无砟轨道铺设系统分析、评估_第1页
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无砟轨道铺设系统分析、评估第一页,共83页。1.工后沉降量概念1.1工后沉降量:在铺轨工程完成以后,基础设施产生的沉降量。1.1.1工后均匀沉降量:铺轨工程完成后,一定区域范围内路基沉降量的相同性及其分布。1.1.2工后不均匀沉降量:铺轨工程完成后,一定区域范围内不同测点路基沉降量的差异大小及其分布。不均匀沉降量大小直接影响到列车运行中的舒适度指标和安全性指标,尤其对于无碴轨道直接影响到其安全使用寿命。路基与桥台、路基与隧道及路基与横向结构物过渡段、地层变化较大处和不同地基处理措施连接处,是不均匀沉降容易产生的常见部位。1.2台后沉降量:铺轨工程完成后,桥台台尾过渡段路基工后沉降量。1.3差异沉降量:铺轨工程完成后,路基与桥台、隧道等结构物间的沉降变形量差。一.工后沉降量的概念和演化过程第二页,共83页。

我国高速铁路科技攻关研究表明:高速铁路高安全性、高舒适性要求轨道结构在列车荷载长期动力作用下保持高平顺性,这就要求要严格控制路基、桥涵和隧道工程的工后沉降和不均匀沉降。从概念上来看,差异沉降包含在不均匀沉降中,不均匀沉降、均匀沉降则包含在工后沉降中。线路设计、施工的目的就是要最大限度地减小工后沉降、消除不均匀沉降。

从满足列车高速、安全、舒适度要求出发,控制线路的沉降满足规范要求是最终目标,追求差异沉降、不均匀沉降为零是线下工程的理想目标。第三页,共83页。路基类别一般路基(有碴)秦沈客运专线(有碴)京沪暂规2003(有碴)京沪暂规2005(有碴)“无碴轨道设计指南”铁建设函[2005]754号工后沉降≯300mm≯150mm≯100mm≯50mm≯15mm差异沉降≯80mm≯50mm≯30mm≯5mm,且折角小于1‰不均匀沉降轨道线路满足竖曲线半径ra>0.4Ve²速度目标120km/h200km/h300km/h350km/h350km/h2.线下结构工后沉降变形量限值表1不同速度目标值对应的路基工后沉降变形量限值2.1、路基工后沉降量控制标准演化过程

工后沉降标准与设计速度、轨道类型、施工工期、轨道维修养护标准和维修周期、工程投资大小等因素有关,同时也与地质勘察试验手段和精度、沉降计算的方法和精度、沉降观测的方法和精度、工后沉降预测的方法和精度密切相关,表1所列正是上述思想的反映。第四页,共83页。

轨道类型桥梁规范速度目标值有碴轨道墩台无碴轨道桥墩台涵洞均匀沉降量不均匀沉降量均匀沉降量不均匀沉降量160km/h≯

80mm≯40mm≯100mm200km/h≯50mm≯20mm京沪暂规(2005)≯30mm≯15mm≯20mm≯5mm≯50(30)mm无碴轨道设计指南≯20mm≯5mm修正为≯15mm2.2桥梁墩台沉降控制标准演化过程L≤50m预应力混凝土简支结构在无碴轨道铺设后的徐变上拱度不应大于10mm;L>50m时,无碴轨道铺设后的徐变上拱度不应大于L/5000,且不得大于20mm。表2不同速度目标值、不同轨道类型对应的桥梁墩台沉降变形量限值第五页,共83页。2.3隧道仰拱工后沉降变形量小于15mm隧道与其他结构间:差异沉降量不大于5mm,因沉降造成的折角不大于1‰隧道断面收敛变形:满足衬砌混凝土收敛条件第六页,共83页。

由于沉降控制的要求已完全超出了处理方法的计算精度,因此,从概念上讲,规定的工后沉降已不再是最初设计的预留值,是一个允许出现的误差值。工后沉降实际上是零沉降控制基础上的允许偏差。目前,基于地基勘察资料进行的沉降计算精度是不够精确的,不足以控制无碴轨道的工后沉降。为保证精度和有效的控制,应进行系统的观测与分析评估。第七页,共83页。

无碴轨道系统以其少维修、免维修、耐久性强、生命周期长,在现代高速铁路中得到迅速推广、运用,是现代高速铁路建设、发展的必然趋势;影响无碴轨道铺设及其耐久性和生命周期的关键条件之一是线路的沉降变形稳定性。除加强设计、施工过程控制工作外,加强无碴轨道线路沉降变形观测、预测,评估线路的沉降变形发展趋势,提出相应的改进措施,确保满足铺设无碴轨道的需要是目前无碴轨道建设过程中着力控制的关键工序。

即沉降变形观测、评估、分析是无碴轨道铺设过程控制中的关键工序!1.进行无碴轨道铺设条件分析、评估的意义二.评估理念第八页,共83页。2.主要依据①

客运专线无碴轨道铁路设计指南(铁建设函[2005]754号)②客运专线铁路无碴轨道铺设条件评估技术指南(铁建设[2006]158号)③客运专线无碴轨道铁路工程测量暂行规定(铁建设[2006]189号)④部颁相关文件和会议纪要。第九页,共83页。3.无碴轨道铺设的基本条件3.1

路基

表3路基工后沉降变形量控制标准条件允许值基本准则一般路基SR

15mm(膨胀性地基:隆起量不大于10mm)路桥、路隧过渡段差异沉降量小于5mm,路桥、路隧折角小于1‰允许调整准则沉降均匀,路基长度大于20mSR

30mm,调整轨面高程后的圆顺竖曲线半径大于0.4Vmax2第十页,共83页。3.2桥梁①墩台均匀沉降量不大于20mm,相邻墩台的沉降量差不大于5mm。②涵洞工后沉降量应与路基一致。即不大于15mm。L≤50m预应力混凝土简支结构在无碴轨道铺设后的徐变上拱度不应大于10mm;L>50m时,无碴轨道铺设后的徐变上拱度不应大于L/5000,且不得大于20mm。3.3隧道隧道基础工后沉降量不大于15mm,隧道与其他结构物间因差异变形造成的折角不大于1‰。第十一页,共83页。路堑、路堤、涵洞、桥梁、隧道、过渡段等单元划分原则:依据路基结构与桥梁、隧道、涵洞等的关系确定,分别分为基本单元、组合单元和集成分析单元,如表4所示。表4线路系统沉降单元划分单元等级单元工程名称满足的条件基本单元路基(路堑、路堤)路堤、路堑、路堤~路堑过渡段满足3.1所示条件涵洞满足3.2②条件桥梁满足3.2①③条件隧道满足3.3条件组合单元路基+桥梁+路基+涵洞满足各自条件要求和过渡段要求路基+涵洞+路基+隧道路基+桥梁+隧道集成单元路基+桥、涵+隧道+路基+……满足各自基本条件要求和组合单元基本条件要求,满足沿线不同单元及其接口要求4.路堑、路堤、涵洞、桥梁、隧道、过渡段等单元划分第十二页,共83页。

在取得基本单元沉降变形观测成果的基础上,综合分析基本单元和组合单元的沉降变形量及其分布特征,沿线路纵向方向对各单元及其接口段的沉降变形进行系统分析评估,当各组合单元及其接口满足铺设无碴轨道的基本条件后,可进行铺设无碴轨道施工。若不同单元的沉降变形量过大或单元间的沉降变形不能满足限值要求,则应根据预案采取相应的优化措施,保证工后沉降变形量和差异沉降变形量满足设计要求。5.线路整体变形观测、分析第十三页,共83页。

6.沉降变形观测、评估的阶段划分其主要阶段包括:①设计阶段;②沉降变形测点布设和实施观测阶段;③沉降变形数据采集、分析、评估阶段;④沉降观测数据评估结果应用阶段。第十四页,共83页。6.1设计阶段设计阶段进行控制断面沉降分析是实施观测工作的基础阶段,通过该阶段的工作,可分别确定出测试工作的重点区域,为观测断面的设置和元器件布设打下基础,为平行观测断面选择提供依据。根据工程地质勘察资料和技术标准进行设计,其主要内容如表5表5变形控制的基础设计阶段――控制断面变形分析工程结构沉降分析计算路基(路堤、路堑)针对所有控制断面及其相应的施工计划进行不同阶段的沉降/隆起计算,分析/验证是否符合铺设无碴轨道的要求,提出观测设计方案。过渡段填筑考虑施工工序对沉降变形的影响(例如正梯形过渡段、倒梯形过渡段),进行计算分析,按过渡段特点制定观测设计方案。桥梁桩基分析桩基与地基的相互作用,提出沉降计算分析报告。桥梁、涵洞等结构主要分析变形随时间发展的特性:弹性变形,徐变、收缩、荷载重分布引起的变形以及延迟弹性变形(需区分地基与桥梁结构本身的变形)隧道根据仰拱的沉降变形、隧道衬砌完成后的变形收敛特性,提出观测方案。第十五页,共83页。6.2

沉降观测点布设和实施观测阶段

根据设计要求,在施工阶段开展相应的观测区段、不同观测断面沉降变形观测装置布设工作,并根据施工进度和气候条件变化情况,在观测期内进行变形观测,其实施标准、技术要求详见《客运专线铁路无碴轨道铺设条件评估技术指南》(铁建设[2006]158号)(以下简称“评估指南”)和《客运专线无碴轨道铁路工程测量暂行规定》(铁建设[200]189号)(以下简称“测量暂规”)。第十六页,共83页。6.3沉降变形数据采集、分析、评估阶段6.3.1沉降变形预测分析的目的①根据沉降变形预测结果推断预计铺设无碴轨道的时间点。②当预测结果不能满足需要时,确定应采取的技术对策。③预计运营开始的时间点。④对特殊工点,继续预测无碴轨道运营后可能的沉降变形趋势,确定相应的维修预案。第十七页,共83页。6.3.2沉降变形数据采集①建立沉降变形数据库,统一归档管理沉降变形观测数据。②数据观测单位依据“评估指南”和“测量暂规”的要求进行沉降变形数据观测,观测数据经监理签认后纳入数据库。③评估单位依据“评估指南”要求和建设单位要求进行平行观测并将观测数据纳入数据库。第十八页,共83页。6.3.3分析、评估

观测数据分析、评估单位依据“评估指南”技术要求,对入库的数据进行分析、评估,并预测未来一定时间段相应的沉降变形量,并根据满足最终评估条件的观测数据预测最终沉降变形量和工后沉降变形量。①提出实际观测沉降变形曲线。②当沉降变形监测数据满足监测沉降变形量S(t)/计算最终沉降变形量S(end)大于75%、监测数据回归曲线的相关系数大于0.92、且间隔不少于3个月的两次预测最终沉降的差值不大于8mm时,认为沉降观测数据满足评估要求,沉降预测成果可靠、可行,可给出预测沉降变形量。③当预测工后沉降变形量在设计工后沉降变形包络线内时,认为满足相关单元铺设无碴轨道的基本条件要求。第十九页,共83页。④当预测工后沉降变形量高于设计工后沉降变形量包络线,但在工后沉降变形量限值内时,认为无碴轨道相应评估单元满足铺设无碴轨道要求,例如,路基的工后变形量限值为15mm,若预测工后沉降变形量均在15mm限值以内,则认为满足铺设无碴轨道的条件,如图1所示。

图1工后沉降变形量和设计控制包络线关系示意图根据“评估指南”,观测期内,路基、桥涵等结构沉降实测值超过设计值20%及以上时,应及时会同建设、勘察设计等单位查明原因,必要时进行地质复查,并根据实测结果调整计算参数,对设计预测沉降进行修正或采取沉降控制措施。第二十页,共83页。6.4线路变形分析系统评估-沉降观测数据评估成果应用阶段分别完成路基、桥梁、隧道等单元工程及其组合单元工程的沉降变形评估后进行沿线路纵向的综合评估,对线下工程各结构物间的变形量大小、分布及变形协调性进行系统评估。①绘制沿线路纵向的沉降~距离曲线,并沿线路纵向标示出不同的结构物及其相应的工后沉变形量,并与沉降设计控制线绘制在同一图中,如图2所示。第二十一页,共83页。▼

▼▼▼▼▼▼▼▼▼▼▼▼▼▼▼▼▼设计计算工后沉降变形量根据实测资料预测的工后沉降变形量隧道及路基过渡段路基段涵洞及其过渡段桥梁及路基过渡段-20mm-15mm地面形式线隧道路基涵洞桥梁沉降观测点+10mm沉降变形控制线第二十二页,共83页。②当满足铺设无碴轨道的各项技术要求后,批准铺设无碴轨道。③在综合评估分析过程中,若发现部分单元、单元接口间沉降观测数据异常或不能满足调整轨面高程后的圆顺竖曲线半径需要,则应按预案进行处理。④当预测工后沉降变形量高于沉降变形量限值时,应针对相应单元进行轨道圆顺性评估,若不能满足圆顺性要求时,应按设计预案采取相应的措施。其流程图如图3所示第二十三页,共83页。设计阶段(沉降量计算/提出沉降变形观测方案)审核变形评估成果预测值sR≤允许值sR,P铺设无碴轨道否

是基本条件分析阶段(验证、分析静力、动力稳定性)过渡段单元数据采集分析系统桥梁(涵)单元隧道单元路基单元观测数据入库,进行智能化分析、评估不合理制定改进措施并实施沉降变形观测沉降变形分析评估阶段第二十四页,共83页。沉降变形观测、评估管理单位应包括建设、设计、评估、观测、施工、监理单位,各单位应确定工作组织,指定工作负责人,在此基础上,全线建立沟通联系工作制度,保证沉降观测工作协调、有序开展。1.沉降变形观测、评估管理体系

三.管理体系第二十五页,共83页。2.1客专公司①委托咨询单位或专业队伍进行无碴轨道铺设条件的评估工作,确定评估单位和沉降变形观测单位。②根据本线设计要求及铁建设[2006]158号的相关规定,制订《无碴轨道铺设条件--沉降变形观测及评估实施细则》(以下简称《细则》)。③负责观测及评估人员的技术指导和培训。④对观测数据的真实、可靠性负责,并建立变形观测和评估数据库。⑤负责组织对沉降观测技术方案、精度标准及最终沉降观测成果报告进行审核确认,总体协调沉降变形观测及评估工作中的组织协作问题。组织阶段评估工作,并及时将阶段评估结果提交勘察设计、施工、监理和咨询等单位。审核评估报告,确认实施铺设无碴轨道时间节点。2.各单位管理职责第二十六页,共83页。评估单位是《细则》实施的牵头单位。①负责本线沉降观测方案设计,提出测量精度标准和要求,解决沉降观测过程中出现的技术问题,并与公司沟通一致;②负责施工期间沉降观测基准网的建立和维护;③负责培训、指导各施工单位的沉降观测测量工作;④负责收集、汇总全线各施工单位沉降观测资料,对沉降观测资料进行分析和趋势预测,根据分析和预测结果提出相应的工程措施;⑤负责沉降变形观测中的平行监测工作;⑥负责提交各规定阶段的沉降观测成果评估报告;⑦合同中约定的沉降观测资料移交职责,统计整理满足“沉降变形评估”需要的观测资料,并按规定时间移交咨询单位。2.2沉降变形评估单位第二十七页,共83页。①提交线路设计纵断面图、工程地质纵横断面图、设计图纸和说明书;线下工程变形观测断面、观测点布置等要求;变形计算报告,包括不同阶段的设计沉降值与时间的关系曲线等。②对变形观测的设计要求进行技术交底。③参与制订变形观测及评估工作实施方案。④根据变形观测结果,对设计预测沉降进行实时修正,并将设计预测的结果提交建设单位。3.3勘察设计单位的主要职责第二十八页,共83页。观测单位是《细则》方案的具体实施者。①负责配备、组织沉降观测仪器和人员;②负责沉降观测点及观测断面的布设、观测、观测数据的预处理及观测质量评估;②负责施工过程中的观测点及观测元器件保护;③负责按规定时间提交满足要求的沉降观测资料给评估单位;④配合、接受观测测量检查及统一协调工作。3.4沉降变形观测单位第二十九页,共83页。监理单位是《细则》和方案实施的监控单位①负责配合设计单位牵头的沉降变形观测工作;②负责检查督促《细则》和方案在各施工单位的落实,保证按计划开展观测工作,督促施工单位按时提交观测资料;③负责监控各施工单位观测工作的规范性,开展必要的符合性观测测量,对拟提交观测资料进行初审,确保观测资料数据的准确。3.5监理单位第三十页,共83页。监理负责平行观测

设计、评估单位制定变形监控程序对沉降观测数据评估施工单位:安装监控仪器,变形观测和初步分析客专公司主持专家会分析,评判和预测建议对应措施讨论客专公司主导变形监控程序客专公司监督变形监控程序数据传送批准铺设无碴轨道第三十一页,共83页。①参加人员:主管沉降观测评估工作的管理人员和技术人员。②培训内容:路基、桥梁、隧道观测元器件布置,沉降观测技术标准,数据库管理、维护标准,数据评估与分析,过程控制过程中相关异常数据的处理等。③主管单位:建设单位负责组织实施。4.技术培训第三十二页,共83页。①观测单位按《无碴轨道铺设条件评估实施方案》要求布设沉降观测点及观测断面,埋设观测元器件,配备满足测量精度要求的仪器设备。②观测工作启动前,观测单位应报请设计及监理单位对测点布置、元器件埋设、测量仪器等准备工作进行检查验收,以确保观测测量工作具备合格的工作基础。观测仪器包括:水准仪、全站仪、铟钢尺,观测精度二等。观测元器件:用于路基的剖面沉降管、沉降板等用于桥梁的沉降变形观测标等5.观测设施及仪器设备的落实第三十三页,共83页。①评估单位应根据《实施方案》要求,建立沉降观测评估数据库。②观测单位按《实施方案》实施沉降观测工作,按要求格式汇总观测资料,并于次月2日前提供上月汇总资料(纸质及电子文档各1份)给评估单位。资料应得到监理单位的初步审核确认。③评估单位收到各观测单位沉降观测资料5日内完成全线汇总,并将评估成果以纸质及电子文件(各1份)形式提交给咨询单位。④评估单位应根据系统的沉降观测资料独立进行工程稳定分析和趋势预测,根据分析和预测结果提出相应的工程措施建议,按公司要求整理形成沉降观测成果报告提交给咨询公司和客专公司。⑤当月观测成果报告应于次月10日前提交。6施工期内的沉降变形观测及评估6.1工作程序第三十四页,共83页。①

沉降观测起测基准点及观测线路应相对固定,严格按观测周期和观测精度要求进行观测。②

沉降观测工作必须做好原始记录,坚持复核签认制度。③沉降观测各项资料按《实施方案》要求形成,必须齐全完整。④为确保沉降观测工作顺利进行和测量成果的连续性,必须对沉降观测标志和标桩妥善保护,发现破坏,应及时恢复。6.2沉降变形观测工作基本要求第三十五页,共83页。①.观测单位在沉降观测过程中应建立严格的误差和错误报告制度。监理单位负责检查把关。②.

观测单位确认沉降观测资料有误或精度不符合规定要求时,应及时报设计和监理单位协调解决。③评估单位实施平行检测和复查时,应会同观测单位及时解决评估过程中出现的数据异常、不闭合问题。6.3误差和错误报告的处理第三十六页,共83页。①评估单位应按施组中的各分段无碴轨道工期要求统筹安排评估工作,根据观测单位按月移交的沉降观测评估资料,逐步深入、分段推进线下工程稳定性评估,适时提出各分段无碴轨道施工前的评估报告,确认无碴轨道施工的开始时间。②最终评估报告应包含本段工程所含路基、桥梁、隧道及过渡段等单元工程的分报告和对本线全部工程结构沉降变形的系统集成分析总报告。③最终评估报告应在不少于计划开工前15天提出。④客专公司应对最终报告组织审核,确定无碴轨道施工时间节点。7.沉降变形观测及评估报告第三十七页,共83页。①

本线正式验收通过后,评估单位应提交全线沉降变形观测综合评估报告。②报告应包括观测方案设计、基础观测资料、各阶段评估报告、过程讨论会议纪要、综合评估分析及建议等。③报告内容、提交方式等按相应的“合同”约定执行。8.无碴轨道铺设后的沉降变形观测及评估

第三十八页,共83页。软弱土层承载土层三沉降变形观测测点布置和变形观测1.路基1.1观测的内容①路堤、路堑全部路段;②桥、涵两端的过渡段、路隧过渡段及堑堤过渡段。③路基沉降观测分为路堤和路堑两个类型。A路堑沉降观测部位为基床表层的底面处。B

路堤沉降是由基本体和地基组成,基床底层顶面的路基总沉降和地基面处地基部分总沉降。第三十九页,共83页。①一般情况下沿线路方向每50m布设一个观测断面,地基条件复杂、地形起伏大(以设计文件为准)应适当加密,25m布设一个断面。②一个沉降观测单元(连续路基沉降观测区段为一单元)应不少于2个观测断面。③每个路桥过渡段设置2个观测断面,分别设置于距离桥台5m及20m处。④路基与横向结构物过渡段中部设置1个观测断面。⑤路隧、堑堤过渡段在分界线两侧5~10m,各布置一个观测断面。1.2观测断面布置第四十页,共83页。①每个路堤观测断面应布设两组沉降板,即在线路中心线布1组,在一侧轨道板外侧1组(每组包括观测内容中要求的深度上的不同部位),路基两侧坡脚布设水平和竖向变形观测桩。路堤、路桥过渡段和路堤与横向结构物过渡段,设置沉降板。②有预压土路堑地段,每个路堑断面在线路中心设沉降板一组,两侧路肩各设观测桩1个。③无预压土路堑地段,每个路堑断面在两侧路肩各设观测桩1个。④每个涵洞设两个观测断面,每个断面设3个观测点,原则上设在涵洞结构上。1.3观测点布置第四十一页,共83页。

①路基面沉降观测点采用图示方法布设路基面沉降观测点,完成埋设后采用水平仪按二等测量标准测量桩顶标高作为初始读数。第四十二页,共83页。ΔhΔh②沉降观测板:用于测量路基面或基底的沉降变形量由钢底板、金属测杆(φ40mm镀锌铁管)及保护套管(φ75mmPVC管)组成。钢底板尺寸为50cm×50cm,厚1cm。采用水平仪按二等测量标准测量沉降板标高变化。按设计位置放好沉降板后,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保护套管,完成沉降板的埋设工作。采用水平仪按二等测量标准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钢和保护套管,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。第四十三页,共83页。③剖面沉降管可采用专用塑料硬管,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导轮卡至于预埋剖面沉降管的十字导槽内,从一端按一定间隔依次读数,起始端管口标高采用水平仪按二等测量标准进行测量,再通过数据处理计算求出不同位置处地基的沉降量。剖面沉降管埋设在基底碎石垫层中间的土工格栅上,复合地基平面应布置在观测断面附近加固孔之间中心处,埋设剖面沉降管的上下各垫10cm左右的砂垫层,中部填砂尽可能抬高,使剖面沉降管埋设呈向上拱的圆顺弧线状,但上拱高度不超过计算沉降量的一半。剖面沉降管设置示意图过渡段剖面沉降管斜向设置示意图第四十四页,共83页。剖面沉降管铺设中剖面沉降管测量管头第四十五页,共83页。填料土层1土层2土层3土层4稳定基础磁敏感探针低于测量带。

当探针通过磁环时,会产生光和声音。在测量带上可以读出磁环的深度。

环与磁铁读数的差异为沉降值。

精确度为

±3mm④不同土层的沉降变形测量第四十六页,共83页。路基变形监测应分四阶段进行第一阶段:路基填筑施工期间的监测,主要监测路基填土施工期间地基土的沉降以及路堤坡脚边桩位移;第二阶段:路基填土施工完成后,自然沉落期及摆放期的变形监测,该阶段应对路基面沉降、路基填筑部分沉降以及路基基底沉降进行系统的监测,直到工后沉降评估满足铺设无碴轨道要求为止;第三阶段:铺设无碴轨道施工期的监测;第四阶段:铺设轨道后及试运营期的监测。1.4观测阶段第四十七页,共83页。①所有元件埋设后,必须测试初始读数,在路堤正式填筑前,必须对所有埋设元件进行复测,作为正式初始读数。②在路基填筑期间,应每天监测一次,各种原因暂时停工期间,前2天每天监测一次,以后每3天测试一次。③填筑施工完成后至铺设无碴轨道期间,第1个月内每5天监测一次,第2~3个月内每10天监测一次,第4~6个月内每15天监测一次,以后每个月监测一次,雨后应加密监测。④无碴轨道铺设后至试运营期间每月监测一次。⑤具体应根据监测数据的变化情况,调整监测频度。⑥测试过程中发现异常必须及时查明原因,尽快妥善处理。1.5观测频度要求

第四十八页,共83页。①所有标高测量应达到二等测量标准,测量精度应达到±1mm。②边桩位移采用全站仪或经纬仪进行测量。③剖面沉降采用剖面沉降仪进行测试。1.6观测方法第四十九页,共83页。①各工程项目部应成立专门试验小组,进行元器件的标定、埋设、测量和保护工作,小组人员应分工明确,责任到人。②元件埋设时应根据现场情况进行编号,有导线的元件应将导线引出至路基坡脚观测箱内。③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。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。④路堤填筑过程中,派专人负责测试断面的填筑。1.7观测元件现场管理、保护昆山试验段沉降板保护施工案例武广中铁一局沉降板保护案例第五十页,共83页。①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测试数据必须当天及时输入电脑,核对无误后在计算机内保存。③对于自动采集的数据采集后应进行核实,核对无误后在计算机内保存。④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、填料及地基各项监测的荷载—时间—沉降过程曲线。⑤所有观测数据均需监理工程师现场确认、审核⑥观测数据作为铺设无碴轨道前评判路基工后沉降是否满足要求及作为工程竣工验收的依据。1.8资料整理要求第五十一页,共83页。路基纽伦堡-因戈尔因施达特某标段武广客专水准基点距离约1km

1km工作基点距离约200m

200m最少观测期6个月6个月路基基床底层填筑完成后观测频率

第一个月,2次/周第二个月,1次/周第三、四个月,1次/2周第五、六个月,1次/月第一个月,1次/周第二个月,1次/10天第三、四、五个月,1次/2周第六个月开始,1次/月基床底层表面沉降监测桩

每断面个数3个断面间距:

路堤最大70~100米软岩路堑区约100米硬质岩路堑区约150米过渡段约6米,16米…每断面个数3个断面间距:

路堤50~100米软岩路堑区50米硬质岩路堑区100米过渡段约5-10米,15-25米,50米…路堤基底面

剖面沉降管

断面间距约65~150米剖面沉降管断面间距一般地段25%观测剖面、过渡段50%剖面设置剖面沉降管单点沉降区(膨胀土区)断面间距50~100米每断面个数1个路堤本身变形

磁环沉降板在土堤区设置二个断面,每断面分别布置二个单点沉降计(改良土路堤)断面间距:200m每断面1个第五十二页,共83页。2.桥梁沉降变形观测①桥墩、桥台、框架桥、涵洞各个阶段的沉降变形。②简支梁生产阶段和架设后的梁体徐变变形观测。③连续梁的徐变变形第五十三页,共83页。2.1桥梁墩身沉降变形观测为满足桥梁变形观测的需要,应在梁体及每个桥梁承台及墩身上设置观测标。①墩身观测标埋设:观测点设在墩身两侧上,分别设在每个墩的墩身四角,每墩设4处,观测点距地面(水面)高度应在1m左右,特殊情况可按照确保观测精度、方便观测、利于测点保护的原则根据具体情况确定。

当墩高小于等于4m或梁底距离地面净空较低不便于立尺观测时,墩身观测标可设置在对应墩身埋标位置的顶帽上。第五十四页,共83页。墩身观测标埋设第五十五页,共83页。②桥台观测标埋设:观测点设在台顶(台帽及背墙顶),每个台设4处,分别设在台帽两侧及背墙两侧(横桥向)。

桥台观测标埋设第五十六页,共83页。2.2梁体徐变变形观测对原材料变化不大、预制工艺稳定、批量生产的预应力混凝土预制梁,徐变变形观测可每30孔选择1孔进行;其余桥梁变形应逐跨布置测点。梁体变形观测点应设置在支点和跨中截面,每孔梁的测点数量应不少于6个。(根据需要,可设9个点或15个点,一般以绘出梁体徐变曲线为主,图示应至少为10个点,对称分布)

梁体观测标埋设第五十七页,共83页。2.3框架及涵洞

框架沉降观测需要在框架边墙两侧及中墙和框架中心布置沉降观测点,测点数量不少于9个。涵洞变形观测包括涵洞自身及涵顶填土沉降观测两部分组成。涵洞自身沉降观测需要在涵洞边墙两侧和涵洞中心布置沉降观测点,测点数量不少于6个。

桥涵主体工程完工后,架桥机及运梁车将在部分桥涵上通过,并对观测结果造成一定扰动。因此,规定在架桥机、运梁车通过前后应进行基础的沉降观测。考虑测试工作量等因素,应至少进行架桥机及运梁车初期通过2~3次前后的沉降观测,当确认架桥机及运梁车造成的基础沉降稳定后,可不再进行观测。第五十八页,共83页。桥涵、隧道变形观测点埋设参考图第五十九页,共83页。2.4.监测顺序

监测网络的测量和调整

桥梁地形测量

基准点测量基准点位移测试沉降计算和测量数据的比较在桥墩和桥台上布置基准点第六十页,共83页。⑴

建立固定的观测网依据变形观测点的埋设要求或图纸设计的变形观测点布点图,确定变形观测网。在控制点与变形观测点之间建立固定的观测路线,做好标记桩,各次观测均沿同一路线。⑵初次测量根据施测方案及确定的观测周期,初测应在观测点稳固后及时进行。初测的变形观测点高程值采用测量精度不低于±1mm的自动安平水准仪、气泡式水准仪或电子水准仪,并且要求每个观测点首次高程应在同期观测两次后决定。⑶观测中的注意事项①严格按测量规范的要求施测。②前后视观测最好用同一水平尺。③各次观测必须按照固定的观测路线进行。④观测时要避免阳光直射,且各观测环境基本一致。⑤成像清晰、稳定时再读数。⑥随时观测,随时检核计算,观测时要一次完成,中途不中断。⑦在雨季前后要联测,检查水准点的标高是否有变动。第六十一页,共83页。观测阶段观测频次备注观测期限观测周期墩台基础施工完成//设置观测点墩台混凝土施工全程荷载变化前后各1次或1次/周承台回填时,测点应移至墩身或墩顶预制梁桥架梁前全程1次/周预制梁架设全程前后各1次附属设施施工全程荷载变化前后各1次或1次/周桥位施工桥梁制梁前全程1次/周上部结构施工中全程荷载变化前后各1次或1次/周附属设施施工全程荷载变化前后各1次或1次/周架桥机(运梁车)通过全程前后各1次至少进行2次通过前后的观测桥梁主体工程完工~无碴轨道铺设前≥6个月1次/周岩石地基的桥梁,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/月工后沉降长期观测4~12个月1次/3个月13~24个月1次/6个月第六十二页,共83页。梁体竖向变形观测频次观测阶段观测频次备注观测期限观测周期梁体施工完成//设置观测点预应力张拉期间全程张拉前后各1次测试梁体弹性变形桥梁附属设施安装全程安装前后各1次测试梁体弹性变形预应力张拉完成~无碴轨道铺设前≥2个月1次/1、3、5天后期1次/周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/月残余徐变变形长期观测4~12个月1次/3个月13~24个月1次/6个月注:测试梁体竖向变形时,应同时记录梁体荷载状态、环境温度及天气日照情况。第六十三页,共83页。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各1次或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各1次或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/月工后沉降长期观测4~12个月1次/3个月13~24个月1次/6个月注:测试涵洞沉降时,应同时记录结构荷载状态、环境温度及天气日照情况。第六十四页,共83页。3.隧道基础沉降观测⑴主要观测内容:隧道工程沉降观测是指隧道内线路基础的沉降观测,即隧道的仰拱部分。其它如洞顶地表沉降、拱顶下沉、断面收敛变形等不列入本沉降观测的内容。⑵观测时间:隧道主体工程完工后,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。⑶观测仪器、精度:沉降观测采用水准测量法,仪器宜采用精密水准仪。测量用基准点应定期与二等或二等以上水准网进行联测,确保基准点稳定可靠。隧道内沉降观测点每次观测均须从洞口或斜井口水准基点引入引出形成封闭测环。隧道洞口或斜井口应至少设置3个水准基点,以满足隧道内沉降观测需要。第六十五页,共83页。⑷

沉降观测点的布置①隧道的进

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