及荷载变化情况，划分为基础施工完成桥墩完成、架梁前后、架梁后至铺设钢轨之前、铺设钢轨至钢轨锁定之前、钢轨锁定之后至正式运营之前、正式运营之后等多个阶段。3.2根据桥涵实际荷载情况及观测数据，应作回归分析及预测，综合确定沉降变形的趋势，曲线回归的相关系数不应低于0.92。3.3沉降预测的可靠性应经过验证，间隔不少于3个月的两次预测最终沉降的差值不应大于8mm。3.4桥梁主体结构完工至无砟轨道铺设前，沉降预测的时间应满足下列条件：S(t)/S(t=)75%式中：S(t)：预测时的沉降观测值；S(t=)： 预测的最终沉降值

15、。3.5设计预测的总沉降量与通过实测资料预测的总沉降量之差不宜大于10mm。3.6梁体根据评估指南中对预应力混凝土桥梁上部结构变形的规定：“终张拉完成时，梁体跨中弹性变形不宜大于设计值的1.05倍；扣除各项弹性变形、终张拉60d后，L50m梁体跨中徐变上拱度实测值不应大于7mm；L>50m梁体跨中徐变变形实测值不应大于L/7000或14mm；不能满足上述要求时，应根据梁体变形的实测结果，确定梁体的实际弹性变形及徐变系数，并估算无砟轨道的铺设时间。”四、沉降观测的几点要求1、保证测量工作基点的准确性，应定期进行复测。2、保证观测点位置在施工过程中不致移动和破坏，在埋设观测点过程当中应保证其垂直度，并保证连接杆件紧密，安装完成后应使用铁架或木架保护观测设施。3、在观测过程中注意观测方法，观测应连续进行，严格按二等水准测量精度进行。4、如果在观测当中土质比较软，尺垫无法踩实时应在路面上做牢固的混凝土标识以供在观测时当做支点传递高程使用。5、数据及时处理，发现不合格数据及时剔除补测。致谢参考文献1.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）；2.