沉降观测作业指导书.doc

青荣城际铁路标 沉降观测作业指导书 编 制： 审 核： 批 准： 有效状态：有效 中交二航局青荣城中交二航局青荣城际铁际铁路指路指挥挥部部 二一一年五月 目目 录录 1.1.目的目的.3 2.2.编制依据编制依据.3 3.3.适用范围适用范围.3 4.4.沉降监测工艺简介沉降监测工艺简介.3 5.5.仪器设备及人员要求仪器设备及人员要求.4 6.6.沉降监测工艺流程沉降监测工艺流程.4 7.7.监测断面的设置监测断面的设置.4 7.17.1 路基工程路基工程.4 7 7.2.2 桥涵工程桥涵工程.10 5.35.3 隧道工程隧道工程.14 7.47.4 过渡段工程过渡段工程.16 8.8.沉降监测沉降监测.16 8.18.1 一般要求一般要求.16 8 8.2.2 观测水准基点、工作基点的布设观测水准基点、工作基点的布设.17 8 8.3.3 沉降变形观测主要技术要求沉降变形观测主要技术要求.18 8 8.4.4 各种地段沉降变形观测各种地段沉降变形观测.18 8 8.5.5 沉降变形测量精度要求沉降变形测量精度要求.19 8 8.6.6 沉降观测的频次沉降观测的频次.19 8.78.7 观测点的保护观测点的保护.23 9.9.测量观测资料整理及提交资料测量观测资料整理及提交资料.23 9.19.1 一般要求一般要求.23 9.29.2 资料整理资料整理.24 9.39.3 提交资料提交资料.25 10.10.附件附件.25 10.110.1 沉降观测小组人员名单沉降观测小组人员名单.25 10.210.2 沉降观测仪器设备沉降观测仪器设备.27 沉降观测沉降观测作业指导书作业指导书 1.1.目的目的 明确沉降观测工作的流程、操作要点、相应的工艺标准和内业 数据的处里，指导、规范沉降观测，为评估做好准备。 2.2.编制依据编制依据 （1） 客运专线铁路无砟轨道铺设条件评估技术指南 （铁道 部工管技 200977 号） ； (2)国家一、二等水准测量规范 （GB128972006） ； (4) 建筑沉降变形测量规程 （JGJ/T8-2007） ； (5) 铁路客运专线竣工验收暂行办法 （铁建设2007183 号） ； (6) 客运专线无砟轨道铁路施工技术指南 （TZ216-2007） ； (7) 工程测量规范 （GB50026-2007） ； (8) 客运专线无砟轨道铁路设计指南 （铁建设函2005754 号） ； (9) 客运专线铁路变形观测评估技术手册 (10)铁道部有关规定及和新建青荣城际铁路工程设计文件； 3.3.适用范围适用范围 本方案适用于我施工指挥部施工范围内的所有路基（含过渡段） 、 桥梁、涵洞、隧道工程（即隧道口仰拱、隧道一般地段和不良、复 杂地质区段）施工过程中的沉降变形观测。 4.4.沉降监测工艺简介沉降监测工艺简介 青荣城际铁路无碴轨道对路基、桥涵、隧道等线下工程的工后 沉降要求严格、标准高，设计中对土质路基、涵洞基础等均进行了 沉降变形计算，采取了相应的设计措施。而影响沉降计算的因素较 多，沉降计算的精度不足以控制无碴轨道工后沉降。施工期必须按 设计要求进行系统的沉降变形动态观测。通过对沉降观测数据系统 综合分析评估，验证或调整设计措施，使路基、桥涵、隧道工程达 到规定的变形控制要求。分析、推算出最终沉降量和工后沉降，合 理确定无碴轨道开始铺设时间，确保青荣城际铁路无碴轨道结构铺 设质量。 5.5.仪器设备及人员要求仪器设备及人员要求 变形监测仪器设备购置、观测元件加工应按照设计文件和国 家一、二等水准测量规范的要求进行购买，要求购买 DS05 及以上 的水准仪，建立仪器设备购置台帐和仪器设备检验计划。仪器设备 运抵施工现场后，应立即进行开箱检查验收，应向仪器设备供应方 索取仪器设备出厂合格证，计量检测证等相关质量证明。仪器、设 备检验合格后应妥善保管。 各工区须配置足够的专业测量人员从事沉降观测工作，总负责 为各工区总工程师，直接负责人为各工区测量负责人，名单上报经 理部工程部备案，如有人员变动需上报工程部，需同等级别人员补 充并经工程部同意后方可进行调换。 6.6.沉降监测工艺流程沉降监测工艺流程 监测元器件的埋设监测观测资料整理数据分析提交 观测文件提交观测报告提交评估申请 7.7.监测断面的设置监测断面的设置 7.17.1 路基工程路基工程 路基沉降观测应以路基面沉降和地基沉降观测为主。 7.1.1 观测断面按照设计要求设置，同时满足以下要求： 沿线路方向的间距一般不大于 50m；地势平坦且地基条件均匀 良好的路堑、填方高度小于 5m 且地基条件均匀良好的路堤可放宽到 100m。对地形、地质条件变化较大地段应加密断面，一般间距不大 于 25m，在变化点附近设置观测断面，以确保能够反映真实差异沉 降。 对地形横向坡度大于 1:5 或地层横向厚度变化的地段应布设不少于 1 个横向观测断面。 7.1.2 观测点按照设计要求设置，同时满足以下要求： 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。 一般路堤地段观测断面包括沉降观测桩和沉降板，沉降观测桩每断 面设置 3 个，布置于双线路基中心及左右线中心两侧各 2m 处：沉降 板每断面设置一个，布置于双线路基中心。软土、松软土路堤地段 观测断面一般包括剖面沉降管、沉降观测桩、沉降板和位移观测桩。 沉降观测桩每断面设置 3 个，布置于双线路基中心及两侧各 2m 处， 沉降板位于双线路基中心，位移观测桩边桩分别位于两侧坡脚外 2m、10m 处，并与沉降观测桩及沉降板位于同一断面上，剖面沉降 管位于基底。 7.1.3 沉降板按照设计要求设置，同时满足以下要求： 对路堤填高小于 3m 且压缩层厚度小于 5m 地段，设置断面间距 为 200m；对压缩层厚度大于 20m 地段，设置断面间距为 50m；其余 情况根据具体情况，设置断面间距为 50100m；地面横坡或压缩层 底横坡大于 1:5 时，横断面布置两处沉降板，一处位于路基中心， 另一处根据地形地质情况布置。 7.1.4 预压地段，预压期在基床底层顶面临时布置沉降板，位 移观测以及基底沉降观测布置与无预压段完全一致，预压土方卸除 时临时沉降板随之拆除，基床表层施工后，于路基面上设置正式沉 降观测桩。 路堑地段观测断面分别位于路基中心，左右中心线以外 2m 的路 基面处各设 1 根沉降观测桩，观测路基面的沉降。深厚层地基需分 层沉降监测：深厚层第四系土层地段、软土地段的桥路过渡段及不 同地层结构附近设置。采用机动钻孔引孔埋设 PVC 管和沉降磁环， 利用电磁式深层沉降仪进行观测。分层设置，厚度大于 3m 时，每 3m 增设一组，地层界面和加固地面设置磁环。具体布置断面和布置 位置按设计文件要求执行。路堤基底设置剖面沉降管进行全断面沉 降观测时，严格按照设计文件要求执行。 7.1.5 测点及观测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。 7.1.6 监测元件的选取和埋设 7.1.6.1 监测元件的选取 元件的选取严格按照设计文件要求执行，对于剖面沉降管、单 点沉降计等电测元件及检测仪器的选配，应选用高灵敏度、高精度、 高可靠性及稳定性好的仪器；仪器企业厂家应具有相应的生产许可 证、计量器具许可证和质量等证明文件，并具有良好的工程应用业 绩和信誉评价。 7.1.6.2 监测元件的埋设 沉降观测桩 选择 20mm 钢筋，顶部磨圆并刻画十字线，底部焊接弯钩，待基床表层级配碎石施 工完成后，在观测断面通过测量埋置在设计位置，埋置深度不小于 0.3m，桩周 0.15m 用 C15 混凝土浇筑固定，完成埋设后测量桩顶标高作为初始读数。 沉降板：由底板、金属测杆（40mm 镀锌铁管）及保护套管 （75mmPVC 管）组成。底板尺寸为 50cm50cm,厚 3cm。按二等水准 标准测量沉降板标高变化。 沉降板埋设位置应按设计测量确定，埋设位置处可垫 10cm 砂 垫层找平，埋设时确保测杆与地面垂直。 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 料稳定套管，完成沉降板的埋设工作。 测量埋设就位的沉降板测杆杆顶标高读数作为初始读数，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 0.5m 为宜，接长前后测量杆顶标高变化量确定接高量。金属测杆用内 接头连接，保护套管用 PVC 管外接头连接。 3）位移边桩：在两侧路堤坡脚外 2m 及 12（或 10）m 处各设一个 位移观测边桩。位移观测边桩采用 C15 钢筋混凝土预制，断面采用 15cm15cm 正方形，长度不小于 1.1m。并在桩顶预埋 20mm 钢筋， 顶部磨圆并刻画十字线。边桩埋置深度在地表以下不小于 1.0m，桩顶 露出地面不应大于 10cm。埋置方法采用洛阳铲或开挖埋设，桩周以 C15 混凝土浇筑固定，确保边桩埋置稳定。完成埋设后采用全站仪测 量观测桩距基桩的距离，采用水准仪测量观测桩标高作为初始读数。 4）剖面沉降管：路基基底剖面沉降管在地基加固施工完毕后，填 土至 0.6m 高度碾压密实后开槽埋设，开槽宽度 2030cm，开槽深度 至地基加固表层顶面，槽底回填 0.2m 厚的中粗砂，在槽内敷设沉降 管（沉降管内穿入用于拉动测头的镀锌钢丝绳），其上夯填中粗砂至与 碾压面平齐。沉降管埋设位置挡土墙处应预留孔洞。沉降管敷设完成 后，两头应砌筑观测坑，并加设盖板，以方便观测及对孔口进行长期 保护，并做好坑内及其周围的排水。并于一侧管口处设置观测桩，观 测桩采用 C15 素混凝土灌注，断面采用 0.5 m0.5 m1.0m。待上部一 层填料压实稳定后，连续观测数日，取稳定读数作为初始读数。 具体观测断面布置、观测原件布设参见青荣城际施路通-33图。 7.27.2 每座涵洞均要进行沉降观测，观测标原则上应设在涵洞两侧 的边墙上，在涵洞进出口及涵洞中心分别设置，每座涵洞测点数量为 6 个。具体设置位置见涵洞沉降变形观测标沉降观测标布置图。 7.2.2 监测元件的选取和埋设 7.2.2.1 监测元件的选取 元件的选取严格按照设计文件要求执行。 7.2.2.2 监测元件的埋设 涵洞观测标选用 20mm 钢筋，顶部磨圆并刻画十字线，埋置深 度不小于 0.1m，高出埋设表面 3mm，表面做好防锈处理。完成埋设 后测量桩顶标高作为初始读数。 7.37.3 隧道工程隧道工程 隧道工程沉降观测是指隧道的仰拱部分。 7.3.1 观测断面设置 隧道的进出口进行地基处理的地段，从洞口起每 25m 布设一个 断面。隧道内一般地段沉降观测断面的布设按照围岩要求布设，一 般情况下级围岩间距为 400m，级围岩间距为 300m，级围岩间 距为 200m 布设一个观测断面。明暗交界处、围岩类别、衬砌类型变 化段及沉降变形缝位置应至少布设两个断面。地应力较大、断层或 隧底溶蚀破碎带、膨胀土等不良和复杂地质区段，特殊基础类型的 隧道段落、隧底由于承载力不足进行过换填、注浆或其他措施处理 的复合地基段加密布设。隧道洞口至分界里程范围、施工降水范围 内、路隧分界点处两侧和长度大于 20m 的明洞至少布设一个观测断 面。隧道工程完工后，每个观测断面在相应于两侧边墙处设一对沉 降观测点，设置在高于水沟盖板 0.3m 处。 7.3.2 隧道观测点的埋设参照承台的要求进行。 7.47.4 过渡段工程过渡段工程 桥涵两端的过渡段、路隧过渡段及堑堤过渡段需要进行沉降观 测 7.4.1 观测断面设置 不同结构物起点处、距离起点 510m、2030m 处分别设置观 测断面。每个横向结构物每侧各设置一个观测断面，沿涵洞轴线设 路基观测断面，观测断面观测点的设置同路堤要求。路堤和路堑分 界处设置观测断面，观测点设置同路堤要求。横向结构物顶面埋设 剖面沉降管，设置同路堤要求。 5.4.2 过渡段观测点的埋设参照路堤的要求进行。 8.8.沉降监测沉降监测 8.18.1 一般要求一般要求 8.1.1 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， 沉降变形观测网按三等变形测量等级技术要求建立，沉降变形观测 点的水准测量采用三等变形观测测量技术要求。 8.1.2 建立沉降变形观测网，布设水准基点和工作基点。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。全线二等水 准测量贯通后，将沉降变形观测网与二等水准点联测，统一归化为 二等水准基点上。沉降观测网每半年复测一次，验证基准点和工作 基点的稳定性，从而保证测量结果的可靠性，复测工作结合精测网 复测进行。 8.1.3 所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。 8.1.4 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。 8 8.2.2 观测水准基点、工作基点的布设观测水准基点、工作基点的布设 8.2.1 观测水准基点的布设 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，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。 8.2.2 工作基点的布设 为满足沉降变形观测精度要求，在两水准基点之间沿线路方向 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。工作基点的埋设按照下图要求执行： 1-盖；2-砖；3-素土；4-素混凝土；5-冻土线 8.2.3 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。 8 8.3.3 沉降变形观测主要技术要求沉降变形观测主要技术要求 8.3.1 沉降变形观测网主要技术要求 沉降变形观测网的主要技术要求沉降变形观测网的主要技术要求 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 1.00.3 DS05或 DS1 型仪器，按暂行 规定二等水准测量的技术要 求施测 8.3.2 测量等级及精度要求和观测方法 n6 . 0n8 . 0 750 200 300 400250 150 450 400 1 2 3 4 5 测量等级及精度要求和观测方法测量等级及精度要求和观测方法 等级 高程中误差 (mm) 相邻点高 差中误差 (mm) 观测方法 水平位移观测沉降变 形点点位中误差 （mm） 三等 1.00.5 按国家二等精密水准测量 6 8.3.3 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、DS 05 300.51.50.5 二等DS1、DS05 DS150，D S0560 1.02.00.3 8 8.4.4 各种地段沉降变形观测各种地段沉降变形观测 8.4.1 路堤填高3m，且地基压缩层厚5m 地段 顺顺 号号 观测内容观测内容观测元件观测元件 观测点观测点 数量数量 断面间距断面间距附注附注 1路基面沉降观测观测桩3 个/断面200m 地形地质条件变 化较大地段应适 当加密观测断面 2基底沉降观测沉降板1 个/断面200m 根据工点工期等 具体情况适当增 设 8.4.2 路堤下地基压缩层厚5m 地段及路堤填高3.0、地基 压缩层厚5m 地段 顺顺 号号 观测内容观测内容 观测观测 元件元件 观测点数量观测点数量 断面断面 间距间距 附注附注 1 路基面沉降观 测 观测桩3 个/断面50100m 地形地质条件变化较 大地段应适当加密观 测断面 2路堤基底沉降沉降板12 个/断50100m地基面横坡大于 1：5 观测面时，每个断面埋设 2 个。 3 路堤基底全断 面沉降观测 剖面沉降管1 个/断面 4 改良土填土沉 降观测 单点 沉降计 1 个/断面200m 根据改良土工点、土 质等具体情况，且改 良土路堤填高大于 5m 时适当增设。 8.4.3 土质路堑地段 土质路堑（含基岩全风化层）一般地段只设路基面沉降观测桩 23 个/断面，断面间距 50m，地势平坦、地基条件良好地段间距 100m；当地基地层为红黏土、膨胀土时，同时在换填底面埋设单点 沉降计观测地基沉降或隆起情况。 8 8.5.5 沉降变形测量精度要求沉降变形测量精度要求 沉降变形的水准测量精度为 0.1mm，读数取位至 0.01mm；剖面 沉降管的测量精度为 4mm/30m；单点沉降计观测精度为测量值的 1，灵敏度为 0.01mm。 8 8.6.6 沉降观测的频次沉降观测的频次 沉降观测的频次不低于下表的规定。实际工作进行时，观测时 间的间隔要根据沉降值和沉降速率进行调整。桥涵和隧道工程按照 下表执行。路基工程除按照下表观测频次要求外，当两次连续观测 的沉降值大于 4mm 时应加密观测频次；当环境条件发生变化或数据 异常时应及时观测。 墩台基础沉降观测频次表 观测频次 观测阶段 观测期限观测周期 备注 墩台基础施工完成/ 设置观测点，进行首次 观测 墩台混凝土施工全程荷载变化前后各 1 次或 1 次/承台回填时，临时观测 周点取消 架梁前 全程1 次/周 预制梁架设 全程前后各 1 次 预制桥梁 附属设施施工 全程 荷载变化前后各 1 次或 1 次/ 周 制梁前 全程前后各 1 次 上部结构施工 中 全程 荷载变化前后各 1 次或 1 次/ 周 桥位施工 桥梁 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 桥梁主体工程完工无砟 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 无砟轨道铺设期间 全程1 次/月 03 个月 1 次/2 周 412 个月 1 次/月无砟轨道铺设完成后 24 个 月 132 4 个月 1 次/3 月 注：1 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。 2 架桥机（运梁车）通过时观测要求：第一次通过和第二次通过前后均需要观测，其 后每 1 次/1 天，连续两次；其后每 1 次/3 天，连续三次，以后 1 次/1 周 梁体徐变观测频次表 观测阶段观测周期 预应力终张拉张拉前、后各 1 次 张拉完成后第 1 天 张拉完成后第 3 天 预应力张拉完成无砟轨道 铺设前 张拉完成后第 5 天 张拉完成后第 13 个月，每 7 天为一测量周期 桥梁附属设施安装 1 次/周，要求安装前、后必须各有 1 次 无砟轨道铺设期间1 次/周 第 03 个月，1 次/月 无砟轨道铺设完成后 第 424 个月，1 次/3 月 涵洞沉降观测频次表 观测频次 观测阶段 观测期限观测周期 备注 涵洞基础施工完成/设置观测点，进行首次观测 涵洞主体施工完成全程 荷载变化前后各 1 次或 1 次/周 测试点移至边墙两侧 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 全程前后各 1 次 至少进行 2 次通过前后的观 测 涵洞完工无砟轨道 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 无砟轨道铺设期间 全程1 次/周 03 个月1 次/月 412 个月1 次/3 个月无砟轨道铺设完成后 24 个 月1324 个月1 次/6 个月 工后沉降长期观测 注：1、架桥机（运输车）通过时观测要求：每 1 次/1 天，连续 2 次；其后每 1 次/3 天， 连续三次，以后 1 次/1 周 路基沉降观测频次 观测阶段观测频次 一般1 次/天 每天填筑量超过 3 层时1 次/每填筑 3 层 沉降量突变23 次/天 填筑或堆载 两次填筑间隔时间较长1 次/3 天 第 1 个月1 次/周堆载预压或 路基施工完毕1 个月以后1 次/月 第 1 个月1 次/2 周 第 2、3 个月1 次/月无砟轨道铺设后 3 个月以后1 次/3 月 注：1.架桥机（运梁车）通过时观测要求：每 1 次/3 天，连续 3 次；以后 1 次/1 周，连续 3 次；以后 1 次/2 周。 隧道沉降观测频次 观测频次 观测阶段 观测期限观测周期 仰拱施工完成至无砟 轨道铺设前 三个月1 次/周 无砟轨道铺设期间全程1 次/天 01 个月1 次/周 无砟轨道铺设完成后 三个月 13 个月1 次/2 周 8.78.7 观测点的保护观测点的保护 基准点、观测桩，在观测期间必须采取有效措施加以保护或专 人看管。在附近设醒目的警示标志防止遭施工机械碰撞损坏，测量 标志一旦遭受碰损，应立即复位并复测。 应成立专门小组，进行元器件的埋设、测量和保护工作，小组 人员分工明确，责任到人。 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。 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， 并配备专人负责指导，以确保元器件不受损坏。 各工区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，在附近设醒目的警示标志 防止遭施工机械碰撞损坏,测量标志一旦遭受碰损，应立即复位并复 测。 9.9.测量观测资料整理及提交资料测量观测资料整理及提交资料 9.19.1 一般要求一般要求 9.1.1 观测资料应齐全、详细、规范符合设计及细则要求。 9.1.2 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。 沉降观测资料及时输入沉降观测管理信息系统，以保证各相关单位 在观测过程中时时监控。观测中有沉降异常情况应及时通知有关各 方及时处理。 9.1.3 按照提交资料要求及时整理