湘桂铁路某标路基沉降观测

湘桂铁路某标路基沉降观测一、沉降设备埋设技术要求1.1、设备埋设要求软土及松软路基地段设置沉降（沉降板或沉降水杯）和位移观测设备，每个大、中、小桥台尾过渡段设置两个观测断面，一个距桥台1.0m线路中心处，一个在过渡段中部。软土地段每隔100m设置一个观测断面，松软地段工点长度在500m内，间距100～200m设一个观测断面；工点长度大于500m时，间距200m设一个观测断面。每个观测断面，在线路中心和两侧路肩地面各设一个沉降杯，在两侧路肩各设一个观测桩（ф40mm，钢钎长1.0m），在两侧路堤坡脚外1.0～2.0m及10m～20m处各设一个观测位移边桩，边桩采用方形C15钢筋混凝土预制，断面尺寸为15cm×15cm。长度不小于1.5m，并在桩头埋设半圆形钢耐磨测头。位移边桩埋设深度不小于1.4m，桩顶露出地表不大于10cm。埋设方法采用洛阳铲打入设计深度，将预制边桩放入孔内，桩周用C15混凝土浇注，确保边桩稳定。各观测桩及沉降杯设在同一断面里程上。1.2、沉降设备1）、沉降板沉降板由钢板或钢筋混凝土、测杆和保护套管组成，底板尺寸为50cm×50cm×3cm，用C15钢筋混凝土预制；测杆采用ф40mm钢管，与底板固定在垂直位置上，保护套管采用塑料套管，套管尺寸以能套住测杆并使标尺能进入为宜，随填土的增高，测杆和套管相应加高，每节不超过50cm，接管时应分别测出接管前高程和接管后高程，以此推导出接管长度：即L=接管后高程-接管前高程，以使接管前后高程连续传递。沉降板结构如图1。2）、沉降水杯沉降水杯采用内径100mm，厚5mm的钢管制成，高150mm，一侧开上、下两孔，外接10mm的厚壁软塑料管，引出路基；上顶用直径110mm的圆型钢板，下底用200mm×200mm的方型钢板与圆管焊接。沉降水杯结构如图2所示：二、水准基桩的埋设及转置水准基桩是作为控制测点的基准桩，因此必须埋设在路基变形区以外。按一般水准测量要求，水准点应选在垂直于线路中心50m以外的距离，土质坚硬便于长期保存和使用的地方，并埋设混凝土水准标石，以便在路堤施工前期方便进行沉降观测，在寒冷地区应埋到冻结线以下0.5m。对于软土路基地段，除按上述方法埋设外，还应适当加强埋设措施，就客运专线软土及松软地基地段，一般软土及松软地基地段路基多处地势平坦地区，且部分地区地下水位较高，建议采用灌注钢筋混凝土作为桩身，采用钻孔设备打入，可使桩身埋入土中10m以上，这样可以保证基桩的基准性和测点的长期观测。采用此种方法埋设水准基桩可能使工作量增加很多，也可以每5～10km做一钻孔深基桩，保证其稳定性，在区间按一般基桩要求埋设（埋设深度可视软土情况适当加深），在水准测量时，应一段时间与深层基桩进行联测，如发现问题及时调整，并采取有效补救措施。随着路基填筑高度的增高，当桥台施工完毕（桥台基础为深层灌注桩，且沉降较小并沉降趋于稳定时），可以将路基外水准基桩转置于桥台上，转置时应提高观测精度，进行往返闭合测量，保证转置的水准点与原水准点保持一致，同时将转置的水准点形成闭合网。桥台上的水准点设置时，应尽量减小对施工的干扰，且必须于桥台上钻孔埋设有球状顶面的水准标点，以提高观测精度，减小因设备引起的测量误差。三、测量方法及精度按本线施工图纸设计要求，沉降观测按Ⅱ等水准要求，我院在动态设计中，观测组采用的仪器为自动安平电子水准仪（瑞士，NA3003）并配备专用的因瓦水准尺。观测中误差为1mm/km，在实际测量过程中，根据现场情况中，采用闭合水准路线或附和水准路线，观测精度按Ⅱ等测量控制，允许闭合差控制标准为：△=±4√L（mm）匹L侨=铜为水准线羽路线长，翁单位傍为买k诉m拼。正各等水准呀测量作业刮结束后，岂每条水准柜线路应以坑测段往返洞测高差不僵符值，计丰算每千米闪水准测量婶的偶然中召误差：捉M泪△弹=梢±倍√吩1/4n舌[闭△答/R]童式锅中魄△举—句测段往返蕉测高差不搅符值万，珠m宗m市；扫R嚼—洽为测段长端度；暑n树—忘测段数。淡水准测量律等级和测廉量精度胖：贸mm守无论是附尸和水准路浑线或闭合厕水准路线么，允许闭栋合差或往糊返测高不暴符值计算盆的每千米巾水准测量栽的偶然中氏误差超限边时，均应狼分析原因库，重测有形关段落。世在路基填患筑过程中钱，要求在疏埋设沉降晌板范围内习用小型夯膜实机夯实虏，尽量减因小对沉降雄板的影响灯。但在实弃际过程中处，施工对念沉降板总膊会有不同峰程度的影垫响，为了渔更好地测朝出每次填鞠土过程的旧沉降曲线糊，根据在愚本线观测尿的一些体裳会，建议薯在观测设公备埋设时渡，沉降板师与沉降水脚杯结合使明用，在路冤基填筑过柴程中，当继施工对沉煌降板影响园较大时，滔改为对沉任降水杯进毅行观测，匹这样可以灯提高在填应筑路基过协程中的观诚测精度，络能更好地护反映出沉喷降曲线随扫填土的变档化趋势。交四、对观娘测数据的宝整理及应董用婆4.乏1没外业工作枝由于我院妖本项目采巡用的仪器百为电子水商准仪，本柔仪器为自润动安平、当全自动读脏数记录，滨大大提高佛了外业效舍率及准确栽性，节省花了大量的故工作量且公保证了测窜量的准确兵性，在实唱际测量工敌作中，采讲用固定的包水准仪、阶固定的水娇准尺，并享保证专人纸拉尺丈量西前后视距爬，使齐尽博量相等，猜使测量误回差降低到擦最低限度围。对于施蜡工单位，辩如果没有卵条件，观鸡测一起可妄以柔用乒S素1穴及载S层2满水准仪仿，菠S平1季水准仪作尤二等水准辟测量用，殖主要用于耻工作基桩盏和校核基哪桩高程检青测莫；饶S责3补水准仪作笨三等水准抖测量用，员主要在填妇筑过程观戏测沉降用仿。如果有冠条件，应低尽量按设局计图纸要腔求精度进北行观测。尾在测量过按程中，必瞒须携带尺蔽垫，严禁临用砖头或市不带尺垫矿在地面上提做转点；命在读数前熊、后视和臂中视读数但时，应严庄格将水准疼尺扶直，烈使水准尺者圆水准气绘泡居中。窑4.惩2伸、内业工卧作喝完成外业颗工作后，租应及时将江储存在磁闷卡中的测厘量数据传硬出，整理请平差，计倒算出各测对点的高程快，算出水胳准路线长款及闭和差腿，如满足软要求，及佣时保存测都量结果；捐如不能满船足闭合条般件，应及冬时对有问困题的段落您进行复测赖，找出原具因。庙对于准确漂的测量结挖果，按要跌求及时整岗理，并绘会出临“畅时尝间桑—掩沉降苹量朗—灶填土晨高远”警曲线，详盆细记录填锈土厚度及秆接管情况坐等记录，恋填土、沉帅降曲线应狐及时绘出愚，随每天栋观测结果寿而绘出沉晋降曲线，贱从而直观趣反映出随辉填土荷载珍变化的沉司降变化规辆律，不应芦最后才整任理绘图。炒五、应用战观测数据死对工后沉厘降进行推开算拳一般由实爷测的成果需曲线推算羽最终沉降胃量及工后按沉降量的美方法较多容，常用的教有双曲线泛法、沉降壳速率法和佣三点法，惠还有日本悄常用的星丘野法和浅红岗松尾法尺。经过对吹几种方法架的比较，糊宜选择修乓正双曲线专法、修正局指数法、黄双曲线法寿和星野法由作为对最熄终沉降量殖及工后沉松降量预测扑的主要方唱法，其中巾以修正双蕉曲线法作榴为判断工垫后沉降的闷主要标准杀，以修正脆指数函数念法、双曲左线法和星亩野法的推魄算结果作贤为参考。爸修正双曲掀线和修正戴指数函数茧法都是对骂土的本构携关系做了龄线弹性假同定，推算确资料也是怒利用从填伤筑开始的抹所有观测白及填土资故料，从实丘测资料中尊获得的信献息比较多疫。双曲线幅法是假定夏下沉平均毛速率以双谈曲线形式障减少的经围验推导方励法，双曲迈线法和星凳野法都是平利用了填级土荷载稳气定的情况出，即在横机载情况下映的观测数圣据，此方祸法一般要葡求实测沉牛降时间至缩少在半年栋以上，否破则可能推鼻算误差较穴大。一般爬路基段不聚大导于丢15c校m芬，路桥过吴渡段不大渣于届8c并m河。语5.打1活、利用沉叶降观测资且料推算未垦来沉降观技测方法的闹介绍职由实测成臣果曲线推厨算未来沉迅降量的方德法较多，盐常用的有而双曲线法奖、三点法驳、沉降速插率法。此其外还有日申本常用的攀星野法、葬沉降速率物法。副但是这几涨种方法只琴能根据荷闻载恒定后肠的沉降观蓝测资料推器算在维持踢当前荷载胶不变的条卖件下的未裹来沉降，走且一般都腾要求恒载味作用时间巡在半年以芳上。由于咳本线有很衬多地段都皮设置预压元荷栽，而谅且需要预邀测撒除预朵压荷栽前山后的沉降敢量。为此敢我们采用欣了河海大协学提出的博沉降预测丈方法。在贼此暂称修卸正指数函皂数法和修陪正双曲线斧法。主要录原理如下棍：维（订1喝）指数公蓬式殊St=[箭1-Ae胖xp(-姥Bt)]之Sm樱蔬声搁(1)贡式中怒：约S铜m陵—朵最终沉降评量；伴怠欠t植—厅时间；助极S贱t疯—伟t等时刻的沉侄降量；下唯流A丑，抖B毯—疗两个参数饺；宵（跟2炎）双曲线秃公式旧St=S展0+(t城/a+t进)Sm拢垒州赌宴午（径2隶）泼式中刻：促a修—惨参数，彻拐S炼0细—掌初始沉降咽上两经验涨公式都是禽在荷载一泉次突然施赶加后，沉塌降随时间壮变化的近衔似公式，豪但实际施传工过程常卧持续很久轮，甚至是颠间歇施工研，这时可原以把总荷纷载分成若传干级，在绕不同的时省刻分别施凑加。某一钻给定时龙刻中t模i管的沉降可茅以认为是肾该时刻以则前各级何析在增量分锯别作用匠到服t谨j臭时刻引起靠的沉降量眉的总和，重如心图透1鞋和罚图环2挥所示。晕对于多级犯加荷的情挠况，式伸（玉1笔）和式罗（罗2旬）可分别勿改写为公St架=烛∑修mk=1墨[1-A并ex滔p斗（蚁-Bt~窑k啦）侄]Sk杆(炎3)王St范=男∑宣mk=阳1训（绑Sok+垒(t~k逐/欣（斥a+t~孤k绿）促)S默k秧）槽(4膨)疲式中晃：弯S凭k隶—已第垒k稳级荷载增熄量所引起深的最终沉暗降量；判革t诸k念—青第借k刻级荷载增壁量施加的救时刻；胃拿tk精~忠—蒜从佳t那k因到计算沉朝降时摸刻纷t色i茎的时间间嫩隔。虑备文m民—短加荷的总揉级数。摄式中所含犹的参英数纤A锐、舰B剑或本a常是反映土盯体固结性悟质的，与下荷载的施苍加无关，碌故可作为葛常量。但右各级荷载般所引起的捎最终沉降宣量帅S月k景是与荷载跳大小有关筐的，若不辉考虑地基谱土的非线优性特性，特它与荷载描大小成正荣比，可以鲁式困（圾5院）表示耽Sk=岗c赢△伞Pk杂蒜齿另（傍5猛）档式辱（扛5拉）猜中称c凝是比例常贱数。代入辰式李（净3耻）和式夹（咬4介）可得投St南=伸∑拢mk=1撕[1-A啊exp(品-Bt~速k)]百c活△头Pk特惧(6)盐St兔=礼∑选mk=1泰(d+t隆~k/(积a+t~孟k)默c嗓△钻Pk)溪超(7)络式让（趋7段）戚中法d=So巩k/悟c肾△悠Pk委设遮有珍m寺1架级荷载有纷沉降观测古资料，要括预裳测翠m庭2下级荷载作户用后角的涝t岛i干时刻的沉姥降敌（潮m2>m杆1供），则先嗓令月m=m贯1塘，用实测弦资料拟合室式枕（宵6荒）中的参墨数给A摧，番B趣，芝c雹，或式绝（光7耀）中的参幼数州a猾、篮c梦、软d骗；再口令帅m=m敏2也，将拟合葡的参数代轨入，用上伶两式中的讽任一式可嗓求艳得燥t式i南时的沉降正。鼠参数拟合策用趣0.61魄8伸优选法，秒使各观测陕时刻的计耍算沉降与率实测沉降认之差的平泰方和最小街者，即为壶所要求的软参数。桐对路堤，吼填土荷载诱宽度随路葱堤的升高仇而变小。贺荷载增量训在地基中躁应力扩散唇影响的深渠度也变小耕。为了考隔虑这一因污素，参照染分层总和缩法计算沉赢降的原理紫，认为与狐沉降直接锤相关的是亏地基中的撒附加应力敌。沉降与环附加应力尾沿深度分加布图的面尝积成正比粮，因此对着不同荷载脉宽度，按挎在地基中勇相应的附携加应力沿退深度分布启图的面积填比，将上雷部填土荷川载打折来洒计算沉降犬。抹5.订2爬、各种沉丰降推算方秋法在本工艇程中的适疾用性分析萄（爱1腐）星野法治。利用星委野法推算股沉降时，次调整星野劲法中的假区定瞬时沉书降发生的宿时间时，茎很多断面驾只有把这枕二者都假狸定成较大贸的负值时编才能使回筑归分析后宏的数据点雀较好第落必在一条直拢线上，但赚是瞬时沉马降和瞬时盖沉降时间准的物理意万义可知，筐这两个参三数是不应表该为负值撒的。因此论本工程不驴宜采用星警野法进行裙推算。彻（值2逢）双曲线菊法。双曲没线法推算锯结果中，封出现明显磨不合理情艳况的断面待所占比例掏要小一些突，这说明炮双曲线法弄对于观测观数据的适刑应性要强烂一些，但役是考虑到披双曲线法首也只是利长用停止填法筑预压土陡以后的不初到三个月躁的数据，卵其结果的践可靠性是供较低的，活只能作为农参考。闲（樱3称）三点法离。在经计巨算后发现赴，虽然事铲先对原始迈数据进行腐了光滑处案理，再在陈光滑后的霜曲线上取暮点以三点遮法进行沉娇降观测，颂但是预测忙出来的结谱果是很多狐断面工后锯第一年的伙沉降超灯过允100c惹m绳，而工后康沉降则趋报向于无穷证大。究其专原因是因硬为三点法柜仅根据从将曲线上选捡取的三个尸点来推算酸，对于数杀据的离散模性尤其敏般感，不适诉宜在本工另程中应用招。晨（椅4晋）沉降速辞率法。沉鼓降速率法弱要求输入坏各个观测翅时刻的沉鸟降速率为霞分析的依租据，适用没于软土层型较厚，填果土速率均梢匀的情况括，而本工立程由于地织基中没有捎很厚的软蔑土层，填送筑过程中吸，冬季停批填时间长教近四个月觉，据此得笛出的结果软不可靠，不故未用此霉法进行推农算。粥（肾5晋）修正指腊数函数法过和修正双范曲线法。余修正指数兽函数法和她修正双曲熟线法虽然维对于土的茂本结构关蚀系做了线再弹性的假烂设，这种研假设对于寄预测以后炎尚有填土拾的情况下艰的未来沉汁降是会有浸一定误差禁的。但是预对于推算答已完成全凯部填土情斥况下的沉诉降误差应述该较小。拌同时由于观其利用了能从开始填淡土