铁路沉降测量方法与标准.ppt

线下工程沉降变形测量方法与标准 主讲人 沙尚典shashangdian 028 87688056西南交通大学铁路发展有限公司 一 前言 无碴轨道客运专线运行的高平顺性 高舒适性对工后沉降要求非常严格 要求工后沉降不应大于15mm 路桥 路隧结构物过渡段的不均匀沉降差不大于5mm 纵向变形折角不大于1 且必须经分析评估满足要求方可铺设无砟轨道 铺设后继续观测1 3年 铁道部十分重视 要求 建设 设计 咨询 施工 管理 各方要统一思想 建立 零 沉降的理念 以确保工后沉降满足要求 铁建设 2008 246号文件 客运专线作为系统工程 切实把沉降变形观测评估工作作为铺设轨道工程的关键内容和关键环节 各单位要严格按部颁规范 指南和相关文件精神工序控制 沉降变形评估不合格 不得进行轨道工程施工 铁工管函 2008 249号文件 各建设单位要认真做好无砟轨道铺设条件的评估工作 并组织勘察设计 施工 监理和咨询单位实施 制定实施细则 明确各方职责 密切配合 保证观测数据及评估结果的真实 可靠 满足无砟轨道铺设条件要求 线下工程沉降变形测量方法与标准 变形观测与分析评估是一项系统工程 涉及到 设计措施与计算施工过程中的实施监测无砟轨道铺设条件的评估运营期间的观测验证 变形观测与分析评估的重要意义 因而 沉降变形观测及评估系统在高速建设中具有十分重要的意义 无碴轨道客运专线沉降观测评估 沉降出了问题 影响工期影响铺轨影响精调影响轨道平顺影响舒适度影响运营安全 高速就是高精度 时间节点前移 施工优化 现有无碴轨道客运专线沉降观测评估 武广 只提供沉降量表供评估 郑西 只提供沉降量表供评估 京津 只提供沉降量表供评估 京沪 工期问题的挑战 施组优化 区域沉降的挑战 提供沉降观测原始数据 处理结果供评估 时间节点前移 施工优化 现有无碴轨道客运专线沉降观测评估方 铁道部各设计院铁科院原铁路院校西南交大铁发公司评估 1 京沪高铁 京徐段 2 沪杭客专 现有无碴轨道客运专线沉降观测评估标准 1 客运专线铁路无砟轨道铺设条件评估技术指南 铁建设 2006 158号 2 高速铁路工程测量规范 TB10601 2009 3 国家一 二等水准测量规范 GB12897 2006 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 2007 183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 全球定位系统 GPS 铁路测量规程 TB10054 97 9 客运专线无砟轨道铁路设计指南 铁建设函 2005 754号 10 客运专线线下工程沉降变形观测及评估实施方案 具体客运专线沉降观测评估依据 线下工程沉降观测管理规定 细则 铁路线下变形观测方案 施工单位 铁路线下变形观测方案技术交底 设计单位 铁路线下工程沉降观测及评估补充规定 沉降观测评估 工期问题的挑战 大风及严寒的挑战 区域沉降的挑战 当务之急 学习标准 培训 落实人员落实仪器落实方案落实点位 2沉降观测培训达到的目的 测量人员了解不同结构物测点布设原则 测量人员了解统一数据处理与数据提交方法 测量人员了解不同结构物测量精度及频次要求 测量人员明确职责与工作内容 测量人员了解基准点 工作基点布设原则 关于沉降观测评估标准的解读 沉降观测评估标准中先进性和可操作性方面先进性 上水平可操作性 数据采集的操作性质量控制的操作性数据处理的操作性数据提交的操作性数据管理的操作性 3 0沉降变形测量3 1测量等级及精度要求3 2变形监测网技术要求3 3沉降变形测量点的布置要求3 4测量工作基本要求3 5测量工作具体要求3 6电子水准仪的数据格式说明3 7附 基准点与工作点信息表 沉降观测必须明确内容 一 沉降变形观测的总体原则 二 沉降变形观测的开展三 沉降变形测量方法及精度要求 变形观测的三个问题 点位布设问题 探测变形空间分布的情况测量精度问题 探测多大的变形量测量频率问题 探测何种规律变化的变形量 沉降观测必须明确内容 线下工程沉降变形测量方法与标准 为确保最终沉降和工后沉降受控 合理确定无碴轨道的铺设时间 沉降变形观测的总体原则为 重点路基 兼顾桥隧 立体监控 信息化监测 快速传递数据 成果可控 实施过程中重点做到 数据精确 准确 可靠 及时 连续 加强过程控制 规范元器件的埋设和保护 沉降变形观测的总体原则 沉降变形观测的开展 1 要求各施工单位 监理单位按照兰新线沉降评估细则相关要求 结合各自标段实际观测工作量 配够专业观测人员 要求测量监测人员必须持证上岗 对于监理平行观测工作需要配置较高技术素质的测量人员 制定了相关人员的培训和管理制度 保证专业测量人员的相对稳定 掌握观测技术标准与要求 并给予相应的待遇 落实观测人员及观测设施 仪器设备 沉降变形测量方法与标准沉降变形观测的开展 2 要求各施工单位配备了相应的监测仪器设备 包括元器件 电子测试系统和精密测量仪器 并满足沉降变形观测精度要求 对于成熟的 可靠的测量设备 采用高精度的电子水准仪 并按规定进行标定合格 在观测启动前 施工单位应经监理单位进行检查验收 以确保测量工作具备合格的工作基础 如对于单点沉降计 剖面沉降管数量较大 技术指标 工作性能要求较高的元器件 监测仪器 按照建设程序进行了采购配置 落实观测人员及观测设施 仪器设备 沉降变形测量方法与标准沉降变形观测的开展 1 施工单位在实施过程中应规范观测元器件 观测点埋设 保护措施和奖惩制度 加强其预防保护 以防止出现观测桩和元器件的损坏和失效 从而造成观测点和数据的缺失及不连续性 是施工过程加强控制的重点 2 在观测过程中 规范测量技术操作与记录 及时整理测量数据 保证原始测量记录与观测汇总表中数据的一致性 并及时报监理单位核对确认 是保证数据准确的基础 3 工作基点应定期与水准基点进行复核 当观测数据连续出现异常时应及时复测核对 加强过程控制 保证观测数据的连续性 准确性 可靠性 沉降变形测量方法与标准沉降变形观测的开展 4 在观测过程中 应做好一些重点信息的记录 如对架梁 运梁车通过施工荷载的记录 天气情况 地下水影响情况的记录 利于对结构变形特性的分析和异常数据的分析 5 在实施过程中对观测数据的异常现象 异常点及时分析原因 做好记录 并采取措施 6 监理单位在施工单位沉降观测实施过程中 严格进行平行观测 切实加强监督 检查及观测数据的及时核对工作 真正在实施过程中起到监控作用 保证观测数据的可靠性 加强过程控制 保证观测数据的连续性 准确性 可靠性 沉降变形测量方法及精度要求 3 0沉降变形测量3 1测量等级及精度要求3 2变形监测网技术要求3 3沉降变形测量点的布置要求3 4测量工作基本要求3 5测量工作具体要求3 6电子水准仪的数据格式说明3 7附 基准点与工作点信息表 3 0沉降变形测量 1 线下工程沉降变形观测工作以桥梁 路基 隧道等建 构 筑物的垂直位移观测为主 水平位移监测根据路基 含过渡段 桥涵 隧道工点具体要求确定 2 兰新铁路工程测量的高程系统应采用1985国家高程基准 监测网的坐标系和基准的选取遵循以下实际准则 变形体的范围较大且形状不规则时 可选择已有的大地坐标系统 其好处是已知系统的归化和投影改正公式 另一方面监测网也可得到检查 将监测网与已有的大地网连测或将大地控制网点直接作为参考点的方法可实现坐标系及基准的确定 3 0沉降变形测量 3 结构物的变形监测应充分利用CPI CPII和水准基点作为水平和垂直位移监测的基准点或工作基点 建立独立的变形监测网 4 卫星定位系统 GPS 测量时 应符合铁道部现行全球卫星定位系统铁路工程测量技术的有关规定 3 1测量等级及精度要求 本线沉降变形测量按三等规定执行 对于技术特别复杂工点 可根据需要按二等的规定执行 表3 1 1测量等级及精度要求 3 2变形监测网技术要求 1 垂直位移监测网建网方式 线下工程垂直位移监测一般按沉降变形等级三等的要求 国家二等水准测量 施测 根据沉降变形测量精度要求高的特点 以及标志的作用和要求不同 垂直位移监测网用分级布网逐级控制等精度的方法布设 3 2变形监测网技术要求 接上页 对于技术特别复杂 垂直位移监测沉降变形测量等级要求二等及以上的重要桥隧工点 应独立建网 并按照国家一等水准测量的技术要求进行施测或进行特殊测量设计 3 2变形监测网技术要求 接上页 根据国家一 二 三等水准测量规范 往返测高差不符值 环闭合差和检测高差较差的限差应不超过表4 5 1的规定 表4 5 1往返测各项限差要求 注 K 测段 区段或路线长度 km L 附合路线长 km F 环线长度 km R 检测测段长度 km 3 2变形监测网技术要求 2 垂直位移监测网主要技术要求按下表 注 n为测段的测站数 表3 2 2垂直位移监测网技术要求 3 2变形监测网技术要求 3 水平位移监测网建网方式 一般按独立建网考虑 根据沉降变形测量等级及精度要求进行施测 并与施工平面控制网进行联测 引入施工测量坐标系统 实现水平位移监测网坐标与施工平面控网坐标的相互转换 3 2变形监测网技术要求 4 水平位移监测网主要技术要求 本线水平位移监测按三等规定执行 对于技术特别复杂工点 可根据需要按二等的规定执行 3 2变形监测网技术要求 表3 2 4水平位移监测网技术要求 3 2变形监测网技术要求 表3 2 4水平位移监测网技术要求 3 3沉降变形测量点的布置要求 1 沉降变形测量点分为基准点 工作基点和沉降变形观测点三类 其布设按下列要求 1 基准点 要求建立在沉降变形区以外的稳定地区 基准点使用全线二等高程控制测量布设的基岩点 深埋水准点 二等水准点 接上页 基准点标石埋设规格应符合图3 3 1的规定 注 1 盖 2 砖 3 素土 4 贫混凝土 5 冻土线 图3 3 1基准点标石埋设图 单位 mm 埋石在现场浇灌 挖坑后底部要夯实 先浇灌底部 待基本凝固后再用模板浇灌上部 并插入不锈钢标心 保持标心垂直和半球露出混凝土 约1 2厘米 每个水准点埋设后 绘制点之记图 在水准点标石埋石中应对部分标石的坑位 标石浇灌进行照相记录 影像文件名与水准点号对应 标石编号用字模压制 字头朝前进方向 即朝上海方向 并用红油漆填写字体 3 3沉降变形测量点的布置要求 2 工作基点 要求这些点在观测期间稳定不变 测定沉降变形点时作为高程的传递点 工作基点除使用普通水准点外 按照国家二等水准测量的技术要求进一步加密水准基点或设置工作基点至满足工点垂直位移监测需要 加密后的水准基点 含工作基点 间距200m左右时 可基本保证线下工程垂直位移监测需要 3 3沉降变形测量点的布置要求 3 沉降变形点 直接埋设在要测定的沉降变形体上 点位应设立在能反映沉降变形体沉降变形的特征部位 不但要求设置牢固 便于观测 还要求形式美观 结构合理 且不破坏沉降变形体的外观和使用 沉降变形点按路基 桥涵 隧道等各专业布点要求进行 关于基准点 工作基点 变形观测点说明 基准点 静态点 参考点 稳定点 变形分析的位置标准工作基点似静态点 为便于观测而是设置的点 测定沉降变形点时作为高程的传递点变形观测点动态点 目标点 监测点 变形体上反映变形体变形的点 3 3沉降变形测量点的布置测量要求 2 基准点的检测监测网基准点和工作点由于自然条件的变化 人为破坏等原因 不可避免的有个别点位会发生变化 为了验证监测网基准点和工作点的稳定性 应对其进行定期检测 本次技术方案设计垂直位移监测网的观测分为首次观测和施工过程中的定期复测 定期复测按每半年进行一次 并结合精测网复测进行 3 3沉降变形测量点的布置测量要求 2 基准点的检测 接上页 在区域沉降地区应根据沉降速率适当增加复测次数 每季度进行一次复测 沉降变形点的监测频率应根据被监测变形体的沉降速率在各单位工程沉降变形观测实施细则中已制定 3 3沉降变形测量点的布置要求 3 每个独立的监测网应设置不少于3个稳固可靠的基准点 基准点应选设在沉降变形影响范围以外便于长期保存的稳定位置 新增水准点标石及标心与CPI CPII相同 埋石在现场浇灌 挖坑后底部要夯实 先浇灌底部 待基本凝固后再用模板浇灌上部 并插入不锈钢标心 保持标心垂直和半球露出混凝土 约1 2厘米 每个水准点埋设后 绘制点之记图 在水准点标石埋石中应对部分标石的坑位 标石浇灌进行照相记录 影像文件名与水准点号对应 标石编号用字模压制 字头朝前进方向 即朝上海方向 并用红油漆填写字体 C级点 CPII 下底40X40cm 上底30X30cm 高60cm 3 3沉降变形测量点的布置要求 4 工作基点应选在比较稳定的位置 对观测条件较好或观测项目较少的项目 可不设立工作基点 在基准点上直接测量沉降变形观测点 3 3沉降变形测量点的布置要求 5 在区域沉降地区内 应对工作基点的沉降量进行监测 当沉降量超过限差时 应对沉降变形观测点的沉降观测量进行修正 3 4测量工作基本要求 桥涵观测技术要求承台施工完成后 就要开始进行沉降首次观测 承台观测标为临时观测标 当墩身观测标正常使用后 承台观测标随基坑回填将不再使用 随施工的逐步进行依次进行墩身 桥台 梁体的变形观测 沉降观测设备的埋设是在施工过程中进行的 施工单位的桥梁施工要与设备的埋设做好协调 做到互不干扰 影响 观测设施的埋设及沉降观测工作应按要求进行 不能影响桥梁施工质量 桥涵观测技术要求观测精度要求 桥涵基础沉降和梁体徐变沉降变形的观测精度为 1mm 读数取位至0 01mm 观测频次要求 墩台基础沉降观测一般根据下表中要求的时间间隔进行 对于梁体的徐变变形观测 每孔梁支点之间的梁体徐变变形应以两支点的连线为基准线进行观测计算 由于下部结构沉降变形的影响 该基准线的位置会发生变化 梁体观测点至该基准线的垂直距离利用几何方法计算取得 垂直距离差值就是梁体徐变变形量 桥梁墩台水准路线观测按二等水准测量精度要求形成闭合水准路线 沉降观测点位布设于墩台两侧 水准路线观测示意图如图3 3 2所示 桥墩观测点 工作基点 观测方向 图3 3 2桥梁墩台沉降观测点位布设及水准路线观测示意图 桥梁梁部徐变水准路线观测按二等水准测量精度要求形成闭合水准路线 沉降观测点位布设及水准路线观测示意图如图3 3 3所示 其中测点1 2 3 4构成第一个闭合环 测点3 4 5 6构成第二个闭合环 梁体观测点 观测方向 图3 3 3桥梁梁部徐变沉降观测点位布设及水准路线观测示意图 隧道水准路线观测按二等水准测量精度要求形成附合水准路线 沉降观测点位布设于观测断面隧道内壁两侧 水准路线观测示意图如图3 3 4所示 隧道内壁观测点 工作基点 观测方向 图3 3 4隧道沉降观测点位布设及水准路线观测示意图 路基观测技术要求路堤地段从路基填土开始进行沉降观测 路堑地段从级配碎石顶面施工完成开始观测 路基填筑完成或施加预压荷载后应有不少于6个月的观测和调整期 观测数据不足以评估或工后沉降评估不能满足设计要求时 应延长观测时间或采取必要的加速或控制沉降的措施 沉降观测设备的埋设是在施工过程中进行的 施工单位的填筑施工要与设备的埋设做好协调 做到互不干扰 影响 观测设施的埋设及沉降观测工作应按要求进行 不能影响路基填筑质量 路基观测技术要求路基填筑过程中应及时整理路堤中心沉降观测点的沉降与边桩的位移量 当中心地基处沉降观测点沉降量大于10mm 天或边桩水平位移大于5mm 天 竖向位移大于10mm 天时 应及时通知项目部 并要求停止填筑施工 待沉降稳定后再恢复填土 必要时采用卸载措施 观测精度要求 路基沉降观测水准测量的精度为 1 0mm 读数取位至0 01mm 剖面沉降观测的精度应不低于4mm 30m 位移观测测距误差 3mm 方向观测水平角误差为 2 5 实际工作进行时 观测时间的间隔还要看地基的沉降值和沉降速率 当两次连续观测的沉降差值大于4mm时应加密观测频次 当出现沉降突变 地下水变化及降雨等外部环境变化时应增加观测频次 观测应持续到工程验收交由运营管理部门继续观测 过渡段观测技术要求沉降精度与频次等技术要求同路基要求 实际工作进行时 观测时间的间隔还要看地基的沉降值和沉降速率 当两次连续观测的沉降差值大于4mm时应加密观测频次 当出现沉降突变 地下水变化及降雨等外部环境变化时应增加观测频次 路基施工各节点时间应具有沉降观测数据 路基水准路线观测按二等水准测量精度要求形成附合水准路线 沉降观测点位布设及水准路线观测示意图如图3 3 5所示 沉降桩观测点 工作基点 观测方向 沉降板观测点 图3 3 5沉降观测点位布设及水准路线观测示意图 测量注意事项 1 水准基点使用时应作稳定性检验 并以稳定或相对稳定的点作为沉降变形的参考点 并应有一定数量稳固可靠的点以资校核 2 每次观测前 对所使用的仪器和设备应进行检验校正 确保仪器的各项指标参数附合测量要求 并保留检验记录 测量注意事项 3 每次沉降变形观测时应符合 1 严格按国家二等水准技术要求施测 沉降监测网的首期观测 零周期 要求往返观测2次 其余各期往返观测1次 沉降变形点的首期观测 零周期 要求往返观测1次 其余各期单程观测1次 并取观测结果的中数作为变形测量初始值 2 参与观测的人员必须经过培训才能上岗 并固定观测人员 测量注意事项 3 为了将观测中的系统误差减到最小 达到提高精度的目的 各次观测应使用同一台仪器和设备 前后视观测最好用同一水平尺 必须按照固定的观测路线和观测方法进行 观测路线必须形成附合或闭合路线 使用固定的工作基点对应沉降变形观测点进行观测 实行 五固定 即 固定水准基点 工作基点 固定人 固定测量仪器 固定监测环境条件 固定测量路线和方法 以提高观测数据的准确性 测量注意事项 4 观测时要避免阳光直射 且在基本相同的环境和观测条件下工作 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 测量注意事项 7 对工作基点的稳定性要定期检核 在雨季前后要联测 检查水准点的标高是否有变动 在区域沉降地区每次对沉降变形观测点进行观测前 后都应对工作基点的稳定性进行检核 如果工作基点的沉降量超过限差范围 应对沉降变形观测点的沉降观测量进行修正后再入库 测量注意事项 4 针对矮桥墩 异型桥墩 尺子不能直立的情况 施工单位及监理单位应考虑采用定制短尺的方法 或倒尺的方法进行 3 5测量工作具体要求 1 水准网的观测按照国家二等水准施测 采用单路线往返观测 每次观测均形成闭合检验条件 返测 往测 3 5测量工作具体要求 接上页 根据国家一 二 三等水准测量规范 往返测高差不符值 环闭合差和检测高差较差的限差应不超过表4 5 1的规定 表4 5 1往返测各项限差要求 注 K 测段 区段或路线长度 km L 附合路线长 km F 环线长度 km R 检测测段长度 km 3 5测量工作具体要求 2 水准仪使用DS05或DS1型电子仪器 仪器及配套水准尺均应在有效合格检定期内 水准仪与水准尺在使用前及使用过程中 经常规检校合格 水准仪视准轴与水准管轴的夹角均不超过15 仪器各种设置正确 其中有限差要求的项目按规范要求在仪器中进行设置 并在数据采集时自动控制 不满足要求的在现场进行提示并进行重测 3 5测量工作具体要求 3 外业测量一条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 观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 观测时 视线长度 50m 前后视距差 1 5m 前后视距累积差 6 0m 视线高度 0 5m 测站限差 两次读数差 0 4mm 两次所测高差之差 0 6mm 检测间歇点高差之差 1 0mm 观测读数和记录的数字取位 使用数字水准仪读记至0 01mm 3 5测量工作具体要求 4 观测时 一般按后 前 前 后的顺序进行 对于有变换奇偶站功能的电子水准仪 按以下顺序进行 1 往测 奇数站为后 前 前 后偶数站为前 后 后 前 2 返测 奇数站为前 后 后 前偶数站为后 前 前 后 3 5测量工作具体要求 BFFBaBFFB 3 5测量工作具体要求 5 每一测段均为偶数测站 晴天观测时给仪器打伞 避免阳光直射 扶尺时借助尺撑 使标尺上的气泡居中 标尺垂直 3 5测量工作具体要求 6 观测前30min 将仪器置于露天阴影处 使仪器与外界气温趋于一致 对于数字式水准仪 进行不少于20次单次测量 达到仪器预热的目的 测量中避免望远镜直接对着太阳 避免视线被遮挡 遮挡不超过标尺在望远镜中截长的20 观测时用测伞遮蔽阳光 对于电子水准仪 施测时均装遮光罩 3 5测量工作具体要求 7 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 3 5测量工作具体要求 8 观测过程中为保证水准尺的稳定性 选用2 5kg以上的尺垫 水准观测路线必须路面硬实 观测过程中尺垫踩实以避免尺垫下沉 同时观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 3 5测量工作具体要求 9 当相邻观测周期的沉降量超过限差或出现反弹时 应重测并分析工作基点的稳定性 必要时联测基准点进行检测 对于宽度较宽的河 湖水中的沉降测量 按照 国家一 二等水准测量规范 GB T12897 2006 跨河水准测量要求进行观测 3 5测量工作具体要求 10 数据处理时 闭合差 中误差等均满足要求后进行平差计算 水准路线要进行严密平差 选用经鉴定合格的软件进行 11 成果数据按统一格式录入线下工程沉降变形观测和评估数据库 3 5测量工作具体要求 12 元件保护要求 1 各工程项目部应成立专门小组 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 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 测量点位埋设与保护非常重要 要高度重视 3 5测量工作具体要求 12 元件保护要求 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 4 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 制作相应的标识旗或保护架插在上方 路堤填筑过程中 派专人负责监督观测断面的填筑 3 6电子水准仪的数据格式说明 DNA03和DNA10导出的数据标准格式有GSI 8 GSI 16和XML 常用数据文件格式为 GSI仪器可以将数据转换成多种格式 其中将GSI 8 GSI 16和XML作为标准格式 另外还允许输入三种用户自定义格式 用户自定义格式对于输出数据有较大的灵活性 即使像外业记录簿的格式也能直接从仪器产生 1 LeicaDNA03和DNA10 2 Leica数据标准格式有XML GSI 8和GSI 16 3 Leica用户自定义格式输出数据文件 以BF测量模式为例 Line 1 BF Date 05 12 2001 Time 10 03 22Staff1 Staff2 PointID Type Staff Distance Pt Height Rem 1 Back 1 61076 28 77 1 Fore 1 51306 30 61 0 098 1 Back 1 55976 13 49 2 Fore 1 57026 11 57 0 087 2 Back 1 64827 18 89 3 Fore 1 59179 18 76 0 144 3 Back 1 62498 19 53 PointID Backsight Intmdt Foresight deltaH Distance PointHgt StartPtID 1 0 000 1 1 61076 28 77 1 1 51306 0 09770 30 61 0 098 1 1 55976 13 49 2 1 57026 0 01050 11 57 0 087 2 1 64827 18 89 3 1 59179 0 05648 18 76 0 144 Staff1 Staff2 PointID Backsight Fore Intm Rise Fall Distance Pt Height StartPoint 1 0 000 1 1 61076 28 77 1 1 51306 0 09770 30 61 0 098 1 1 55976 13 49 2 1 57026 0 01050 11 57 0 087 2 1 64827 18 89 3 1 59179 0 05648 18 76 0 144 列表类型 野外手簿类型 升高 降低类型 4 Trimbledini03和dini12c Trimble电子水准仪导出数据文件格式为 dat数据文件如下所示 注 要求各施工单位和监理单位需提供原始的数据观测文件 ForM5 Adr1 TOz0706 dat ForM5 Adr2 TOStart LineBFFB3 ForM5 Adr3 KD1BM215A3 Z0 00000m ForM5 Adr4 KD1BM215A07 30 4813 Rb1 83497m HD8 638m ForM5 Adr5 KD1107 32 0613 Rf1 55004m HD7 868m ForM5 Adr6 KD1107 32 4013 Rf1 55018m HD7 884m ForM5 Adr7 KD1BM215A07 33 0313 Rb1 83483m HD8 639m ForM5 Adr8 KD1107 33 033 Z0 28479m ForM5 Adr9 KD113 Sh0 28479m ForM5 Adr10 KD2113 Db8 64m Df7 88m Z0 28479m ForM5 Adr11 TOEnd Line3 ForM5 Adr12 TOStart LineaBFFB4 ForM5 Adr13 KD1BM215A4 Z0 00000m 3 7附 基准点与工作点信息表 图3 7 1观测网平面布置示意图 续图二 沉降观测网第3段平面布置图 水准测量方法示意图 以闭合路线为例 以工作基点515所连接的桥墩观测点 512 519 为例进行说明 闭合路线 观测方法 由工作基点515出发 后视点 高程已知 前视观测点512 根据需要设立转站点 依次观测至519 后 再闭合至工作基点515 512 513 514 515 516 517 518 519 工作基点515 截图1 演示线路图2 误差包括 人 外界条件 仪器三种因素的影响 应掌握的规律 误差来源 对观测的影响 消除方法 水准测量的误差来源与消弱措施 外界条件对水准测量的影响 地球曲率的影响大气折光的影响大气抖动的影响温度对仪器的影响 1地球曲率的影响 工作时水准仪的视准轴是水平直线 而大地水准面是曲面 由此 在读数中就有误差当S 100米时 对策 如果前视水准尺和后视水准尺到测站的距离相等 则在前视读数和后视读数中含有相同的 这样在高差中就没有这误差的影响了 因此 放测站时要争取 前后视相等 2大气折光的影响 接近地面的空气温度不均匀 所以空气的密度也不均匀 光线在密度不匀的介质中沿曲线传布 这称为 大气折光 总体上说 白天近地面的空气温度高 密度低 弯曲的光线凹面向上 晚上近地面的空气温度低 密度高 弯曲的光线凹面向下 2大气折光的影响 接近地面的温度梯度大大气折光的曲率大由于空气的温度不同时刻不同的地方一直处于变动之中 所以很难描述折光的规律 对策 避免用接近地面的视线工作尽量抬高视线用前后视等距的方法进行水准测量 3大气抖动的影响 除了规律性的大气折光以外 还有不规律的部分 白天近地面的空气受热膨胀而上升 较冷的空气下降补充 因此 这里的空气处于频繁的运动之中 形成不规则的湍流 湍流会使视线抖动 从而增加读数误差 对策 夏天中午一般不做水准测量在沙地 水泥地 湍流强的地区 一般只在上午10点之前作水准测量 高精度的水准测量也只在上午10点之前进行 4温度对仪器的影响 温度会引起仪器的部件涨缩 从而可能引起视准轴的构件 物镜 十字丝和调焦镜 相对位置的变化 或者引起视准轴相对与水准管轴位置的变化 由于光学测量仪器是精密仪器 不大的位移量可能使轴线产生几秒偏差 从而使测量结果的误差增大 不均匀的温度对仪器的性能影响尤其大 例如从前方或后方日光照射水准管 就能使气泡 趋向太阳 水准管轴的零位置改变了 对策 仪器制作时采取保护措施 如Zeiss004在望远镜筒外面还有一个保护筒 量筒之间静止的空气起隔热作用精密水准测量时必须撑伞精密水准仪从箱中拿出来后要静置半小时后再开始工作避免日光直接照射水准管 其他影响 转点的唯一性问题 水准测量常需多次设站把高程传递到待定点 为此必须利用转点 在转点上水准尺有二次工作状态 必须保证转点状态不变 土质松软转点会下沉平坦的硬质路面上立尺会因尺子倾斜状态不同引起高度变化水准仪架在松软的土质上也有下沉的可能 其他影响 对策 选择有棱角的硬物做转点携带专用的测垫或测桩做转点采用 时间对称 的工作流程 削弱 随时间而变化的因素 对测量成果的不良影响 如水准测量采用 前 后 后 前 的流程 需进一步说明与强调的问题 要求全线均采用电子水准仪进行沉降观测 并提交电子水准仪记录的原始数据 11 0000000132 6 00300031 06 0001547111 0000000232 6 00300931 06 00014425 数字 电子 自动安平水准仪 与传统仪器相比它有以下特点 1 用自动电子读数代替人工读数 不存在读错 误记问题 没有人为读数误差 2 精度高 多条码 等效为多分划 测量 削弱标尺分划误差 自动多次测量 削弱外界条件变化的影响 3 速度快 效率高 实现自动记录 检核 处理和存储 可实现内外业一体化 它使水准测量作业向自动化方向迈进了一大步 当采用普通水准尺时 该仪器又可当作普通自动安平水准仪使用 传统技术和电子水准仪的比较 光学水准仪每月水准测量工作次数 20次每次工作时间多长 3小时工作时需要几个人 2每月的总工作时间为120hours假设人工费用为元 小时总费用6000元 电子水准仪每月水准测量工作次数 20次基于我们的经验 电子水准仪的工作时间 0 6小时工作时需要几个人 2因此 总的的工作时间为 24小时假设人工费用为50元 小时总费用1200元 每个月 你可以节省费用4800元和96小时工作量 需进一步说明与强调的技术要求 沉降观测所有水准观测路线均形成闭合或符合水准路线 不得采用水准支线或中视法 沉降观测水准路线经过的工作基点或基准点数量不得少于两个 当发现沉降监测数据出现异常时必须首先自查 应重测并分析工作基点的稳定性 必要时联测基准点进行检测 并提交自查分析报告 当发现变形异常无法查出原因时应及时提交报告给建设单位和评估单位 监理单位发现平行观测与施工单位观测存在较大差异时应及时提交报告给建设单位和评估单位 需进一步说明与强调的技术要求 特殊环境下的沉降观测 由施工单位根据测区特殊环境的实际制定沉降观测实施方案 由建设单位组织评估单位 设计单位 监理单位对方案进行评审修改后实施 监理单位 换手复测 具体要求 采用相同的水准路线 可利用施工单位的测量仪器 但必须调整测站位置 重新设站观测 以校核施工单位观测成果 严禁直接利用施工单位的置镜观测来读取数据 需进一步说明与强调的技术要求 各施工单位和监理单位须按照 细则 规定的数据传输流程 及时给各相关单位报送各类原始数据 统计数据等各类报表和相关资料 凡不能按时上报的 须提前报评估单位和指挥部批准 常见问题与解决方法具体及典型问题做好沉降观测标准化工作总结 沉降观测问题归类总结 工程结构建筑物变形观测的三个问题 点位布设问题 探测变形空间分布的情况测量精度问题 探测多大的变形量测量频率问题 探测何种规律变化的变形量返工重测 时效问题 理想观测条件 人 仪器 环境 与施工干扰问题 存在的问题与解决方法 施工单位数据观测频次存在问题 加强督促监督 以达到 铁路沉降评估实施细则 之规定 由于外业操作存在一定的不确定性 尤其是每次立尺位置不一致 使得部分测点的高程出现小幅度反弹 评估单位将给施工单位强调这一点 尽量保持每次立尺位置的一致性 现阶段已经出现很多工区观测标被破坏的情况 而且发生案例多多 评估单位反馈给施工单位的办法是及时重埋观测标并加以观测记录 处理的难度 下一步工作的重点是如何将这种断高信息体现在连续变化的观测值上 具体及典型问题 内业资料整理 资料整理不规范 内业工作滞后 效率低等主要表现为以下几点 1 处理数据不及时 有些工区外业测量2个月后仍没有进行内业处理 2 电子水准仪原始文件保存凌乱 未按测段归档 3 未进行平差处理和成果表格的填写 加强测点信息过滤检查质量控制 具体及典型问题 内业资料整理 资料整理不规范 内业工作滞后 效率低等主要表现为以下几点 1 未完成 或未按要求 测点属性表格的填写 2 测点编号紊乱导致数据处理出问题导致无法区段分析 3 不重视工况信息的记录 在提交的观测数据文件中出现照搬 纯粹的将其他工况信息文件简单的复制到本次观测数据文件里 加强测点信息过滤检查质量控制 典型问题 软件质量控制 测量精度问题查看外业测量数据限差控制指标查看闭合差 闭合路线内符合 附和路线外符合 查看中误差控制 单位权中误差 点位中误差 查看改正数查看工况信息 加强质量控制 典型问题 沉降简易分析 每个测点跳舞墩台路基断面隧道断面 左右点 不摇摆前后测点不上下电梯 进一步预警检查 典型问题 工作基点被破坏 施工过程中存在工作基点被破坏的情况 重埋后第一次观测时在备注里记录时间 并计算出埋设后点位高程与未破坏前对应点高程的差值 附表17测点断高表单位 里程范围 填报 复核 监理 年月日 典型问题 观测点转移 墩身观测标被破坏 观测点转移存在断高的情况 这种情况可以重新安装观测标 但问题是以前的数据和沉降量不能继续使用 新安装的观测标高程需重新开始 处理同上 将点位的变化前后相关信息记录在附表17测点断高表中 在观测点转移时需要加测一期数据 该期数据除了计算沉降外 同时将原来老点的高程传递到新点上去 以后对每个转换后新点减去一个本周期新老点间的高差常数值 总累计高差 转点前累计高差 转换后累计高差 典型问题 矮墩观测问题 关于桥墩矮墩的观测问题工地现场存在一些矮墩 因为墩身是有弧度的 矮墩观测时 水准尺无法立直 可以改为让施工单位灵活布点 1 先考虑更换不同长度的短标尺2 观测承台标3 适当调整观测标的布设高度 观测点转移到便于观测的位置 典型问题实际观测点埋设情况 材质