铁路客运专线沉降观测监理实施细则.doc

此文档收集于网络，如有侵权，请联系网站删除目 录新建铁路西安至成都客运专线XCJL-1标段1一、编制依据1二、工程概况11.自然地理特征21.1地理位置21.2地形地貌21.3地质条件21.4水文地质31.5气象条件41.6地震参数4三、监理工作范围及重点41、沉降变形观测范围、内容52、监理工作主要内容5四、沉降变形观测的标准与要求81、沉降变形测量82、测量等级及精度要求83、变形监测网技术要求94、沉降变形测量点的布置要求105、实施测量工作要求126、沉降变形观测监理控制要点15路基工程15桥涵工程16梁体观测标:18观测频次要求19隧道工程21过渡段工程23新建铁路西安至成都客运专线XCJL-1标段沉降变形观测监理实施细则一、编制依据1、铁建设2006158 号客运专线铁路无碴轨道铺设条件评估技术指南；2、工管技200977 号文客运专线铁路变形观测评估技术手册；3、铁建设2009209 号高速铁路设计规范（试行）， TB10621-2009；4、铁建设2009196 号高速铁路工程测量规范， TB 106012009；5、铁建设200785 号客运专线无砟轨道铁路工程施工质量验收暂行标准；6、中铁一院、中铁二院编制的新建铁路西安至成都客运专线线下工程沉降变形观测技术方案；7、其它相关规范、规定及标准。二、工程概况新建西安至成都客运专线西安至江油段（四川省境内）站前工程XCZQ-1标段D2K344+470DK383+878，线路长为38.925Km。本标段复杂特大桥5400.5m/3座、大桥1519.9m/5座、中桥186.2m/2座、涵洞71.47m /5座。隧道30632km /8座。区间路基长0.422km，中子站场长度为1.895 km。改建既有宝成铁路2.298 km。1.自然地理特征1.1地理位置西成客专铁路设计起点为川陕省界，终点为既有宝成线江油车站，行政区划跨四川省广元、绵阳两市，自北向南依次经过大巴山区、四川盆地二大地貌单元。本标段位于四川省广元市。1.2地形地貌四川盆地属低山丘陵区，海拔500-1500m，山丘、槽谷相间分布，地势整体平缓，部分陡峻。1.3地质条件地层岩性 覆盖层主要为第四系冲洪积、坡洪积、坡残积形成的黏性土、砂类土、圆砾土、卵石土及块碎石土，部分沿斜坡分布坡崩积、滑坡堆积的黏性土及块碎石土。覆盖层总体分布范围不大，厚度较小，基岩大范围裸露。四川盆地基岩主要为中生界侏罗系泥岩、砂岩、砾岩。受构造作用影响，岩体节理裂隙发育，岩体较为破碎。普遍风化存在差异风化现象，硬质岩风化层较薄，软质岩风化层较厚。地质构造川陕省界至广元属龙门山大巴山台缘褶皱带次级构造，断裂和褶皱构造十分发育，构造轴线多为北东北东东向，断裂构造以压性断层为主，断层破碎带多数十厘米至百余米；褶曲常形成尖棱褶曲、倒转褶曲及短轴褶曲，组成复式褶曲，小挠曲发育，岩层产状多变。不良地质及特殊岩土主要是滑坡、岩堆、危岩落石、岩溶、采空区、有害气体、顺层等，本段分布较多二叠系、三叠系可溶岩，且多为可溶岩与非可溶岩交替沉积；可溶岩具溶蚀发育条件，线路多以隧道通过，隧道施工可能遇到岩溶突水突泥危害；本段线路与构造线走向基本一致，岩体普遍顺层，路堑存在顺层坍滑危害，隧道进出口及埋深较小和较大地段存在顺层偏压危害。特殊岩土主要为松软土、人工弃填土、膨涨性岩土。段内冲洪积、坡洪积形成的粉质黏土、黏土、粉土、粉细砂层多属松软土层，沿河谷及低洼地带分布，一般厚03m，部分厚26m；局部沟槽分布软土，为淤泥质黏性土，厚度06m。人工填土主要沿既有公路、铁路路堤分布，人工弃土主要沿高速公路附近部分冲沟分布。1.4水文地质沿线河流较多、灌溉网密布。沿线基本为山区，山谷河流较多。其中嘉陵江百年流量上超过每秒一万立方米。标段内第四系黏性土中含少量孔隙水，河床及低阶地砂砾石层含丰富孔隙水。基岩中泥页岩、泥岩夹砂岩为弱富水岩组，含少量的裂隙水和风化裂隙水；厚层砂岩、砾岩为中等强富水岩组，含较丰富的基岩裂隙水，多位潜水，部分为承压水；灰岩等可溶岩为强富水岩组，含丰富的裂隙水和岩溶水。断裂构造多为压性断裂，地下水一般含量较少；褶曲构造核部为可溶岩及砂岩地段含丰富地下水。经沿线取表水和地下水试验，水质类型以HCO3.SO42-Ca2+、HCO3-Ca2+型、HCO3.SO42-Na+型为主，对钢筋混凝土一般无侵蚀性，但三叠系须家河组含煤段地层、嘉陵江组、雷口坡组盐溶角砾岩、侏罗系油砂岩地段地下水以及城市周边受污染表水多具硫酸盐侵蚀性或酸性侵蚀性。1.5气象条件本标段属于北亚热带湿润季风气候，气候湿润温和，雨量充沛，具有春早、夏长、秋短、冬温，四季分明，雨热同季的特点。69月为雨季。1.6地震参数据据中国地震动参数区划图（GB18306-2001）、“5.12汶川地震”后国家相关部门发布的四川甘肃陕西部分地区地震动峰值加速度区划图（GB18306-2001一号修改单）以及“西成客专广元（川陕省界）至江油段地震动参数区划报告”，沿线地震动锋值加速度0.10g，相当于地震基本烈度。地震动反应谱特征周期0.40s。三、监理工作范围及重点高速铁路对路基、桥涵、隧道等线下工程的工后沉降、差异沉降提出了严格要求。西成高速铁路设计为无砟轨道，必须保证轨道具有持久、稳定的高平顺性以保证旅客行车的安全性、平稳性、舒适性。设计时对土质路基、隧道、桥梁墩台基础及预应力混凝土梁等均进行了沉降变形计算，采取了相应的加固处理措施。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。施工期间必须按设计要求进行系统的沉降变形动态观测。通过对沉降变形观测数据进行系统综合分析、预测、评估，验证或调整设计措施，以保证设计预测沉降与实际沉降更为接近，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、工后沉降及差异沉降，合理确定无碴轨道开始铺设时间，确保客运专线无碴轨道结构的铺设质量。1、沉降变形观测范围、内容路基：根据不同的路基高度及不同的地基条件，进行路基面的沉降变形观测、路基基底沉降观测、路堤本体的沉降观测。桥涵：桥各墩、台；预应力混凝土梁的徐变上拱变形；涵洞沉降观测。隧道：隧道口仰拱、隧道一般地段和不良、复杂地质区段沉降观测。过渡段：路桥、路隧、路涵、堤堑过渡段沉降观测。2、监理工作主要内容监理项目部派监理人员对施工单位的沉降变形观测全过程进行旁站和平行观测。对施工单位沉降变形监测网的建立及其保护、各种监测设备、仪器、管线的购置与埋设进行全面核查，确保观测准备工作符合规范和设计要求。负责审批施工单位提交的沉降变形观测方案。核查施工单位的观测人员、设备是否能够满足观测要求。对旁站和平行观测数据进行复核，并对观测数据集中整理，与施工单位一起将平行观测数据移交评估单位，并将路基和过渡段作为监测的重点。核查施工单位的观测断面与观测点设置是否满足新建铁路贵阳至广州线线下工程沉降变形观测技术方案和设计文件要求。核查施工单位的观测组织是否能满足工程进度和质量要求。参与和配合建设单位或评估单位组织的沉降变形观测评估工作；监理项目部组织各监理组提供线下工程沉降变形平行观测报告与线下工程沉降变形观测监理工作报告。监理单位编写线下工程沉降变形观测监理工作报告，内容包括： 监理单位沉降观测组织机构，专业测量监理工程师的配置情况； 审查施工单位监测网布设情况、测设精度、观测断面布设、观测频率等是否满足要求； 审查施工单位使用仪器的精度标准、仪器年检情况，沉降观测人员持证上岗等是否满足要求； 说明观测基桩和观测点的保护情况，施工单位对丢失或损坏的观测桩的恢复情况，沉降观测点标示设置以及对观测数据出现的异常点的处理情况等； 说明对原始测量资料监理检查、签署情况； 说明对平行观测的监理检查情况； 对施工单位沉降观测工作及成果的总体评价。监理单位编写线下工程沉降变形平行观测报告，内容包括： 说明平行观测断面设置情况，核查基准点、观测仪器检校核对以及观测频率情况； 原始测量记录，同施工单位观测记录表格； 测点的沉降记录表，同施工单位观测记录表格； 要说明平行观测成果与施工单位观测成果的对比分析情况，对于观测值异常情况的分析处理情况； 对于施工单位观测数据进行总体评价。对施工单位沉降观测过程进行旁站和平行观测，核查观测设备埋设是否满足新建铁路贵阳至广州线线下工程沉降变形观测技术方案和设计要求，做好旁站记录并对观测记录进行签认。平行观测数量：一般地段为施工单位总测数的10%，地质复杂、沉降变化大以及过渡段为施工单位总测数的20%。平行观测方法：由专业监理人员采用与施工单位观测人员“换手复测”的方式同步进行。平行观测地段集中选择关键地段进行，避免太过分散，获取某测段完整的沉降观测资料与施工单位同测段的观测资料进行对比，由各分组测量监理、根据设计资料确定位置；“换手复测”：采用相同的水准路线，利用施工单位的测量仪器，独立观测，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；各分组测量监理对原始观测资料和各项记录表格要随观测进度及时整理；各分组测量监理如发现测量数据与施工单位存在较大误差，应及时查找原因。四、沉降变形观测的标准与要求1、沉降变形测量西成高速铁路线下工程沉降变形观测工作以桥涵、路基等建（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）、桥涵工点具体要求确定。西成高速铁路工程测量的高程系统应采用1985年国家高程基准。结构物的变形监测建立独立的变形监测网，覆盖范围一般不宜小于4公里，基准点选择利用CPI、CPII和水准基点。结构物的变形监测充分利用CPI、CPII和水准基点作为水平和垂直位移监测的工作基点。用全球卫星定位系统（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。2、测量等级及精度要求西成铁路线下工程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。 测量等级及精度要求沉降变形测量等级垂直位移测量水平位移观测沉降变形点的高程中误差（mm）相邻沉降变形点的高程中误差（mm）沉降变形点点位中误差（mm）二等0.50.33.0三等1.00.56.03、变形监测网技术要求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等精度观测逐级控制的方法布设。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梁工点，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。垂直位移监测网主要技术要求按下表执行：垂直位移监测网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）检测已测高差较差（mm）使用仪器、观测方法及要求二等0.50.1323DS05型仪器，按客运专线铁路无砟轨道测量技术暂行规定一等水准测量的技术要求施测。三等1.00.346DS05或DS1型仪器，按客运专线铁路无砟轨道测量技术暂行规定二等水准测量的技术要求施测。注：F附合线路或环线长度，Km； R检测已测测段长度，Km。水平位移监测网建网方式按独立建网考虑，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制网坐标的相互转换。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，对于软土地基等设计有特别技术要求的复杂工点，可根据需要按二等的规定执行。水平位移监测网技术要求等级相邻基准点的点位中误差（mm）平均边长（m）测角中误差（）最弱边相对中误差作业要求一等1.53000.71/250000按国家一等平面控制测量要求观测1501.01/120000按国家二等平面控制测量要求观测二等3.03001.01/120000按国家二等平面控制测量要求观测1501.81/70000按国家三等平面控制测量要求观测三等6.03501.81/70000按国家三等平面控制测量要求观测2002.51/40000按国家四等平面控制测量要求观测四等12.04002.51/40000按国家四等平面控制测量要求观测4、沉降变形测量点的布置要求基准点、工作基点和沉降变形观测点的埋设要求基准点。要求建立在沉降变形区以外的稳定地区，基准点使用全线的基岩点、深埋水准点、CPI、CPII和二等水准点，增设时按国家二等水准测量的相关要求执行。基准点标石埋设规格应符合基准点标石埋设图的规定。注：1盖；2砖；3素土；4贫混凝土；5冻土线 基准点标石埋设图工作基点。要求这些点埋设在稳定区域，在观测期间稳定不变，测定沉降变形点时作为高程和坐标的传递点。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。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、桥涵等各专业布点要求进行，按设计文件实施。监测网的检测监测网的基准点和工作基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基点的稳定性，应对其进行定期检测。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，尽可能结合精测网复测进行。在区域沉降地区应每季度进行一次复测。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。工作基点应选在比较稳定的位置。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两倍中误差应及时通知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。5、实施测量工作要求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。每次观测前，对所使用的仪器和设备应进行检验校正。每次沉降变形观测时应符合以下规定：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。参与观测的人员必须经过培训才能上岗，并固定观测人员。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对水准尺，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”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。 成像清晰、稳定时再读数。随时观测，随时检核计算，观测时要一次完成，中途不中断。 针对低矮桥墩、异型桥墩，空间小，尺子不能直立的情况，施工单位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。沉降观测均采用电子水准仪，不得采用光学水准仪。测段观测完成后数据，必须及时整理观测数据。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。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。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。仪器及配套水准尺均应在有效合格检定期内。电子水准仪与水准尺在使用前及使用过程中，经常规检校合格。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。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。观测时，视线长度50m，前后视距差1.5 m，前后视距累积差6.0 m，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0.6 mm，检测间歇点高差之差1.0 mm，观测读数和记录的数字取位：使用数字水准仪读记至0.01mm。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：往测：奇数站为后前前后 偶数站为前后后前返测：奇数站为前后后前 偶数站为后前前后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。电子水准仪观测前30min，将仪器置于露天阴影处，使仪器与外界气温趋于一致。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。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。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。6、沉降变形观测监理控制要点路基工程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，依据设计文件设置。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所示：沉降观测点位布设及水准路线观测示意图沉降观测桩：选择20mm钢筋，顶部磨圆，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布置图沉降板：严格按设计要求进行埋设。桥涵工程桥梁每个桥墩均设置承台观测标、墩身观测标。梁体设徐变观测标。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。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。承台观测标设置墩身观测标：观测点数量每墩于2处，位于墩身两侧； 桥墩标一般设置在墩底高出地面或水位1.0m左右。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下图：承台与墩身观测标设置桥台观测标：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）。 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6个。涵洞填土后观测点可从边墙位置移动到帽石上，涵洞进出口的帽石上各设置两个测点，位于帽石两侧位置。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下图所示：桥梁墩台沉降观测水准路线示意图梁体观测标: 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，分别在支点、中跨跨中及边跨1/4跨中附近设置，3跨以上连续梁中跨布置点相同，详见附图。对大跨度桥梁等特殊结构应由设计单位单独制定变形观测方案，监理单位按照设计方案进行平行检测。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下图所示，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。124356 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。墩台基础沉降观测频次表注：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。梁体徐变观测据下表中要求的时间间隔进行。梁体徐变观测频次表梁体测量间隔表观测阶段观测周期预应力终张拉张拉前、后各1次预应力张拉完成无砟轨道铺设前张拉完成后第1天张拉完成后第3天张拉完成后第5天张拉完成后13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/周无砟轨道铺设完成后第03个月，每1个月为一测量周期第424个月，每3个月为一测量周期涵洞沉降观测据下表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。涵洞沉降观测频次表注：1、架桥机（运梁车）通过时观测要求：每1