沉降和变形观测方案

/沉降和变形观测实施方案1．编写的依据《高速铁路路基工程施工质量验收标准》(TB10751—2010J１１4７-2011）《高速铁路路基工程施工技术指南》《新建吉林至珲春铁路施工图路基设计大样图》(吉晖大样图施路-10－01）《新建吉林至珲春铁路施工图路基沉降及稳定检测断面设计图》(吉晖施路—检测—０1）２．本区段沉降变形观测的内容路基:路基面的沉降变形和路基基底沉降变形涵洞：涵洞沉降观测桥梁：承台、墩台、梁体及梁徐变沉降变形观测过渡段：路桥、路涵、堤堑过渡段沉降观测３。沉降观测目的通过施工期系统的沉降变形动态监测,对实测沉降观测数据的系统综合分析、评估，评价地基最终沉降完成时间，验证或调整设计措施,使线下基础工程达到预定的沉降变形控制要求，推算出较准确的最终沉降量和工后沉降，合理确定无碴轨道开始铺设时间，确保客运专线无碴轨道结构铺设质量。4。路基沉降变形观测观测断面及点的设置原则：路基沉降观测应以路基面和地基沉降观测为主.沉降变形观测断面应根据不同的地基条件，不同的结构部位等具体情况设置；测点的设置位置应满足设计要求，同时还应针对施工掌握的地质、地形等情况调整或增设.路基面和地基沉降观测点应设在同一横断面上，这样有利于测点看护，便于集中观测,统一观测频率,更重要的是便于各观测项目数据的综合分析.路基面观测断面沿线路方向的间距一般不大于5０m,地势平坦、地基条件均匀良好的路堑、高度小于5m的路堤可放宽到100m；地形、地质条件变化较大地段应适当加密观测断面。一般路基填筑至路基基床表层顶面，在路基面设观测桩，进行路基面沉降观测，时间不少于6个月.根据观测结果，分析评价地基的最终沉降量完成时间，及时调整设计措施使地基处理达到预定的控制要求。同时作为竣工验收时控制沉降量的依据。测点及元器件的埋设位置应符合设计要求,且标设准确、埋设稳定。观测期间应对观测点采取有效的保护措施，防止施工机械的碰撞，人为因素的破坏，务必使观测工作能善始善终，取得满意成果。观测断面及点的设置、元件布设：观测断面的设置及观测断面的观测内容、元件的布设应根据地形、地质条件、地基压缩层厚度、路堤高度、地基处理方法、堆载预压等具体情况，结合沉降预测方法和工期要求具体确定。本区段代表性观测断面示意图如下：A型沉降监测剖面说明：(1）、Ａ型监测剖面于一般路堤地段设置,或与B、C、Ｄ型剖面间隔布置，一般于路基面设置观测点进行沉降监测，地面横坡缓于１：5时，如图A—1，(2)、一般每4个Ａ型剖面应选择压缩层较厚或地层变化大的1个剖面的基底线路中心处埋设1个沉降板监测地基沉降。B型沉降监测断面说明:（1)、当路堤填高小于３ｍ，路堤基底压缩层厚5ｍ≤Ｈ2＜20m时，进行路基面沉降与地基监测。基底地面或压缩层横坡缓于1：5时,监测剖面布置如Ｂ—1型.于路基面中心线及两侧中心线以外３。2m处埋设沉降监测桩,监测路基面沉降；在基底线路中心埋设沉降板监测沉降。（2)、当路堤填高小于3m,路堤基底压缩层厚H2≥20m时，进行路基面沉降与地基沉降监测.基底地面或压缩层横坡缓于１:5时，监测剖面布置B-3型。其具体设置要求同Ｂ-１型。（3）、一般地段校核剖面数量不少于上述剖面总数的2５%,且不少于１个；桥路、涵路、堤堑等各类过渡段路基范围校核剖面数量不少于上述剖面总数的5０％，且不少于1个。B—１和Ｂ－３型剖面的校核剖面基底同时埋设沉降板、剖面沉降管作校核验证;校核剖面一般应设置在填土较高、地基压缩地层变化大处.测量频次：所有组件埋设后，必须测试初始读数，在路堤正式填筑前，必须对所有组件进行复测，作为正式初始读数.路基施工各阶段沉降观测频度应满足下表1．3。４。1的要求:路基沉降观测频次表表１.3．4。1观测阶段观测频次填筑或堆载一般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天堆载预压或路基施工完毕第１个月1次/周第2、３个月１次／1０天3个月以后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3~12个月1次／３月③ 测试过程中发现异常必须及时查明原因，尽快妥善处理。观测元器件埋设：观测元件除沉降观测桩外，均应在地基加固完成后路堤填筑施工前埋设。沉降观测桩(点）在一般路基填筑至基床表层顶面，加载预压路堤填筑到基床底层顶面后，埋设沉降观测桩，路基面两侧观测桩一般设在距左右线路中心（后改为2.7ｍ）处。埋设规格见下图,观测点钢筋头为半球形,高出埋设表面5mｍ,表面做好防锈处理。沉降板：由钢底板、金属测杆（φ40mm厚壁镀锌铁管）及保护套管（直径不小于φ75mm、壁厚不小于4mm的硬PVC管)组成，钢底板尺寸为５0cｍ×50cm，厚1cｍ；具体按设计图样焊接组装.沉降板应埋入褥垫层顶部嵌入1０cm，采用中粗砂回填密实，再套上保护管，保护套管略低于沉降板金属测杆,保护套管及金属测杆上口均加盖封住管口，并在其周围填筑相应填料稳定保护套管,完成沉降板的埋设工作。采用水准仪按国家一级精密水平测量方法，测量埋设就位的沉降板测杆杆顶标高作为初始读数，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１ｍ为宜，接长前后测量杆顶标高变化量确定接高量。沉降板埋设前沉降板埋设后单点沉降计：一种埋入式电感调频类智能位移型传感器,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φ１08或φ１２７，钻孔垂直，孔深应达到硬质稳定层(最好为基岩），孔口应平整密实。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.单点沉降计埋设单点沉降计埋设件5.涵洞沉降变形观测涵洞观测桩埋设布置图:涵洞沉降观测点设在涵洞边墙两侧帽石顶上，每个涵洞设4个测点。如下图所示：涵洞观测桩布置图埋设大样图涵洞观测频次见表1。3.6。1表1．3．６。１涵洞沉降观测频次观测阶段观测频次备注观测期限观测周期涵洞基础施工完成//设置观测点涵洞主体施工完成全程荷载变化前后或1次/周观测点移至边墙两侧洞顶填土施工全程荷载变化前后或1次／周架桥机（运梁车）通过全程前后至少进行２次通过前后的观测涵洞完工~无碴轨道铺设前≥6个月1次/周岩石地基的涵洞，一般不宜少于2个月无碴轨道铺设期间全程１次/天无碴轨道铺设完成后２4个月0~３个月1次/月工后长期沉降观测4～12个月1次／３个月13～24个月1次／6个月注：测试涵洞沉降观测时,应同时记录结构荷载状态、环境温度及天气日照情况。区段涵洞分布:本区段段共设14个涵洞,具体里程如下表6.过渡段过渡段沉降观测应以路基面沉降和不均匀沉降观测为主,沉降观测期与路基相同，不少于6个月。分别在路桥、路涵、路堤路堑过渡段的结构物起点、距结构物起点５～10m处、10~２5m处、５0ｍ处各设一个观测断面，沿涵洞轴线设路基面观测断面，每个观测断面设３个观测桩。按观测桩的50％埋设基底沉降板，按观测桩的25％埋设基底剖面沉降管。路堤和路堑过渡段在分界处设路基面观测断面,每个观测断面设3个观测桩.沉降观测的频次不低于路基沉降观测表1。３.4.１的规定，当环境发生变化或数据异常时应及时观测.7。沉降监测布设概况本区段路基沉降观测共设７3个监测断面，见下表路基沉降观测断面统计表序号断面类型断面数量备注1A型37个2B型23个3Ｃ型１０个4D型3个8。沉降变形测量技术要求建立垂直位移监测网:沉降变形观测根据《客运专线铁路无碴轨道铺设条件评估技术指南》、《客运专线无碴轨道铁路工程测量暂行规定》的要求，应建立沉降变形观测网，布设水准基点(基准点）和工作基点；高程应采用施工高程控制网系统并与施工高程控制网联测,并统一到二等水准测量。变形观测网按三等变形测量等级技术要求建立（即国家二等水准测量）,沉降变形观测点的水准测量采用二等变形观测测量技术要求（即国家一等精密测量).观测水准基点(基准点)、工作基点的布设（1）水准基点（基准点）的布设：在沿线施工已设水准基点的基础上,按距离不大于1kｍ增设水准基点（基准点），水准基点应设在变形区以外的岩石或原状土层上，亦可利用稳固的建筑物、构筑物设立水准点。每个独立的观测网应设置不少于３个稳固可靠的水准基点（基准点)。(2)工作基点的布设:为满足观测点沉降变形观测精度要求，在两水准基点（基准点)之间沿线路方向按间距不大于200ｍ、距路基中心距离小于１0０m布设工作基点。工作基点应布设在不受施工干扰的稳定土层内,以便长期保存和使用的地点.采用Ф20mm长60cm顶端圆滑的钢筋打入土中，桩周上部30ｃm用混凝土浇注固定并编号。（3）观测网中，工作基点应定期与水准基点进行校核。当对沉降观测成果发生怀疑时,应随时进行复测校核.9。沉降变形观测主要技术指标要求表1．3．10。1沉降变形观测网主要技术指标变形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）监测已测高差较差(mm)使用仪器、观测方法的要求三等1．０0。3DS０5或DS1型仪器,按暂行规定二等水准测量的技术要求施测表１。3．10.2沉降变形观测点的精度要求和观测方法变形等级高程中误差(mm）相邻点高差中误差(mm）观测方法往返较差、附合或环线闭合差（mm）二等±０.5±0.3按国家一等精密水准测量表1.3。１0．３一、二等水准测量仪器及主要技术要求等级仪器视线长度（m）前后视距差（m）在任一测点上前后视距差累计(m)视线高度（下丝读数)(m)一等DＳZ0５、DS05≤30≤0．5≤１。５≥0。5二等DＳ１、DS05DS1≤5０，ＤS0５≤60≤1．0≤3.０≥0.31０。测量仪器水准尺：铟瓦水准尺两套。水准仪：瑞士莱卡DNA03型电子测量仪２台.全站仪：瑞士莱卡TＣ120１/I级全站仪１台。1１.精度要求所有变形观测点（观测桩和沉降板观测点)水准测量应满足二等变形等级测量技术要求,即按国家一等精密水准测量方法施测，测量精度：±1mm,读数取位至0。1mm。单点沉降计采用智能型频率检测仪器或自动采集仪进行测试，单点沉降计量程：2０cｍ，精度1％测量值，灵敏度0.0１mｍ。1２。测量要求及观测资料整理一般要求:使用的仪器和设备应进行定期检查并作出详细记录；每次测量应采用同一仪器,固定观测人员，采用相同的观测路线和观测方法，在基本相同的环境和观测条件下工作.人工测试数据，必须在观测当天及时输入计算机，核对无误后在计算机内备份;自动采集测试数据应及时在计算机内备份.观测中有沉降异常情况应及时通知有关各方及时处理。观测作业结束后及时对观测资料进行检查，如有错误或误差超限，应找出原因并及时补测。各种原始测量记录应真实、可靠，并有可追溯性；计算成果和图表清晰、签署齐全,并妥善保存。路桥隧沉降变形观测各种资料表（各种信息要填全，特别是地基地质实际情况及地基处理情况等施工现状）记录完整；并绘制路基面沉降时间—沉降曲线。资料整理：沉降观测资料表包含以下内容:=１\*GＢ３①观测点的平面、纵断面和横断面布置图及测量控制点(水准基点、基准点、工作基点）与观测点、布置图。＝2\＊GB3②标石、标志规格及埋设图=3\＊GＢ３③仪器检测及校正资料=4\＊ＧB３④观测记录本（簿）平差计算、测量成果质量评定资料:13.沉降观测成果分析与评估路基沉降观测分析评估要求:测和调整期:在路基填筑完成或施加预压荷载后，应有不少于６个月观测，观测数据不足以评估时，应继续观测。工后沉降评估不能满足设计要求时,应采取必要的加速或控制沉降措施.动态分析:绘制沉降与路堤填高及时间的关系曲线，并与设计进行对比分析。根据沉降变形观测数据，采用双曲线函数或指数函数法等进行综合分析，预测工后残余沉降，考虑列车动荷载作用下的累积塑性变形，推算地基最终沉降量。对路基、桥梁和过渡段等不同结构物的基础沉降变形预测评估完成后，绘制区段或全线的沉降预测变形曲线，进行综合评估，分析评估工后沉降满足设计标准要求后方可铺设无碴轨道。对每个路基工点应以三个月为周期根据最新推导的沉降拟合曲线进行工后沉降预测至少两次以上，并检查所有观测断面的预测工后沉降是否满足以下要求:SR=Ｓ（T3—TO)+SSＴ≤15mm对路基和刚性结构过渡段还应同时审核其预测工后沉降差异是否≤5ｍm,折角≤1/100０.此外,还应检查同一个观测断面前后两次工后沉降预测值的差异,如果其差值≤8mｍ，可认为预测的工后沉降具有足够的可信度。设计预计总沉降量与通过实测资料预测的总沉降量的差值不宜大于10mm。如果一个路基工点所有的观测断面满足以上要求，该路基工点可以铺设无碴轨道.桥涵沉降观测分析与评估：对于预制梁桥,基础沉降应按架梁前、后两阶段进行；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，划分多个阶段.根据桥涵实际荷载情况及观测数据,应作多个阶段的回归分析及预测，综合确定沉降变形的趋势,曲线回归的相关系数应不低于0。92。首次回归分析时，观测期不应少于桥涵主体工程完工后3个月，对于岩石地基等良好地质的桥涵不应少于3０天.利用两次回归结果预测的最终沉降的差值不应大于8mm。两次预测的时间间隔一般不少于3个月，对于岩石地基等良好地质的桥涵不应少于30天.桥涵铺设无碴轨道技术条件的评定：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。处于岩石地基等良好地质的桥涵,当墩台沉降值趋于稳定且沉降总量不大于5mm时,可判定沉降满足无碴轨道铺设条件。对于一般的桥梁其墩台工后沉降≤20mｍ，相邻墩台的沉降差≤５mm;对于连续梁等特殊结构其相邻墩台均匀沉降差的允许值满足设计允许值.涵洞铺设无碴轨道技术条件的评定：涵洞工后沉降量与路基一致且≤15mm。满足以上条件的桥涵可铺设无碴轨道过渡段：过渡段工后沉降的分析评估应沿线路方向考虑各观测断面和各种结构物之间的关系综合进行。对线路不同下部基础结构物之间以及不同地基条件或不同地基处理方法之间形成的各种过渡段，应重点分析评估其差异沉降.过渡段沉降的预测、评估参照路基部分.过渡段铺设无碴轨道技术条件的评定：过渡段不同结构物间的预测差异沉降不应大于5ｍｍ，沉降引起沿线路方向的折角不应大于1/1０00。1４.确保沉降观测数据的措施制度保证：各单位应建立专门沉降变形观测领导小组和观测小组，并明确各自职责，分工负责,各施其责，并制定了相应的奖惩机制。固定观测人员，加强培训工作，未经培训人员,不得从事沉降变形观测工作。在沉降变形观测实施前，对变形观测网的建立和变形观测测量操作要求进行培训；对人员进行观测元件和观测理论培训，在实施过程中对人员进行埋设元器件数据采集培训.确保观测元件的正确埋设及正确的数据采集。对参加观测人员定期进行考核，不合格人员不得参加本项工作。观测元器件保证：选择有资质的厂家提供的沉降观测元器件,本标段除沉降板、观测桩外,其它观测元件如单点沉降计和剖面沉降管系统均由业主统一招标，购买时严格采用业主招标厂家的元件.对自行加工的沉降板，沉降监测桩应严格按照设计的图纸尺寸、规格、材质（特别注意厚度和抗老化性能)要求进行加工,确保其质量符合设计要求。对由现场加工的观测桩，严格采用图纸规定的钢筋及相关规格要求进行加工。采购回的观测元件,应专人指仓库堆放,不得和其它物资堆放在一起。对埋设好后的观测元件，指派专人进行保护，确保不丢失、不损坏.及时提供元器件采购计划,保证现场施工需要，不得因施工工期紧张而元器件不到不埋设或用其他产品替代。埋设过程保证:对路基观测元件，各施工队均组织专门的施工技术人员进行元件的埋设,确保埋设的位置的正确，埋设深度得到保证。对桥梁、涵洞、隧道观测桩，各项目部应下达详细的技术交底资料到工班,并现场指导,确保埋设的正确性，不得遗漏。单点沉降计、静力水准仪等电子元件，埋设时更应注意元件的保护。元件保护要求：建立专门沉降变形观测领导小组和观测小组，并明确各自职责，分工负责,各施其责，并制定了相应的奖罚措施。每个测试断面埋设完成后，监测元件引出导线套钢丝波纹管进行保护，并挖槽集中从一侧引出路基，引入坡脚观测箱内或集中观测房中.所有监测元件埋设时或监测过程中损坏应及时补埋或经设计确认采取其它替代措施。凡沉降板附近一米范围内采用小粒径的均匀填料,并采用人工摊铺,冲击式与娃式打夯机具碾压。各施工队应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，制作相应的标示旗或保护架插在上方，重型机械碾压时并配备专人负责指导,以确保元器件不受损。1５。组织管理为了确保“沉降监测实施方案”的顺利进行，使本课题的研究依据合同按时、高质量地完成，制定本研究项目的组织开工和管理措施是必要的。人员分工：我们拟组织具有丰富的专业知识、理论水平和现场实际经验的现场测试人员形成现场试验项目部。主要管理人员及监测人员见下表１。3。16.1：参加本工程的主要管理人员及检测人员表1.３.１６.1序号姓名性别年龄学