高速铁路轨道的平顺性与沉降变形监测设计书

1 高速铁路轨道的平顺性与沉降变形监测设计书 一 本设计是对某客运专线铁路路基进行，总长 里，包括 4 座大桥，一座特大桥，一座隧道， 6 段路基， 5 座混凝土箱涵。管段内软基处理形式较多，工后沉降不均匀，为确保客运专线无碴轨道的铺设和控制工后沉降，特制定施工期间的沉降变形动态观测实施细则。 二 1 路基沉降变形观测 路基监测断面设置 本段路基设计为深路堑，地质情况为全风化、中风化粉砂质泥岩。全段路基共设置 2 个 监测断面， 2 个 监测断面， 5 个 监测断面 ， 2 个 监测断面， 2 个 G 型监测断面， 4 个 I 型边坡位移监测断面。 各监测断面设置里程为： 里程分别为 20、 +850。 里程分别为 20、 +850。 里程分别为 50、 +690、 +730、 +760、 +790。 里程分别为 55、 +624。 2 G 型里程分别为 + I 型里程分别为 45、 +690、 +730 左侧， 30 右侧。 测元件 本段路基观测元件为沉降观测桩、沉降板、位移监测桩、静力水准仪、单点沉降计和边桩，具体数量见表 1测元件具体形式见附图一。 监测断面监测断面数量沉降观测桩沉降板位移监测桩静力水准仪边桩单点沉降计 6 6 2 2 8 5 6 4 28合计 17 23 2 28 4 2 8表1 - 1 1 路基监测断面设置 本段路基为基床处理路基，地质情况为全风化粉砂质泥岩。监测断面设置为 1 个 监测断面， 2 个 监测断面， 4 个 监测断面， 1 个 监测断面， 2 个 G 型监测断面。 各监测断面设 置里程： 里程分别为 00。 里程分别为 20、 +335。 里程分别为 10、 +230、 +320、 +330。 里程分别为 70。 G 型里程分别为 + 测元件 本段路基观测元件为沉降观测桩、静力水准仪、单点沉降计和边桩，具体数量见表 1测元件具体形式见附图一。 3 监测断面监测断面数量沉降监测桩静力水准仪边桩单点沉降计 6 6 4 2 4 3 4合计 10 19 4 4 2表1 - 3 路基监测断面设置 本段路基为边坡防护路基，地质情况为全风化粉砂质泥岩。监测断面设置为 1 个 监测断面， 1 个 监测断面， 2 个 监测断面， 5 个 监测断面， 4 个 监测断面， 2 个 监测断面， 2个 监测断面， 6 个 G 型监测断面，具体断面型式见附图。 各监测断面设置里程： 里程分别为 15。 里程分别为 35。 里程分别为 60、 +735。 里程分别为 45、 +780、 +825、 +850、 +880。 里程分别为 55、 +840、 +790、 +900。 里程分别为 65、 +835。 里程分别为 85、 +710。 G 型里程分别为 45、 + 测元件 本段路基观测元件为沉降观测桩、沉降板、静力水准仪、单点沉降计和边桩，具体数量见表 1测元件具体形式见附图一。 表 1基沉降变形监测元件数量表 4 监测断面 监测断面数量 沉降监测桩 静力水准仪 边桩 单点沉降计 沉降板 1 3 1 3 2 6 2 4 5 15 10 10 5 4 12 8 8 8 2 6 4 6 2 2 2 6 12 合计 22 44 12 24 24 19 路基监测断面设置 本段路基为深路堑，地质情况为 全风化粉砂质泥岩。监测断面设置为 1 个 监测断面， 1 个 监测断面， 3 个 监测断面， 7个 监测断面， 4 个 G 型监测断面， 3 个 I 型监测断面。 各监测断面设置里程： 里程分别为 60。 里程分别为 55。 里程分别为 80、 +940、 +970。 里程分别为 80、 +610、 +650、 +690、 +830、 +870、+910。 G 型里程分别为 + I 型里程分别为 00、 +630、 +660。 测元件 本段路基观测元件为沉降观测桩、沉降板、静力水准仪、单点沉降计、位移监测桩和边桩，具体数量见表 1测元件具体形式见附图一。 5 监测断面监测断面数量沉降监测桩静力水准仪边桩单点沉降计沉降板位移监测桩 3 3 2 1 9 6 6 3 7 8 21合计 19 22 8 8 7 3 21表1 - 5 路基监测断面设置 本段路基为深路堑，地质情况为全风化粉砂质泥岩。监测断面设置为 1 个 监测断面， 1 个 监测断面， 1 个 监测断面， 5个 监测断面， 6 个 监测断面， 4 个 G 型监测断面， 1 个 各监测断面设置里程： 里程分别为 55。 里程分别为 15。 里程分别为 26、 +450、 +475、 +510、 +530。 里程分别为 20。 里程分别为 80、 +550、 +580、 +620、 +660、 +700。 G 型里程分别为 + I 型里程分别为 75。 测元件 本段路基观测元件为沉降观测桩、沉降板、静力水准仪、单点沉降计、位移监测桩和边桩，具体数量见表 1测元件具体形式见附图一。 6 表 1基沉降变形监测元件数量表 监测断面 监测断面数量 沉降监测桩 静力水准仪 边桩 单点沉降计 沉降板 位移监测桩 1 3 1 3 2 1 5 15 10 10 5 1 3 2 3 1 6 6 4 8 1 7 合计 19 30 8 14 14 6 7 45 段路基监测断面设置 本段路基为顺层路堑，地质情况为全风化粉砂质泥岩。监测断面设置为 4 个 监测断面， 2 个 监测断面， 3 个 监测断面， 2 个 G 型监测断面， 1 个 I 型监测断面。 各监测断面设置里程： 里程分别为 00、 +915、 +985 、 10。 里程分别为 75、 05。 里程分别为 40、 20、 +045。 G 型里程分别为 45。 I 型里程分别为 45。 测元件 本段路基观测元件为沉降观测桩、沉降板、静力水准仪、单点沉降计、位移监测桩和边桩，具体数量见表 1测元件具体形式见附图一。 监测断面监测断面数量沉降监测桩静力水准仪边桩单点沉降计沉降板位移监测桩 12 6 4 4 2 3 4 7合计 12 21 4 4 4 2 7表1 - 7 路基沉降变形监测元件数量表 7 基沉降观测频次 路基沉降观测频次应不低于表 1规定，当环境发生变化或数据异常时应及时观测和加大观测频次。 基沉降监测责任人： 路基沉降监测责任人负责本监测元件的埋设、断面的监测、测量数据的整理和结果分析。 观测阶段一般 1 次/ 天沉降量突变 2 3 次/ 天两次填筑时间间隔较长 1 次/ 3 天第1 个月 1 次/ 周第2 、3 个月 1 次/ 1 0 天3 个月以后 1 次/ 2 周6 个月以后 1 次/ 月第1 个月 1 次/ 2 周第2 、3 个月 1 次/ 月3 1 2 个月 1 次/ 3 月无碴轨道铺设后表1 - 7 路基沉降观测频次观测频次填筑或堆载堆载预压或路基施工完毕 8 2 桥涵沉降变形观测 家塘 1#、 2#大桥、姚家塘特大桥、大名塘、南冲大桥墩台基础沉降观测 台基础沉降观测点的设置 墩台基础沉降观测桩在承台浇注时预埋，埋设在每个承台顶面的四个角处，墩身浇注完成后在墩顶埋设四个沉降观测桩，墩台沉降观测由承台移到墩顶。墩台沉降观测桩位布置见图 2 梁墩台基础沉降观测频次 桥梁墩台基础沉降观测频次应不低于表 2规定，当环境发生变化或数据异常时应及时观测和加大观测频次。 梁墩台沉降监测责任人： 桥梁墩台沉降监测责任人负责所有监测元件的埋设、监控测量、测量数据的整理和结果分析。 9 观测周期/ 设置观测点荷载变化前后各1次或1次/周承台回填时，测点应移至墩身或墩顶架梁前 1次/周预制梁架设 前后各1次附属设施施工荷载变化前后各1次或1次/周制梁前 1次/周上部结构施工中荷载变化前后各1次或1次/周附属设施施工荷载变化前后各1次或1次/周前后各1次至少进行2次通过前后的观测1次/周岩石地基的桥梁，一般不宜少于2个月1次/天03个月 1次/月412个月 1次/3个月1324个月 1次/6个月无碴轨道铺设期间无碴铺设完成后预制架梁桥位施工桥梁6个月全程架桥机(运梁车)通过桥梁主体工程完工无碴轨道铺设前表2 - 1 墩台沉降观测频次表全程全程全程全程全程观测阶段墩台基础施工完成墩台混凝土施工工后沉降长期观测备注注：观测墩台沉降时，应同时记录结构荷载状态、环境温度及天气日照情况。全程全程观测频次观测期限/24个月全程 10 图 2涵变形观测点设置图 2 0 钢 筋锚固砂浆 11 洞沉降变形观测 洞沉降变形观测点的设置 涵洞沉降观测点设在涵洞边墙两侧帽石顶上，每侧两个，每个涵洞测点数 4 个。涵洞洞顶回填土后还应与路基一起进行洞顶填土的沉降观测，沉降观测采用路基 沉降监测断面。沉降观测桩布置见图 2位里程、数量见表 2 埋设里程距中线(m)埋设数量埋设里程埋设数量 / / / /表2 - 2 涵洞沉降监测桩位表顶填土沉降监测桩涵洞中心里程涵 12 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荷载变化前后各1次或1次/周涵洞填土施工荷载变化前后各1次或1次/周架桥机(运梁车)通过前后至少进行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1次/天03个月 1次/月412个月 1次/3个月1324个月 1次/6个月表2 - 3 涵洞沉降观测频次表全程6个月全程观测阶段 备注注：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。全程全程观测频次观测期限/洞沉降观测频次 涵洞沉降观测频次应不低于表 2规定，当环境发生变化或数据异常时应及时观测和加大观测频次。 洞沉降沉降监测责任人： 涵洞沉降监测责任人负责本管段内五座涵洞的所有监测元件的埋设、监控测量、测量数据的整理和结果分析。 13 3 隧道基础沉降变形观测 3. 1 隧道基础沉降变形观测点的设置 隧道基础沉降观测点的布设为，仰拱填充完成后在仰拱顶面布设两个基础沉降观测桩，隧底工程完成后，在同观测断面两侧边墙处布设一对沉降观测桩，观测点的埋设见图 2设数量、里程见表 3 埋设里程 距中线(m ) 埋设数量 埋设里程 埋设数量 仰拱顶面 边墙表3 - 1 隧道基础沉降桩位表观测周期隧底工程完成后 1次/ 周01 个月 1次/ 周13 个月 1次/ 2周无碴轨道铺设后表3 - 2 道基础沉降观测频 次 隧道基础沉降观测频次应不低于表 3规定，当环境发生变化或数据异常时应及时观测和加大观测频次。 道基础沉降监测责任人： 隧道基础沉降监测责任人负责何家皂隧道所有监测元件的埋设、监控量测、测量数据的整理和结果分析。 14 4 过渡段沉降变形观测 4. 1 过渡段沉降变形观测点的设置 路桥、路涵、路隧过渡段观测断面同路基沉降观测断面，涵洞轴线路基面观测断面同涵洞洞顶填土沉降观测断面。路堤和路堑过渡段在分界处设路基面观测桩，每个观测断面设 3 个沉降观测桩，埋设里程、 数量见表 4 断面里程 埋设数量 备注35 340 300 330 3表4 - 1 堤堑过渡段沉降观测桩位表堤堑过渡段沉降观测埋设3个沉 降观测桩，渡段沉降观测频次 涵洞沉降观测频次应不低于表 1规定，当环境发生变化或数据异常时应及时观测和加大观测频次。 渡段沉降观测责任人 过渡段沉降变形观测由负责此段路基的沉降变形责任人员负责所有监测元件的埋设、监控量测、测量数据的整理和结果分析。 15 5 水平安装（测量剖面沉降） （ 1）用全站仪测定观测断面的中心高程及埋设桩号。 （ 2）在路基填筑过程中，当路堤填筑高度高于埋管位置 30的填土压实以后，在垂直线路方向开挖出宽 20，深 30的沟槽，整平槽底并在沟底铺设一层 5 10厚的细砂，并人工夯实。 （ 3）在铺设测斜管时应逐节对口连接成一根，每侧要伸出路基坡脚2m，为防止测斜管被损坏，管头两端用 壁厚 30，井内断面尺寸 90 120，井深 100。 （ 4）测斜管连接时要特别注意导线槽的对正，不得扭曲。连接方法如下：每节测斜管上套入连接管的长度的一半，对正连接管上的槽接下一节管，检查各节管的连接良好及导向槽对接正确后才能铺设，为防止泥砂从连接管段进入管内， 在路堤外面的测斜管接管均应以重 300克的无纺土工布包裹，外用塑料绳扎紧，无纺土工布接口处用电工胶布粘接。观测点横断面见图 1。 图 1 观测点横断面图（单位：） （ 5）测斜管铺设时，一对导槽要垂直放置（测量用的导槽），另一对导槽要水平放置，并预先在测斜管内穿入测绳（或细钢丝绳）一根，用于测量时拉测头用。 16 6 边坡水平位移观测 （ 1）做好考证表的记录，主要内容包括孔号、管长、测量仪器型号、率定系数、埋设人员及日期等。 （ 2）在孔口设置水准点，每次测量时需对水准点的高程进行校核。 （ 3）将电缆线与指示器连接、测 头、电缆、仪器要连接正确。 （ 4）测量前，先将测头导轮对准垂直导槽放在导管内 3 5分钟，使测头与地下温度平衡。 （ 5）测量时，缓慢地放电缆，使测头在管道内行走平稳，每 50为一测点、待读数器稳定后，读取数字，来回往返读数 2次，正返两次测值的平均值作为测值。 （ 6）测量结束后，进行资料的整理、分析。 17 三 评估工作应根据下列资料综合分析： 1. 路基沉降观测资料。 2. 路基地段的线路设计纵断面图、工程地质纵横断面图、设计图纸和说明书、陈将计算报告（包括不同 阶段的设计沉降值与时间关系曲线）等相关设计资料。 3. 施工过程、施工检查以及填料、级配和压实检验情况等施工资料。 4. 施工质量控制过程和抽检情况等监理资料。 5. 路基沉降预测应采用曲线回归法，并满足下列要求 （ 1） 根据路基填筑完成或推载预压后不少于 3 个月的实际观测数据作多种曲线的回归分析，确定沉降变化的趋势，曲线回归的相关系数不应低于 2） 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 8 （ 3） 路基填筑完成或推载预压后，最终的沉降预测时间应满足下列条件： S（ t） /S(t ) 75 式中 S（ t）表示预测时的沉降值