津秦高速铁路线下工程沉降变形观测方案

津秦铁路客运专线四标段沉降监测方案 1 津秦铁路客运专线四标段津秦铁路客运专线四标段 沉降监测方案沉降监测方案 1 1 总则总则 1 0 11 0 1 为统一津秦客专高速铁路对路基 含过渡段 桥梁 涵洞 隧 道等线下工程的沉降变形观测的技术要求 确保观测质量 为评估预测 线下工程最终沉降量和工后沉降 合理确定无砟轨道铺设时间 确保铺 设质量 制定本实施细则 1 0 21 0 2 本细则适用于津秦客专高速铁路线下工程施工期及正式验收通 过前的沉降变形观测及评估要求 1 0 31 0 3 沉降变形观测数据必须采用先进 成熟 科学的检测手段取得 且必须真实可靠 能全面反映线下工程实际变形特征 1 0 41 0 4 沉降变形观测方法应根据不同的工程类型 地质情况 工程措 施确定 能够准确预测结构物工后沉降 应综合考虑沿线路方向各种结 构物间的沉降变形关系 以区段为单位实施 1 0 51 0 5 沉降变形观测是确定无砟轨道铺设关键时间节点的主要依据之 一 必需加强 零周期 即初始值 的过程控制 1 0 61 0 6 沉降变形观测过程中必须与评估紧密结合 加强动态协调 以 及时发现沉降异常情况 1 0 71 0 7 工作依据如下 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 客运专线铁路无砟轨道测量技术暂行规定 铁建设 2006 189 津秦铁路客运专线四标段沉降监测方案 2 号 3 国家一 二等水准测量规范 GB12897 2006 4 客运专线无砟轨道铁路施工技术指南 TZ216 2007 5 工程测量规范 GB 50026 2007 6 全球定位系统 GPS 铁路测量规程 TB10054 97 7 有关沉降观测系统的设计文件 图纸 8 招标文件及建设单位其它有关技术要求 1 0 81 0 8 术语 概念 1 基准点 设计院所提交的二等水准控制点 一般每 2KM 布设一个 2 工作基点 当基准点观测条件不满足要求或不方便时 可埋设加 密点为工作基点 3 监测点 施工构筑物的沉降变形观测点 根据设计图纸布设 4 工后沉降量 当铺轨工程完成以后 基础设施产生的沉降量 2 2 工程概况工程概况 2 0 12 0 1 线路概况 津秦客运专线四标段起迄里程 DK163 918 至 DK233 150 线路全 长 69 266km 跨越二 三 四三个施工坐标系 断链 6 处 均为长链 长链总长度为 29 m 线路跨越秦皇岛市和唐山市管辖内的四个县 其中 滦县 30 402km 迁安市 3 394km 卢龙县 25 91km 抚宁县 9 56km 2 0 22 0 2 主要工程数量 特大桥及大中桥梁 33 座 总长 28 2875km 占正线长度的 津秦铁路客运专线四标段沉降监测方案 3 40 8 隧道 14 座 11 077km 占正线长度的 16 04 路基长度 30 1835km 占正线长度的 43 6 站场 1 处 滦河车站 2 0 32 0 3 本标段主要测量特点 本标段线路长 桥 隧分布相对分散 工程数量大 工期紧 测 量任务重 精度要求高 全线共有 5 处大跨度连续梁 其中 2 座特大桥 需跨越既有迁菱铁路和京哈铁路 沙河特大桥全长 4 3Km 跨迁菱铁路 特大桥 葫芦山隧道全长 3 8 Km 是全线测量的重点 3 3 组织管理组织管理与工作内容与工作内容 3 13 1 组织机构与人员配置组织机构与人员配置 3 1 1 中铁二十一局津秦客专指挥部成立线下工程沉降观测领导小组 参建各分部成立沉降观测工作小组 一 分 部 沉 降 观 测 工 作 小 组 指挥部领导小组 二 分 部 沉 降 观 测 工 作 小 组 三 分 部 沉 降 观 测 工 作 小 组 四 分 部 沉 降 观 测 工 作 小 组 梁 场 分 部 沉 降 观 测 工 作 小 组 3 1 2 人员要求 1 指挥部领导小组 由指挥部总工钱耀峰任组长 工程部部长王先斌 津秦铁路客运专线四标段沉降监测方案 4 精测队长付国亮任副组长 2 一分部沉降观测工作小组 由一分部总工申国顺任组长 测量队长 何向东任副组长 各工区区长及测量技术人员组成 3 二分部沉降观测工作小组 由二分部总工徐镭任组长 测量队长周 关强任副组长 各工区区长及测量技术人员组成 4 三分部沉降观测工作小组 由三分部总工赵德刚任组长 测量队长 刘奇峰任副组长 各隧道队队长及测量技术人员组成 5 四分部沉降观测工作小组 由四分部总工李军昌任组长 测量队长 武惠州任副组长 各工区区长及测量技术人员组成 6 梁场分部沉降观测工作小组 由梁场分部总工陈飞任组长 测量队 长刘文学任副组长 铺架队队长及测量技术人员组成 3 23 2 单位职责单位职责 3 2 13 2 1 津秦客专高速铁路第四标段线下工程沉降变形观测工作 是一项 系统工程 需要参建各分部各负其责 密切配合 确保观测数据真实 可靠 3 2 23 2 2 各方职责如下 1 指挥部指挥部 1 指挥部负责全线线下工程沉降变形观测的领导和协调工作 对沉降变形观测过程进行监督检查 2 组织专家对观测数据进行预评估 2 各分部各分部 1 各分部是沉降变形观测的实施责任主体 必须严格按有关规范 津秦铁路客运专线四标段沉降监测方案 5 设计文件及指挥部要求做好各项工程施工过程的沉降变形观测 对观测 数据的真实性负责 2 负责沉降变形监测网的建立及其保护工作 3 负责各种监测设备 仪器 管线的购置与埋设 及其观测设施的 保护工作 4 配置专业人员 按规定监测项目和频率进行全过程观测和记录 并按规定格式和内容提交观测数据 确保其真实性 可靠性和全面性 5 参与沉降变形观测实施方案的制定工作 6 参与和配合指挥部组织的沉降变形观测预评估工作 3 33 3 工作内容工作内容 3 3 13 3 1 各分部编制线下工程沉降观测作业指导书 主要包括以下内容 1 人员 设备情况 2 观测组织机构 按单位工程落实到负责人 3 明确线下工程观测技术要求与实施方法 4 明确资料整理与提交文件的技术要求 5 特殊工点与特殊情况需单独制定沉降变形观测方案 3 3 23 3 2 各分部建立变形观测网 1 观测网平面布置示意图 应明确基准点 工作基点与线下工程 结构物相对位置 明确路基 桥梁 隧道 过渡段等结构物观测点的里 程 如图 3 0 1 所示 2 填写观测断面及观测点位置与工程属性信息 详见附表 3 填写基准点与工作基点信息表 工作基点序号按分部编排 如 津秦铁路客运专线四标段沉降监测方案 6 桥墩台观测点 隧道观测点 涵洞观测点 过渡段观测点 基准网观测线路 基准点 基准点编号 结构物中心里程 工作基点 工作基点编号工作基点1001 工作基点1001 工作基点1002 工作基点2001 工作基点2002 工作基点3001 工作基点3002 工作基点3003 路基观测点 图 3 0 1 观测网平面布置示意图 一分部 1001 1002 1n 二分部 2001 2002 2n 三分部 3001 3002 3n 四分部 4001 4002 4n 津秦铁路客运专线四标段沉降监测方案 7 3 3 33 3 3 埋设观测设备 1 按施工图纸及 细则 要求埋设观测设备 2 观测点标志要醒目 并由测量小组专门负责测点的保护与调整 3 3 43 3 4 实施观测 1 原始观测资料必须随观测进度整理 严格执行签署制度 2 必须确保观测质量和观测时效 每个测段的资料测完后 必须 及时进行数据处理分析 如发现测量精度未达到设计要求 应马上组织 进行重测 3 及时对沉降结果进行分析 当发现测点观测数据异常时 如墩 台隆起或沉降突然加大等 应采取措施对观测结果进行核查 排除人 为因素后应及时将情况报告指挥部领导小组 4 对大面积水域中的水中墩观测和涵洞积水等特殊情况单独制定 沉降变形观测方案 报指挥部领导小组审批 5 按要求定期对沉降检测网的工作基点进行复测 6 随观测进度同步整理资料 按照 细则 规定的文件格式和时 间要求提供观测文件 3 3 53 3 5 成果报告 分部按评估单元完成该单元的沉降变形观测后进行预评估 提交 线下工程沉降变形观测工作报告 主要内容如下 1 工程概况 工程范围 工程类型 工程地质情况等 2 监测网布设及测量情况 津秦铁路客运专线四标段沉降监测方案 8 1 观测实施方案 技术设计 评估细则 2 基准网 监测点分布图 册 3 基准点 监测点标石 标志竣工图 点之记 考证表 4 仪器检验与校正 5 观测手薄 原始记录 6 平差计算 成果表 7 各观测断面沉降过程线 8 建设单位 设计 监理 评估有关往来通知 变更等文件 9 特殊情况说明 如是否根据隧道开挖后的地质变化及开挖围 岩分级记录修正了沉降观测断面的布置等 对沉降观测过程中沉降观测 的数据是否出现异常点 说明如何加强技术管理 及时分析发生异常的 原因 如何采取补救措施确保观测数据真实可靠 4 4 沉降变形测量沉降变形测量 4 0 14 0 1 津秦客专高速铁路线下工程沉降变形观测工作以桥梁 隧道 路基 涵洞等结构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 涵洞工点具体要求确定 4 0 24 0 2 津秦客专高速铁路工程测量的高程系统采用 1985 国家高程基 准 4 0 34 0 3 结构物的变形监测应建立独立的变形监测网 覆盖范围一般不 宜小于 4 公里 基准点应充分利用 CPI CPII 和水准基点 并建立工作 基点 4 0 44 0 4 根据津秦铁路首级控制网的分布情况 沉降变形监测网加密点 津秦铁路客运专线四标段沉降监测方案 9 至少应与本工程首级高程网二个二等水准基点联测 CP 且使用时 应做稳定性检测 一般情况下 加密点稳定性检测至少半年检测一次 存在区域沉降问题的区段 每季度进行 1 次或根据需要加密 4 14 1 测量等级及精度要求测量等级及精度要求 4 1 14 1 1 监测网精度等级要求 沉降观测网包括加密点 按国家二等水准要求观测 主要技术指标 如下 1 按暂行规定二等水准测量的技术要求施测 仪器 DSZ05 DS05 DS1 等同等级仪器 作业过程中 水准仪 水准 尺按 国家一 二等水准规范 GB T 12897 2006 要求 进行外业检 测 并每年送国家法定专业计量鉴定 1 次 2 各项限差见表 4 1 1 1 表 4 1 1 1 m 等 级 仪器类型视线长度前后视距差 任一测站上前 后 视距差累积 视线高度 下丝读数 DSZ05 DS05 60 二 DS1 50 1 0 3 0 0 3 3 精度指标见表 4 1 1 2 表 4 1 1 2 mm 等级 每千米水准 测量偶然 中误差 相邻基准点 高差中误差 每站高差 中误差 测段较差 附合或环线 闭合差 检测已测 高差较差 二 1 01 00 34 L6 L 4 1 24 1 2 沉降监测点的主要精度要求 1 按国家一等水准测量的技术要求施测 仪器 DSZ05 DS05 标尺 线条式铟瓦标尺 津秦铁路客运专线四标段沉降监测方案 10 2 各项限差及精度指标见表 4 1 2 1 2 表 4 1 2 1 m 等 级 仪器类型视线长度前后视距差 任一测站上前 后 视距差累积 视线高度 下丝读数 一 DSZ05 DS05 30 0 5 1 5 0 5 注 视线高度为视线距地面的高度 表 4 1 2 2 mm 等级 每千米水准测 量偶然中误差 高程中误差 相邻点高差 中误差 测段较差 附 合或环线闭合 差 一 0 451 0 0 30 3 n 3 外业计算取位按表 4 1 2 3 规定执行 表 4 1 2 3 往 返 测 距离总和 km 测段距离中 数 km 各测站距离 高差 mm 往 返 测 高差 总和 mm 测段高差 中数 mm 监测点 高程 mm 0 010 10 010 010 10 1 4 24 2 沉降变形测量点的布置要求沉降变形测量点的布置要求 4 2 14 2 1 沉降变形测量点分为基准点 工作基点和监测点三类 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 利用设计 提供的沿线二等水准基点 特殊情况下建立独立网时 网应不少于 3 个 点 使用独立监测网时 必须确定与交接工程部位其它高程系统之间的 换算关系 基准点标石埋设规格应符合图 4 2 1 的规定 津秦铁路客运专线四标段沉降监测方案 11 750 200 300 400250 150 450 400 1 2 3 4 5 注 1 盖 2 砖 3 素土 4 贫混凝土 5 冻土线 图 4 2 1 基准点标石埋设图 2 工作基点 要求埋设在稳定区域 条件合适时 直接以二等 水准网基准点为工作基点 观测条件不满足要求或不方便时 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 加密后的工作基点间距 200m 左右 当布点难以 满足稳定要求时 间距可适当放宽 可在 300 500 米之间 3 监测点 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 4 2 24 2 2 观测系统的布置要求 1 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 2 基准点和工作基点的检测 工作基点应选在比较稳定的位置 但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 津秦铁路客运专线四标段沉降监测方案 12 生变化 为了验证监测网基准点和工作基点的稳定性 应对其进行定期 检测 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 6 个月进行 1 次 尽可能结合精测网复测进行 在区域沉 降地区应每 3 个月进行 1 次复测 3 在区域沉降地区内 应对工作基点的沉降量进行监测 如果 在两次复测期间 发现工作基点变形超出 2 倍中误差应及时通知局指挥 部上报建设单位和评估单位 并提交观测资料 经核实后应对工作基点 和变形监测点的各期实测高程进行修正 4 34 3 测量工作基本要求测量工作基本要求 4 3 14 3 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 4 3 24 3 2 每次观测前 对所使用的仪器和设备应进行检验校正 并保留检 验记录 4 3 34 3 3 每次沉降变形观测时应符合下列要求 1 严格按水准测量规范的要求施测 首次 即零周期 观测应进 行往返观测 并取观测结果的中数 经严密平差处理后的高程值 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 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准尺 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 津秦铁路客运专线四标段沉降监测方案 13 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 观测路线见 图 4 3 3 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 构 筑 物 3 2 监测点 工作基点 基准点 基准点 1 工作基点 基准点 二等水准基点 二等水准基点 图 4 3 3 观测路线示意图 4 3 44 3 4 特殊情况下处理方法 针对低矮桥墩 净空小的涵洞 由于空间小 尺子不能直立的情 况 应在测量厂家定制短尺进行测量 也可采用倒尺的方法进行 但需 要注明 避免数据处理错误 4 3 54 3 5 测段观测完成后 必须及时整理观测数据 4 3 64 3 6 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 津秦铁路客运专线四标段沉降监测方案 14 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 4 3 74 3 7 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 天气情况 地下水影响情况等的记录 利于对结构变形特性的分 析和异常数据的分析 4 44 4 测量工作具体要求测量工作具体要求 4 4 14 4 1 水准网的观测按照国家二等水准施测 对线下工程变形点的观测 必须采用闭合或附合水准路线 严禁采用支水准路线或中视法 水准路 线经过的工作基点或基准点数量不得少于两个 4 4 24 4 2 应使用 DS05 级及以上的电子水准仪 仪器及配套水准尺均应在 有效检定期内 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 不满足要求的应根据仪器的提示进行重测 4 4 34 4 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 T 12897 2006 二等水准有关要求执行 4 4 44 4 4 观测时 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 4 4 54 4 5 每一测段必须为偶数测站结束 津秦铁路客运专线四标段沉降监测方案 15 4 4 64 4 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 并进行仪器预热 测量中避免望远镜直接对着太阳 尽量避免视 线被遮挡 要求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 仪器需装遮光罩 4 4 74 4 7 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 4 4 84 4 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 使标尺上的气泡居中 确保水准尺垂直 4 4 94 4 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 4 4 104 4 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 4 4 114 4 11 按照 细则 规定的格式整理数据 并按要求提交 4 4 124 4 12 观测元件保护要求 1 各分部应成立专门小组 进行观测元件的埋设 测量和保护 工作 小组人员分工明确 责任到人 并要与施工作业队伍及班组明确 责任 2 观测元件埋设时应根据现场情况进行编号 有导线的元件应 津秦铁路客运专线四标段沉降监测方案 16 将导线引出至路基坡脚观测箱内 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 以确保观测 元件不受损坏 4 各施工队应制定稳妥的保护措施并认真执行 确保观测元件 不因人为 自然等因素而破坏 观测元件埋设后 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 5 5 路基工程沉降变形观测技术要求路基工程沉降变形观测技术要求 5 15 1 观测断面及观测点的设置原则观测断面及观测点的设置原则 5 1 15 1 1 路基工程沉降变形观测以路基面沉降观测和地基沉降观测为主 应根据不同的结构部位 填方高度 地基条件 堆载预压等具体情况来 设置沉降变形观测断面 同时应根据施工过程中掌握的地形 地质变化 情况调整或增设观测断面 5 1 25 1 2 观测断面一般按以下原则设置 同时应满足设计文件要求 1 沿线路方向的间距一般不大于 50m 对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 2 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 在变化点附近应设观测断面 以确保能够反映真实差异沉降 3 一个沉降观测单元 连续路基沉降观测区段为一单元 应不少于 2 个观测断面 4 根据本标段的特点 堆载预压路堤地段采用 型监测断面 津秦铁路客运专线四标段沉降监测方案 17 一般每间隔 3 个 型监测断面设置一个 型监测断面 路堑堆载预压地 段 采用 型监测断面 路堑非预压地段 采用 型监测断面 监测断 面如图 5 1 2 津秦铁路客运专线四标段沉降监测方案 18 图 5 1 2 沉降监测点断面图 5 1 35 1 3 监测点一般按以下原则设置 同时应满足设计文件要求 1 为有利于测点看护 集中观测 统一观测频率 各观测项目 数据的综合分析 各部位观测点须设在同一横断面上 2 一般路堤地段观测断面包括沉降观测桩和沉降板 型监测 断面沉降观测桩每断面设置 5 个 施工完基床底层后 预压土填筑前 距左 右线中心两侧各 4 7m 处于基床底层顶面埋设 2 个沉降监测桩 其余 3 个于基床表层施工完成后 埋设于双线路基中心及距左 右线中 津秦铁路客运专线四标段沉降监测方案 19 心两侧各 3 3m 处或距两侧路肩 1m 处的基床表层顶面上埋设 2 个沉降监 测桩 沉降板每断面设置 1 个 布置于双线路基中心 3 型监测断面一般包括剖面沉降管 沉降观测桩 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距左 右线中心两 侧各 3 3m 处或距两侧路肩 1m 处的基床表层顶面上 沉降板位于双线路 基中心 剖面沉降管位于基底 4 型监测断面一般包括沉降观测桩 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距左 右线中心两侧各 3 3m 处 或距两侧路肩 1m 处的基床表层顶面上 沉降板位于双线路基中心 底 板至于基床底层顶面 5 型监测断面只有 3 个沉降观测桩 布置于双线路基中心及 距左 右线中心两侧各 3 3m 处或距两侧路肩 1m 处的基床表层顶面上 5 1 45 1 4 路基水准路线观测按国家一等水准测量精度要求 二等平差 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 5 1 4 所示 沉降板 观测方向 工作基点 路基面观测桩 图 5 1 4 沉降观测点位布设及水准路线观测示意图 津秦铁路客运专线四标段沉降监测方案 20 5 25 2 观测元件与埋设技术要求观测元件与埋设技术要求 5 2 15 2 1 沉降观测桩 选择 20mm 不锈钢棒 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 路基沉降观测桩埋设图 如图 5 2 1 图 5 2 1 路基沉降观测桩埋设图 mm 5 2 25 2 2 沉降板 应严格按设计要求进行埋设 一般情况如下 由底板 金属测杆 40 镀锌铁管 及保护套管 75 PVC 管 组成 钢底板 尺寸为 500 长 500 宽 mm 厚 16mm 如图 5 2 2 所示 津秦铁路客运专线四标段沉降监测方案 21 钢底板 PVC塑料套管 20钢管测杆 接头 测杆顶帽 500 16 图 5 2 2 路基沉降板埋设布置图 mm 1 沉降板埋设位置处可垫 10cm 砂垫层找平 埋设时确保底板 的水平与垂直度 确保测杆与地面垂直 2 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 3 按二等水准标准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 属测杆用螺丝套扣连接 保护套管用 PVC 管外接头连接 内外加设保护 盖 4 接长套管时应确保垂直 避免机械施工等因素导致套管倾斜 5 2 35 2 3 剖面沉降管 采用专用高强度的外径 d1 为 70mm 内径 d2 为 60 mm 壁厚 5 mm 的 PVC 塑料横剖管 其抗弯刚度 2 mm 4 m 抗压强度 0 3MPa 以适应被测土体的竖向位移要求 导管内十字导槽应顺直 津秦铁路客运专线四标段沉降监测方案 22 其中一导槽应铅锤 管端接口密合 剖面沉降测量是将剖面沉降仪探头 卡在剖面沉降管十字导槽内 从一端按一定间距依次读数 如图 5 2 3 1 所示 70mm d1 d2 60mm 5mm 5mm 2mm 图 5 2 3 1 路基剖面沉降管埋设布置图 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 20 30cm 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 在两头设置 0 95 长 0 5 宽 0 5 高 mC20 素混凝土保护墩如图 5 2 3 2 甲型正面图 并于一侧管口处设置观测桩 观测桩采用 C20 素混凝土灌注 断面采用 津秦铁路客运专线四标段沉降监测方案 23 0 5 m 长 0 5 m 宽 1 6m 高 并在桩顶预埋半圆形不锈钢 耐磨测头如图 5 2 3 2 乙型正面图 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如图 5 2 3 2 保护盒平面图 待上部一层填料压实稳定后 连续观测一周 取稳定读数作为初始读数 采用横剖仪和电子水准仪进行横剖面沉降观测 每次观测时 首先 用水准仪按二等水准精度测出横剖面管一侧的观测桩顶高程 再把横剖 仪放置于观测桩顶测量初值 然后将横剖仪放入横剖管内测量各测点 每 0 5m 测量一点 待一端测量完毕后 再从另一端测量一遍 数据记 录表格以剖面仪处理软件表格一致 注意 测量前预先用预通器预通 一遍 以免在测量时损坏横剖仪 图 5 2 3 2 路基剖面沉降管埋设布置图 mm 5 35 3 观测技术要求观测技术要求 5 3 15 3 1 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 津秦铁路客运专线四标段沉降监测方案 24 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 月的观测期 观测数据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 5 3 25 3 2 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 路基施工不能影 响到观测设备 5 3 35 3 3 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 应及时通知指 挥部 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 5 3 45 3 4 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 1mm 剖面沉降观测的精度应不低于 8mm 30m 5 3 55 3 5 观测频次要求 路基沉降观测的频次不低于表 5 3 5 的规定 表 5 3 5 路基沉降观测频次表 观 测 阶 段观 测 频 次 一般1 次 天 沉降量突变2 3 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 第 2 3 个月1 次 2 周 堆载预压或路基施工完毕 3 个月以后1 次 月 第 1 个月1 次 2 周无砟轨道铺设后 第 2 3 个月1 次 月 津秦铁路客运专线四标段沉降监测方案 25 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 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 6 6 桥涵工程沉降变形观测技术要求桥涵工程沉降变形观测技术要求 6 16 1 观测点的设置原则观测点的设置原则 6 1 16 1 1 津秦客专本标段每个桥墩均设置承台观测标 墩身观测标 6 1 26 1 2 承台观测标 设置两个观测标 观测标 1 设置于底层承台左侧小里程角上 观测 标 2 设置于底层承台右侧大里程角上 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 6 1 36 1 3 墩身观测标 1 观测点数量每墩 1 2 处 当墩台高度小于 14m 时 设置 1 个 观测标 位于墩身中线左侧 1m 小里程距地面 0 5m 处 当墩台高度大于 14m 时 设置 2 个观测标 位于墩身两侧中心距地面 0 5m 处 2 桥墩观测标一般设置在墩底高出地面或水位 0 5m 位置 当 墩身较矮立尺困难时 桥墩观测标位置可降低或设置在对应墩身埋标位 置的顶帽上 特殊情况可按照确保观测精度 观测方便 利于测点保护 的原则 确定相应的位置 桥墩上观测标的具体设置位置见图 6 1 3 6 1 46 1 4 桥台观测标 津秦铁路客运专线四标段沉降监测方案 26 原则上应设置在台顶 台帽及背墙顶 测点数量不少于 4 处 分 别设在台帽两侧及背墙两侧 横桥向 桥台观测标的具体设置位置见 图 6 1 4 承台观测标 1承台观测标 2 500 500 500 500 承台观测标 1 承台观测标 2 500 墩台观测标 地面线 大里程方 小里程方 基础 基础平面 墩台侧面 当墩台高小于14米时埋标示意图 大里程方 小里程方 墩台观测标 1000 承台观测标 1 承台观测标 2 500 500 500 500 承台观测标 1 承台观测标 2 500 墩台观测标 2 地面线 大里程方 小里程方 基础 基础平面 墩台侧面 当墩台高大于14米时埋标示意图 大里程方 小里程方 墩台观测标 1 墩台观测标 2 图 6 1 3 承台与墩身观测标设置 mm 津秦铁路客运专线四标段沉降监测方案 27 桥台观测标 1 桥台观测标 1 桥台观测标 2 桥台观测标 4 桥台观测标 3 500 桥台观测标 3 桥台观测标 3 桥台观测标 1桥台观测标 2 桥台观测标 4 顶 帽 顶 帽 顶 帽 承 台 承 台 垫 石 垫 石 垫石垫石垫石 图 6 1 4 桥台观测标埋设位置示意图 mm 6 1 56 1 5 梁体观测标 1 对原材料变化不大 预制工艺稳定 批量生产的预应力混凝 土预制梁 每 30 孔选择 1 孔设置梁体徐变观测标 现浇梁逐孔设置观 测标 移动模架施工的梁 对前 6 孔进行重点观测 以验证支架预设拱 度的精度 验证达到设计要求后 可每 10 孔选择 1 孔设置观测标 当 实测弹性上拱度大于设计值的梁 前后未观测的梁应补充观测标 逐孔 进行观测 2 观测点布置 简支梁的一孔梁设置观测标 6 个 分别位于两侧支点及跨中 连续 梁上的观测标 根据不同跨度 还应在支点和跨中截面之间每隔 津秦铁路客运专线四标段沉降监测方案 28 15 20m 等间隔加密设置 详见附图 500 42904290 500 线路中线 梁 跨 中 心 线 梁体徐变观测标梁体徐变观测标梁体徐变观测标 梁体徐变观测标梁体徐变观测标梁体徐变观测标 支 座 中 心 线 连续梁简支端连续梁连续端 半简支梁 图 6 1 5 梁体徐变观测标布置示意图 mm 3 钢结构桥梁梁部不存在徐变 为了观测变形 每孔设置 6 个 观测标 分别在支点及跨中设置 6 1 66 1 6 涵洞观测标 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 8 个 沉 降观测标 1 4 5 8 在出入口涵身最外涵节边界线内侧 500mm 顶板 底以下 500mm 处 沉降观测标 2 6 设置在左线线路中心涵洞顶板底以 下 500mm 的涵身 沉降观测标 3 7 设置在右线线路中心涵洞顶板底以 下 500mm 的涵身 如图 6 1 6 所示 津秦铁路客运专线四标段沉降监测方案 29 涵轴断面 涵身观测标1 5 500 500 500 500 涵身观测标2 6 涵身观测标3 7 涵身观测标4 8 涵身观测标1 涵身观测标2涵身观测标3 涵身观测标4 涵身观测标5 涵身观测标6 涵身观测标7 涵身观测标8 左线中心线 右线中心线 左线中心线 右线中心线 大里程 图 6 1 6 涵洞观测标埋设位置示意图 mm 6 1 76 1 7 桥梁梁部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 6 1 7 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 所有观测线路在形成闭合环以前必须置镜两次以上 以保证不会形成相 关闭合环 并以固定端其中一点为固定点 其他点相对于该点的沉降 津秦铁路客运专线四标段沉降监测方案 30 梁体徐变观测标 观测方向 图 6 1 7 桥梁梁部徐变观测水准路线示意图 6 1 86 1 8 桥梁墩台水准路线观测按一等水准测量精度要求形成闭合水准路 线 二等精度平差 沉降观测点位布设于墩台一侧 水准路线观测示 意图如图 6 1 8 所示 墩身观测标 观测方向 工作基点 图 6 1 8 桥梁墩台沉降观测水准路线示意图 6 26 2 观测元件与埋设技术要求观测元件与埋设技术要求 6 2 16 2 1 承台观测标 沉降观测桩 选择 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 如图 6 2 1 所示 1 2 3 4 5 6 津秦铁路客运专线四标段沉降监测方案 31 图 6 2 1 承台观测标设置示意图 6 2 26 2 2 墩身观测标 采用 28mm 不锈钢接头 见图 6 2 2 所示 3852 10035 28 图 6 2 2 墩身观测标设置示意图 mm 6 36 3 观测技术要求观测技术要求 6 3 16 3 1 从承台施工完成后 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 6 3 26 3 2 沉降观测设备的埋设是在施工过程中进行的 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 津秦铁路客运专线四标段沉降监测方案 32 6 3 36 3 3 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 1mm 6 3 46 3 4 观测频次要求 1 墩台基础沉降观测一般根据表 6 3 4 1 中要求的时间间隔进行 表 6 3 4 1 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 周 承台回填时 临 时观测点取消 架梁前全程1 次 周 预制梁架设全程前后各 1 次 预制梁桥 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 周 0 3 个月1 次 月 4 12 个月1 次 3 个月 无砟轨道铺设完成后 24 个 月13 24 个月1 次 6 个月 工后沉降 长期观测 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 2 次 其后每 1 次 3 天 连续 3 次 以后 1 次 1 周 2 梁体徐变观测据表 6 3 4 2 中要求的时间间隔进行 表 6 3 4 2 梁体徐变观测频次表 梁体测量间隔表 津秦铁路客运专线四标段沉降监测方案 33 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 张拉完成后第 5 天 预应力张拉完成 无砟轨道铺设前 张拉完成后 1 3 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 天 第 0 3 个月 1 次 月 第 4 12 个月 1 次 3 个月 无砟轨道铺设完成后 第 13 24 个月 1 次 6 个月 3 涵洞沉降观测据表 6 3 4 3 中要求的时间间隔进行 涵洞顶 填土沉降的观测应与路基沉降观测同步进行 表 6 3 4 3 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 无砟轨道铺设期间全程1 次 天 0 3 个月1 次 月 4 12 个月1 次 3 个月 无砟轨道铺设完成后 24 个 月13 24 个 月 1 次 6 个月 工后沉降 长期观测 注 1 架桥机 运梁车 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 3 次 以后 1 次 1 周 6 3 56 3 5 梁体徐变量计算 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 津秦铁路客运专线四标段沉降监测方案 34 7 7 隧道工程沉降变形观测技术要求隧道工程沉降变形观测技术要求 7 17 1 观测断面和观测点的设置原则观测断面和观测点的设置原则 7 1 17 1 1 隧道工程沉降观测是指隧道基础的沉降观测 即隧道的仰拱部分 其它如洞顶地表沉降 拱顶下沉 断面收敛沉降变形为开挖初支观测项 目 以信息化指导施工 观测断面设置见表 7 1 1 隧道开挖现场监控量测必测项目及量测精度表 表 7 1 1 序 号 量测项目测量仪器和工具测点布置 测量 精度 备 注 1 洞内 外观察 岩性 结构面产状及支 护裂缝观察或描述 数 码相机 地质罗盘等 每一开挖循环 2 拱顶下沉水准仪 钢尺等 每 10 米一个断面 每断面 1 个测点 1mm 3 地表下沉水准仪 铟瓦尺等 每 10 米一个断面 每断面 5m 一个测 点 1mm 浅埋隧道必测 HO 2B 4 二次衬砌前净 空变化 隧道净空变化测定仪 收敛仪 隧道激光断 面仪 全站仪 每 10 米一个断面 每断面 2 3 个测 点 0 1mm 水平收敛 5 二次衬砌后净 空变化 水平 收敛 隧道净空变化测定仪 收敛仪 隧道激光断 面仪 全站仪 每 10 米一个断面 每断面 2 3 个测 点 0 1mm 水平收敛 6 沉降缝两侧底 板不均匀沉降 水准仪 铟瓦尺等 三 等水准测量 沉降缝两侧底板 或仰拱填充层面 1mm 沉降缝两侧底板 或仰拱填充层面 沉降 7 洞口段与路基 过渡段不均匀 沉降观测 水准仪 铟瓦尺等 三 等水准测量 洞口底板 或仰拱 填充层面 与洞口 过渡段 1mm 洞口底板 或仰拱 填充层面 与洞口 过渡段的沉降 注 本表为开挖期间沉降监测 二衬后沉降监测如下所述 7 1 27 1 2 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 7 1 37 1 3 隧道内一般地段沉降观测断面的布设根据地质围岩级别确定 一 般情况下 级围岩每 400m 级围岩每 300m 级围岩每 200m 布 设一个观测断面 津秦铁路客运专线四标段沉降监测方案 35 7 1 47 1 4 明暗交界处 围岩级别 衬砌类型变化段及沉降变形缝位置应至 少布设两个断面 7 1 57 1 5 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 浆或其它措施处理的复合地基段落适当加密布设 7 1 67 1 6 隧道洞口至分界里程范围内应至少布设一个观测断面 7 1 77 1 7 施工降水范围应至少布设一个观测断面 7 1 87 1 8 路隧分界点处 路 隧两侧分别设置至少一个观测断面 7 1 97 1 9 长度大于 20m 的明洞 每 20m 设置一个观测断面 7 1 107 1 10 隧道工程完成后 每个观测断面在相应于两侧边墙处设一对沉 降观测点 7 1 117 1 11 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 7 1 11 所示 隧道观测标 观测方向 工作基点 图 7 1 1 隧道沉降观测水准路线示意图 津秦铁路客运专线四标段沉降监测方案 36 7 1 127 1 12 观测元件与埋设技术要求见图 7 1 12 设置 内轨顶面 隧 线 中 道 隧道观测标1隧道观测标2 图 7 1 12 隧道观测标埋设位置示意图 7 1 137 1 13 隧道开挖期间观测元件与埋设技术要求见图 7 1 13 设置 图1 隧道洞内监测点布置图 津秦铁路客运专线四标段沉降监测方案 37 图 7 1 13 隧道拱顶下沉量测示意图 7 27 2 观测技术要求观测技术要求 7 2 17 2 1 隧道沉降观测从仰拱施工结束后立即进行 观测时间不得少于 3 个月 当观测数据不能满足设计要求时 应适当延长观测期 7 2 27 2 2 隧道沉降观测水准的测量精度为 1 0mm 读数取位至 0 1mm 7 2 37 2 3 隧道沉降变形观测据下表 7 2 3 要求的时间间隔进行 每阶段的 沉降观测在开始时可一般每周观测一次 以后可根据两次观测的沉降量 调整沉降观测的频度 但两次的观测沉降量不宜大于 1mm 表 7 2 3 隧道沉降观测频次表 观测频次 观测阶段 观测期限观测周期 备 注 仰拱施工完成至无砟轨道铺设前3 个月1 次 周 无砟轨道铺设期间全 程1 次 天 0 1 个月1 次 周无砟轨道铺设完成后3