京沈监测项目汇报

新建北京至沈阳铁路客运专线辽宁段路基冻胀及深路堑边坡变形监测技术服务启动会汇报目录一、项目概况二、编制依据三、监测目的及意义四、监测方案五、成果形式六、人员组织七、设备设施八、进度计划01项目概况01

项目概况京沈铁路客运专线辽宁段线路长度406.7km，其中，路基长113.4km，路基土石方3469×104m3；桥梁131座212.7km；隧道38座75.4km；正线Ⅲ型板式无砟轨道767.578km，正线铺轨789km，站线铺轨39.022km，道岔160组；箱梁场11处，板场4处，铺轨基地2处。工程概况01

项目概况城市凌源建平喀左朝阳北票阜新沈阳气温（℃）极端最高43.342.34243.342.340.938.3极端最低-29.5-25.5-29.9-34.4-28.2-30.9-33.1年平均8.72109.34109.238.58.9最冷月平均-9.6-10.2-9.1-8.5-9.4-11.1-11.3平均降水量（mm）470.3448.7514.9296.4506.8458631.5最大冻结深度（m）1.671.781.191.351.471.41.48最大积雪深度（cm）10-20891420按对铁路工程影响的气候分区，辽宁省域范围内均属于寒冷地区。沿线主要城市历年气象条件统计情况如下表所示：12月10日11月20日02编制依据02编制依据《新建北京至沈阳铁路客运专线辽宁段路基冻胀及深路堑边坡变形监测技术服务招标文件》，2016.9；《新建北京至沈阳铁路客运专线辽宁段路基冻胀及深路堑边坡变形监测技术服务投标文件》，2016.10；《建筑变形测量规范》（JGJ8-2007）；《国家一、二等水准测量规范》（GB12897-2007）；《高速铁路工程测量规范》（TB10601-2009）；《铁路工程沉降变形观测与评估技术规程》（Q/CR9230-2016）；《工程测量规范》（GB50026-2007）；《测绘成果质量检查与验收》（GB/T24356-2009）；《京沈辽工程纪要［2016］10号，关于锦阜高铁路下穿京沈客专桃花站特大桥及并行桥头路基防护方案审查会议纪要》，2016.9.28。03监测目的及意义针对京沈客专辽宁段正线的28段路基开展冻胀监测工作，监测路基面冻胀变形、路基本体地温情况，以便了解不同冻深、不同地质条件及工程措施下冻胀变形规律。针对京沈客专混凝土基床开展变形监测工作，监测混凝土基床的温度效应，为建造及后期维护提供依据。路基冻胀通过对路基深路堑边坡的监测，了解边坡在施工和运营期间坡体的工作性态，及时提出处理方案与措施。动态评价边坡的稳定性，及时为建设单位提供相关技术数据。评价边坡整治效果，并为边坡支护工程的后续维护工作提供依据。深路堑边坡3.1监测目的3.2监测意义路基冻胀影响列车行车安全、高速铁路的运输效率和运营收益，对严寒地区的高速铁路建设运营危害极大。冻胀监测获取路基变形的数据，进而掌握冻胀分布特征、冻胀变形规律。为施工、优化设计和运营提供依据，保证铁路项目施工、运营安全。冻胀监测路基最大冻胀量分布图路基冻胀时程曲线3.2监测意义一般路基冻胀变形规律3.2监测意义综合检测车检测发现哈齐客专部分路基段连续出现波长均在20m左右（与混凝土基床伸缩缝一致），动态峰值在3～5mm（大部分3～4mm）间高低病害，集中出现在混凝土基床路基地段。是否对混凝土基床的温度变形效应估计不足，需要由确切的监测数据来回答。混凝土基床温度效应上行K95动检车检测出现周期性高低不平顺

下行K1923.2监测意义填料基床混凝土基床填料基床混凝土基床混凝土基床路基与填料路基综合检测列车波形图对比，填料路基地段波形无周期性高低不平顺。3.2监测意义

哈齐高铁京沈高铁最低气温-40℃-34℃平均冻结指数-1837.8（齐齐哈尔）-841.4（沈阳）冻深2.4~2.6m1.2~1.6m混凝土基床厚度2.14~2.97m1.35~2m伸缩缝距离20m10m混凝土基床对比哈齐高速铁路京沈高速铁路20m10m针对京沈高铁特点对研究混凝土基床的温度效应，选择5个不同冻深区段，连续在三块混凝土基床设置9个静力水准观测点，全年连续观测，获取混凝土基床变形最为可信的一手数据。夏季混凝土基床变形冬季混凝土基床变形3.2监测意义3.2监测意义深路堑边坡，尤其是膨胀岩边坡，由于地表积雪和表层冻土融化等原因，存在坡体局部滑塌、骨架护坡结构破坏的隐患，对高铁建设及运营安全影响极大。在存在隐患地段设置坡体内部水平位移监测，能够了解边坡在施工和运营期间坡体的工作性态，及时提出处理方案与措施。边坡监测04监测方案4.1方案设计原则监测系统遵循工程需要，目的明确，按照整体控制，突出重点，关键部位优先的原则设计。施工期和运营期监测相结合，全面监测路基和边坡性状的全过程。监测仪器的布设统一规划。施工期监测设施应保留。仪器选择力求少而精，仪器需具备牢固、抗施工干扰能力强，被破坏后易恢复等特性。减少和避免施工干扰，不影响正常施工和使用。4.2水准监测方案1）监测段落段落起讫里程长度/m断面数量1DK347+250～DK349+5432293422DK353+826～DK355+2191393153DK355+682～DK357+1571474164DK359+091～DK360+9681877205DK378+131～DK379+8271300146DK381+263～DK383+0111748197DK387+342～DK388+4661124138DK399+905～DK401+1631259149DK448+670～DK449+500830910DK454+060～DK454+825765811DK457+804～DK458+393589612DK463+567～DK464+95913931513DK468+292～DK470K472+548～DK473+95214041615DK480+013～DK481+409139615对业主要求的30段主要涵盖松软土地基路堤、路堑坡面防护、地下水路堑等路基段落（空间分段）进行路基面变形监测，具体监测段落见表。（监测具体里程位置可根据现存实际情况进行调整）表1路基面变形监测段落表4.2水准监测方案表1路基面变形监测段落表（续）段落起讫里程长度/m断面数量16DK489+445～DK491+02315781717DIK536+450～DIK537+87314231518DK549+902～DK550+90410021219DK556+427.40～DK557+644.0012261420DK563+938.74～DK565+660.7717221921DK565+796.86～DK567+177.4113811522DK573+345.00～DK574+414.2110691223DK575+041.72～DK578+164.5531235124DK579+019.85～DK580+401.9113821525DK581+813.12～DK584+408.2525954526DK590+625.95～DK591+636.8110111227DK592+840～DK593+91710771228DK597+738.46～DK600+213.5024754429DK600+271.70～DK601+608.3013371530DK601+648.10～DK602+815.50116713合计44304553注：下文对水准测量冻胀监测的阐述以“监测段落18”为例。2）测点布设——监测点布设4.2水准监测方案沿线路方向每100m设置一个监测断面，个别段落选择进行加密监测，断面间距为5m。每个监测断面布设3个冻胀监测点，分别位于混凝土基床两侧及中心处。不锈钢观测标打孔镶入，深10cm，表面凸出约5mm帽头，并采用粘结剂稳定螺钉。监测点布设横断面图4.2水准监测方案2）测点布设——监测点布设监测点布设平面图4.2水准监测方案2）测点布设——监测点布设

基准点选择线下深埋水准点；工作基点选取监测段落线的线路水准点。4.2水准监测方案3）水准路线本项目采用几何水准测量方法，使用DiNi03水准仪按照《国家一、二等水准测量规范》（GB12897-2006）二等标准的要求，采用单路线往返监测，起闭于线下水准基点。首期观测联测线下深埋水准点（基准点）和线路水准点（工作基点），建立监测基准网。后期观测分为两个部分：工作基点检核与冻胀监测点观测。4.2水准监测方案3）水准路线4.2水准监测方案4）外业测量要求仪器设置正确，按规范要求在仪器中进行设置相关限差，不满足要求时应根据仪器的提示进行重测。同一路线的往返测使用同一类型仪器和转点尺垫，沿同一路线进行。监测成果的重测和取舍按《国家一、二等水准测量规范》（GB/T12897-2006）二等水准有关要求执行。监测顺序：

往返测：奇数站为后—前—前—后

偶数站为前—后—后—前

每一测段均为偶数测站结束。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。观测过程中为保证水准尺的稳定性，选用2.5kg以上的铸铁尺垫；水准监测路线必须路面硬实，监测过程中尺垫踩实以避免尺垫下沉。同时监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。4.2水准监测方案4）外业测量要求等级视线长度前后视距差前后视距累计差视线高度重复测量次数二等≥3且≤50≤1.5≤6.0≤2.8且≥0.55≥2次等级上下丝读数平均值与中丝读数之差基辅分划读数之差基辅分划所测高差之差检测间歇点高差之差二等±1.5±0.4±0.6±1.04.2水准监测方案5）内业数据处理闭合差检核条件等均满足要求后用COSA进行平差计算。路基冻胀监测按《建筑变形测量规范》（JGJ8-2007）三级（等同于《国家一、二等水准测量规范》（GB12897-2007）二等）规定执行。等级变形观测点的高程中误差（mm）相邻变形观测点的高程中误差（mm）三级±1.0±0.5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、观测方法及要求三级1.00.30.60.8DS05型仪器，按国家二等水准测量的技术要求施测。4.2水准监测方案5）监测周期及频次监测周期：合同签订之日起至2019年10月工程初步验收合格。监测频次：首期观测为2016年11月。后期观测时间为12、1、2、月，每个月观测1次，每年共观测4次。根据首期与第二期观测结果对比分析，可选择重点段落调整观测频次。年/月1月2月3~10月11月12月2016---1次1次20171次1次-1次1次20181次1次---4.3自动监测方案1）自动监测段落选择4.3自动监测方案序号段落最大冻深（m）路基结构形式混凝土基床厚度所属地区及降水情况地下水情况边坡情况监测断面数量（个）特殊地质条件路堤路堑边坡1DK347+250-DK349+5431.35路堑、路堤路堑2m，路堤1.35m喀左，年平均降雨515mm地下水路堑，设置渗水盲沟最大高度29米112膨胀性土（泥质砂岩、泥岩具有弱膨胀性，粉质粘土具有中等膨胀性）；局部基床面下（2-3米）挖出地下水。2DK387+342-DK388+466路堤、路堑路堑2m，路堤1.35m朝阳，年平均降水296mm地下水路堑，设置渗水盲沟/11/泥岩具有弱膨胀性；施工期间未挖出水3DK448+670-DK449+5001.47路堑路堑2m/地下水路堑，设置渗水盲沟最大高度27米，施工期有滑坡//2泥质砂岩、沙粒砂岩岩层产状；施工期间挖出少量水。4DK454+060-DK454+825路堑路堑2m北票，年平均降水506mm地下水路堑，设置渗水盲沟最大高度26米，施工期有滑坡112膨胀岩，土质易风化；施工期间局部基床表面挖出水。5DK457+804-DK458+393路堑路堑2m/未设置渗水盲沟最大高度34米//2黄土具有一级（轻微）湿陷性；全风化和强风化凝灰质砂岩具有弱膨胀性。6DIK536+450-DIK537+8731.40路堑、路堤路堑2m，路堤1.4m阜新，年平均降水458mm地下水路堑，设置渗水盲沟/11/页岩具有强膨胀性7DK592+840-DK593+9171.48路堑、路堤路堑1.9m，路堤1.48m沈阳，年平均降水631mm地下水路堑，设置渗水盲沟/11/凝灰岩具有强膨胀性每个断面设4个位移传感器，2串温度传感器。在10个自动监测断面中选择4个不同冻深情况，连续两块混凝土基床布设静力水准监测传感器。共设位移传感器40个，温度传感器20串，静力水准70个点位。小型气象站一套。4.3自动监测方案1）自动监测段落选择：传感器数量4.3自动监测方案2）仪器工作原理位移传感器工作原理位移传感器采用JMDL3205型单点位移计，位移计锚固头埋设在混凝土基床底部，法兰盘固定基床表面，可以精确测出混凝土基床变形情况。4.3自动监测方案2）仪器工作原理温度传感器采用德国生产的A级三线制热敏铂电阻温度传感器PT1000，为保证温度传感器布置深度的正确性和方便现场埋设工作，结合冻胀监测方案中温度传感器的不同布置位置，温度传感器埋设如图所示。温度传感器4.3自动监测方案2）仪器工作原理静力水准仪利用连通液的原理，多支通过连通管连接在一起的储液灌的液面总是在同一水平面，通过测量不同储液罐的液面高度，经过计算可以得出各个静力水准仪的相对差异沉降。静力水准仪4.3自动监测方案2）仪器工作原理小型气象站配置了大气温度、湿度、风速、风向、气压、雨量、辐射等气象环境传感器，采用多节点多级采集传输模式，内置GPRS无线模块，集成太阳能供电系统，采用全铝合金三角支架；系统通过GPRS发送数据到远程服务器，可实时监测区域内的气象信息小型气象站4.3自动监测方案2）仪器工作原理阵列式位移计(SAA)是一种基于微电子机械系统测试原理测试加速度和位移的传感器,具有精度高、可重复利用、自动实时采集等特点。该仪器装置广泛应用与岩土工程的变形测试要求,如边坡滑移、隧道、路基沉降、桥梁挠度等变形监测。阵列式位移传感技术4.3自动监测方案3）冻胀变形监测测点布设传感器布置平面图对4种不同冻深区域，选择三块混凝土基床进行连续监测。在横断面上分别选择左线底座外侧0.15m、1.15m处布置两条测线，部分在线间增设测点，具体布置如下图所示：4.3自动监测方案3）冻胀变形监测测点布设冻胀计监测点布设立面图地温监测点布设立面图4.3自动监测方案4）深路堑边坡监测监测原则：（1）原则上监测剖面的每一级边坡设置测点，并优先布置于土质、强风化等软弱岩土体内。（2）钻孔测斜仪主要布置在软弱岩土体内，且测斜仪重点监测坡体深部的水平位移，钻孔深度应达到弱至中等风化基岩处。4.3自动监测方案序号监测断面里程监测孔位置钻孔深度（m）边坡防护情况1DK347+550右侧二级\四级10/20膨胀岩/深路堑边坡/桩间重力式/29m深路堑边坡DK347+600右侧二级\四级10/202DK448+840左侧二级\四级10/20膨胀岩/深路堑边坡/滑塌DK448+900左侧二级\三级10/20膨胀岩/深路堑边坡/滑塌3DK454+391左侧一级\三级10/17膨胀岩/深路堑边坡/滑塌DK454+580左侧一级\二级22/23膨胀岩/深路堑边坡/滑塌4DK458+000左侧二级\四级15/25膨胀岩/深路堑边坡/34mDK458+075左侧二级\四级15/25膨胀岩/深路堑边坡/34m表4-9监测孔布置位置备注：观测断面里程及观测孔位置可根据现场实际情况进行调整4）深路堑边坡监测4.3自动监测方案5）DK347+250~DK349+543段①工程概述本工点位于顾杖子隧道出口，路址地貌为高级阶地，地形起伏不大，地表为耕地。本段路基中心最大挖方深度为30.93米，路堑最大边坡高度28.86米。原地貌表层覆盖新黄土，底层为泥质砂岩、泥岩具弱膨胀性，粉质黏土具中等膨胀性。边坡坡度均为1:1.75；除边坡三级平台宽度加宽至6米，其余平台均为3米；挖方段岩层为背斜，两侧边坡岩层均为逆层。

设计变更：在一级边坡DK347+520~DK347+780段和二级边坡DK347+550~DK347+750段设置锚杆框架梁加固，锚杆长度8m，以20°角下倾，框架梁尺寸3.6m（纵）*4.507m（横）；增加一排挖孔抗滑桩；设计变更边坡仍为五级边坡。4.3自动监测方案5）DK347+250~DK349+543段5级边坡挖孔桩五级边坡（右侧）4.3自动监测方案5）DK347+250~DK349+543段特殊地质条件4.3自动监测方案5）DK347+250~DK349+543段挡土墙及两侧地质岩层对比4.3自动监测方案5）DK347+250~DK349+543段DK347+250~DK349+543段平面图4.3自动监测方案测斜管：10m测斜管：20m5）DK347+250~DK349+543段DK347+550断面图（测斜管布置图）4.3自动监测方案测斜管：20m测斜管：10mDK347+600断面图（测斜管布置图）5）DK347+250~DK349+543段4.3自动监测方案6）DK448+670~DK449+500段①工程概述本工点位于山神沟大桥大里程端与马三沟大桥小里程端之间，地势为低山丘陵地貌，地形起伏不大，地表为林地、耕地覆盖，路基最大填方高度6.01米，路堤最大边坡高度1.8米，路堑最大挖方为23.38米，路堑最大边坡高度为27.06米。原地貌表层覆盖新黄土，底层为强风化泥质砂岩具中等膨胀性，泥质砂岩、砂粒砂岩岩层产状。施工期间边坡滑动。设计变更：边坡放缓至1:2，平台加宽；增加抗滑桩加固4.3自动监测方案6）DK448+670~DK449+500段4.3自动监测方案6）DK448+670~DK449+500段4.3自动监测方案6）DK448+670~DK449+500段4.3自动监测方案6）DK448+670~DK449+500段4.3自动监测方案4.3自动监测方案4.3自动监测方案4.3自动监测方案4.3自动监测方案4.3自动监测方案4.3自动监测方案4.3自动监测方案4.3自动监测方案4.3自动监测方案4）自动监测实施方案确定点位4.3自动监测方案4）自动监测实施方案人员进场及钻孔4.3自动监测方案4）自动监测实施方案传感器标定4.3自动监测方案4）自动监测实施方案埋设传感器4.3自动监测方案4）自动监测实施方案系统调试4.3自动监测方案4）自动监测实施方案数据采集4.3自动监测方案4）自动监测实施方案数据采集4.3自动监测方案4）自动监测实施方案数据分析4.3自动监测方案4）自动监测实施方案定期维护4.3自动监测方案4）自动监测精度1）冻胀测量精度冻胀变形自动化测量的精度一般高于人工水准测量的精度要求，并不大于0.5mm。2）地温精度温度传感器的精度为±0.1℃。3）静力水准精度：静力水准传感器的精度为±0.5mm。4）SAA精度：传感器每32m的测试精度为±1.5mm,温度适宜范围-30~50℃4.3自动监测方案5）自动监测频次温度、位移传感器：在冬季冻胀敏感期每天采集1组数据；夏季非敏感期每7天采集1组数据。1组数据采集4次（0:00、6:00、12:00、18:00）。静力水准：在冬季冻胀敏感期每天采集1组数据；夏季非敏感期每7天采集1组数据。1组数据采集4次（0:00、6:00、12:00、18:00）。05成果形式5成果形式1）日报：冬季每天提供冻胀日报。包括各个监测断面的冻深、冻胀、混凝土基床变形等数据信息。5成果形式2）阶段报告：每个冻融周期提供阶段报告。阶段报告包括监测期内的气象数据、所有监测断面地温变化时程曲线图、冻深时程曲线图、冻胀时程曲线图、混凝土基床变形时程曲线图。并对发生的情况进行简要分析。气温资料路基温度分布时程曲线5成果形式路基冻深时程曲线路基冻胀时程曲线归一化冻胀比与冻深关系曲线3）网络访问：向业主提供实时网络访问的功能，可随时查询最新的监测数据。5成果形式06人员组成6人员组成项目组织机构6人员组成主要人员组成表序号姓名/职务人员职称备注1项目经理于来波工程师

2项目副经理马六锋工程师

3项目副经理闫宏业副研究员

4项目总工沙尚典工程师

5项目副总工崔颖辉助理研究员

6工程部部长朱晓峰工程师

7技术质量部部长龚志强工程师

8综合部部长胡龙喆助理工程师

6人员组成工作人员组成冻胀水准监测：设备安装1组，监测6组；冻胀自动监测：设备安装2组，监测1组；边坡人工监测：设备安装1组，监测1组；边坡自动监测：