路基沉降观测方案

新建九景衢铁路 JQJXZQ-2 标 路基工程沉降变形观测实施方案路基工程沉降变形观测实施方案 （DK15+700DK15+700DK39+224.5DK39+224.5） 编 制： 复 核： 审 核： 技术负责人： 项目负责人： 中铁二十五局集团有限公司 九景衢铁路 JQJXZQ-2 标项目部 二一四年十一月 目目 录录 一、总则一、总则.3 二、精度及频次要求二、精度及频次要求.3 三、观测断面及三、观测断面及观观测点的测点的布布置要置要求求.6 四、元器件的埋设四、元器件的埋设.8 五、测量工作的基本要求五、测量工作的基本要求.8 六数据传输流程与数据管理六数据传输流程与数据管理.9 七、附：路基沉降变形观测布置示意图七、附：路基沉降变形观测布置示意图及及断面统计表断面统计表.20 3 九景衢铁路路基沉降观测实施方案 一、总则一、总则 根据九景衢施工图纸要求，路基工程需进行沉降观测及边桩位移观测。 现结合九景衢铁路线下工程沉降变形观测评估实施细则和九景衢路基 工点施工图纸，制定以下方案。 二、精度及频次要求二、精度及频次要求 1、路基变形测量精度要求 路基变形测量包括路堤、路堑变形测量，路基沉降观测控制网的精 度要求及观测点频次要求如下： （1）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。 测量等级及精度要求 垂直位移测量水平位移观测 沉降变形测量等级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 1.00.56.0 （2）水平位移监测基准网，一般按独立建网考虑，可采用三角形网、导线 网、GPS 网和视准轴线等形（当采用视准轴线时，轴线上或轴线两端应设 立校核点）。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。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 4 行 水平位移监测基准网的主要技术要求，应符合下表的规定。 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 300 0.71/ 按国家一等平面控制 测量要求观测 一等 1.5 150 1.01/ 按国家二等平面控制 测量要求观测 300 1.01/ 按国家二等平面控制 测量要求观测 二等 3.0 150 1.81/70000 按国家三等平面控制 测量要求观测 350 1.81/70000 按国家三等平面控制 测量要求观测 三等 6.0 200 2.51/40000 按国家四等平面控制 测量要求观测 四等 12.0 400 2.51/40000 按国家四等平面控制 测量要求观测 （3）垂直位移监测基准网的建立应符合下列规定： 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。 a、垂直位移监测基准网应布设成闭合环状或附合水准路线等形式。 b、水准基点应埋设在变形区以外的基岩或原状土层上，亦可利 用稳固的建筑物、构筑物设立墙上水准点。 垂直位移监测基准网的主要技术要求应符合下表的规定： 5 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0.50.13 0.3n0.5n DS05 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1.00.3 0.6n0.8n DS05 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。 （4） 垂直位移监测基准网水准观测的主要技术要求，应符合下表规定。 水准观测的主要技术要求 等级 水准 仪型 号 水 准 尺 视距 （m） 前后 视距 差 （m） 前后视 距累积 差 （m） 视线离 地面最 低高度 （m） 基本分划、 辅助分划 读数较差 （mm） 基本分划、 辅助分划 所测高差 较差 （mm） 二等 DS1 因 瓦 501.56.00.50.61.0 2、观测频次要求 在路堤填筑期间，应每天观测一次（松土及松软土早晚一次） ，各种 原因暂时停工期间，前 2 天每天观测一次，以后每三天观测一次。施工完 成后，前 15 天内每 3 天观测一次，第 15-30 天每星期观测一次，第 30-90 天每 15 天观测一次，以后每个月观测一次。沉降观测两次连续观测的沉 降差值大于 4mm 时应加密观测频次。测量数据突变时，每天观测 2-3 次。 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。 6 三、观测断面及观测点的布置要求三、观测断面及观测点的布置要求 1.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）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。 2.观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，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 1 个，布置于双线路基中心。 （3）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，位移观测边桩分别位于两侧 坡角外 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。 （4）沉降板设置应严格按设计文件要求执行，一般按以下原则设置： 7 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 1 200m； 对压缩层厚度大于 20m 地段，设置断面间距为 50m； 2 其余情况根据具体情况，设置断面间距为 50100m； 3 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， 4 一处位于路基中心，另外一处根据具体地形地质情况布置。 （5）预压地段，预压期因基床表层尚未施工，路基顶面沉降观测应在 预压土方底部（基床底层顶面）布置沉降元件进行，即在基床底层顶面 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。 （6） 路堑地段观测断面分别于路基中心，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。 （7）路堤基底设置剖面沉降管进行全断面沉降观测时，严格按设计文 件要求执行。 (8)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 5.1.4 所示 四、四、 8 元器件的埋设元器件的埋设 沉降板的埋设，待基床表层级配碎石施工完成后，挖出 11 米的 坑，在坑的底层垫一层 0.1 米的中粗砂进行找平，再将沉降板水平安放 在坑中，最后用人工将土回填。在施工过程中其沉降板一米范围内不能 用压路机等大型机械碾压，必须用人工夯实。 沉降监测桩在路肩填筑完成后，再进行挖坑埋设，坑大小同桩径， 埋设时将监测桩露出路肩面 5cm。用混凝土进行浇注完成。 五、测量工作的基本要求五、测量工作的基本要求 1、首次观测应进行两次往返观测，并取观测结果的中数，用科傻软件平 差后的高程值，作为变形测量的初始值。 2、为了将观测中的系统误差减小到最小，达到提高精度的目的，各次观 测应使用同一台仪器和设备，前后观测最好用同一水准尺，必须按固定的 观测路线和方法进行，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”即固定水准路线、 工作基点、固定人、固定测量仪器、固定监测环境条件，以提高观测数据 的准确性。 3、当发现沉降观测数据出现异常时必须首先自检，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核，并提交自查分析报告。 4.、根据沉降观测的需要，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 准点数量不少于两个。 5、外业测量一条路线的往返测（左右线路测）使用同一类型仪器和尺垫。 9 观测时必须满足四等水准测量的要求，测量过程中前后视距差3 米、测 段的前后视距累计差10 米、黑红面读数差3 毫米、黑红面所测高差之 差5 毫米、最后闭合差20L（L 为路线长度，以千米计） 。 6、在进行检测桩观测时，其观测线路以 S 型线路进行。 7、沉降管接长时的观测，在沉降钢筋接长时必须在接长前，测其沉降钢 筋的顶部高程，然后再将沉降管按图纸要求进行焊接，焊接完后再一次测 量其顶部高程，将此高程作为下次沉降观测的起始高程。 六数据传输流程与数据管理六数据传输流程与数据管理 1、测量阶段 组织要求：施工单位和监理单位以标段为单位按照时间要求提供文件给 1 建设单位和评估单位，具体文件格式要求详见下节。 观测数据处理文件：要求提供以下电子文件，每个月提交 1 次。其中 2 观测手簿文件还需提供纸介质文件，每 3 月提交 1 次。 （1）电子水准仪原始观测数据： （2）控制点文件 （3）观测手簿文件 （4）高差文件 （5）平差文件 （6）高差闭合差统计文件 （7）平差计算文件 （8）平差成果文件 成果输出文件：要求提供以下电子文件，每个月提交 1 次；提供纸 3 10 介质文件，每 1 年提交 1 次，作为最终线下工程沉降变形观测工作报告 、 线下工程沉降变形平行观测报告的组成部分。要求每次数据均从观 测原点开始至提交时间。 （1）路基沉降观测记录表（沉降观测桩） （2）路基沉降观测记录表（沉降板） （3）路基沉降板观测记录表（剖面管） （4）沉降观测记录表路基分层沉降观测记录表 （5）沉降观测记录表路基分层沉降观测记录汇总表 （6）沉降观测记录表路基边桩位移观测记录表 （7）沉降观测记录表路基边桩位移观测记录汇总表 （13）测点荷载时间沉降曲线与荷载时间沉降速率图 填筑高度时间沉降图（示意） 11 填筑高度时间沉降速率图（示意） 其它文件： 4 （1）断链表：施工单位以标段为单位提供电子文件和纸介质文件给 建设单位和评估单位； （2）沉降设计值表：评估单位将观测值与设计值相差较大的观测点 数据电子文件提交设计单位 ； 工作基点复测报告：因牵涉区域沉降，问题复杂，报告的详细组成 5 内容和要求在后面以补充规定形式另行下发。 特殊问题报告：施工单位提交观测过程中特殊问题报告。对观测过 6 程中发生的沉降值异常、测点破坏后恢复等情况应及时提交报告给建设单 位和评估单位。 完成线下工程沉降变形观测工作报告 。 7 2、评估阶段 1 评估单位将区段评估报告以电子文件和纸介质文件提供建设单位； 2 评估单位提供数据库电子文件给建设单位。 3、.文件管理与格式要求 （1）. 数据传输要求有电子文件和纸介质文件。其中电子文件表格要求采 12 用 EXCEL（*.xls）格式，图形文件采用 CAD(*.dwg)格式，报告采用 WORD（*.doc）格式；纸介质文件要求相关单位签署盖章。 （2）.文件管理： 文件管理示意图 1 施工单位由测量队负责处理观测数据形成文件，逐级上报给工区和 标段项目部，以标段为单位汇总后按时提供建设单位和评估单位。 2 施工单位提交文件夹执行以下命名规则： 一级文件夹以标段号命名，分别命名为：“一标段、二标段六标段” 。 二级文件夹以观测时间命名，如包含 08 年 10 月到 08 年 11 月的数据， 则命名为“0810-0811” 。 三级文件夹以工区号命名，分别命名为：“一工区、二工区” 。 四级文件夹以测量队命名，分别命名为：“一测队、二测队” 。 五级文件夹按测量日期命名，如 2009 年 3 月 4 日观测则命名为；如 当天有 4 台仪器观测数据需要处理，则按（1） 、 （2） 、 （3） （4）命名。 五级文件夹内应包含电子水准仪的原始观测数据文件和控制点高程文 件，以及观测数据处理过程中生成的观测手簿文件、高差文件、平差文件、 13 高差闭合差统计文件、平差计算表文件、平差成果文件，说明文件。 （）原始观测数据文件命名规则 以“标段号-工区号-测队号-观测日期.后缀名”的格式为准。例：一标 段、2 工区、4 项目部在 08 年 10 月 11 日进行的观测文件，文件名可命名 为“1-2-4-.dat 或 1-1-2-.gsi” 。 原始观测文件常见形式一种为 Leica DNA 系列仪器生成的后缀名为 GSI 格式的文件，另一种为 Trimble Dini 系列仪 器生成的后缀名为 DAT 格式的文件，两种文件格式不同。后缀名根据仪 器型号的不同由仪器自动生成，计算人员不得改变。 控制点文件命名规则 控制点文件名应与相应的观测文件名同，仅在后缀名上加以区分，控 制点高程文件以.BM1 为其后缀名。例：观测文件名为 1-1-2-.dat 或 1-1-2- .gsi，其相应的控制点名应为 1-1-2-.BM1。 BM1 文件的格式如下： 点号 1，高程 1 点号 2，高程 2 点号 3，高程 3 （）其余文件命名规则 其余文件均根据原始观测文件与控制点文件进行计算得出，文件名均 与观测文件名同名，根据不同文件的类型定义其不同的后缀名。 观测手簿文件：1-1-2-.xls 高差文件：1-1-2-.hdf 平差文件：1-1-2-.in1 14 高差闭合差统计文件：1-1-2-.gco 平差计算文件： 1-1-2-.ou1 平差成果文件： 1-1-2-.our （） 说明测量时的天气情况，温度，另外对测量过程中发生的超限重 测、测点破坏后恢复等特殊情况需要说明。 要求以上文件以纯文本格式提供，详细要求见附件 3。 4、数据录入与输出管理 （）观测点编号 观测点的编号是观测点的标识，简洁明了的反映该观测点所在里程、 观测点的类型、观测点位置。为保证每个观测点的编号均为全线唯一的， 同时便于在电子水准仪中输入，测点编号采用以下格式： 里程测点类型编码测点位置编号 里程采用 7 位阿拉伯数字，前 4 位为公里标，后 3 位为百米标（取整） ；测点类型编码采用 1 位英文字母；测点位置编号采用 1 位阿拉伯数字； 测点编号共计九位。 各种测点的测点类型编码及测点位置编号详见下表 。 测点类型英文字母编码及测点位置编号表 测点类型 测点类 型编码 测点位置及其对应的测点位置编号 沉降板L基底(1)、路基面(2) 观测桩G左(1)、右(2)、中(3) 分层沉降观测点F中(1) 位移边桩W左(1)、右(2) 剖面管P基底(1)、基床底层顶面(2) （）观测过程中的点号输入： 15 在观测过程中，电子水准仪所有的点号均需要全名输入，不得有任何省 略。 （） 转点输入 所有转点均以“Z”字母表示，不得以任何其他类型的点号代替。 （） 观测点属性信息表录入要求 1 工程类型：路基、过渡段。 2 测点的类型有：沉降观测桩、沉降板、深层沉降仪、位移边桩。 3 测点位置：按照下表输入： 测点位置属性表 测点类型可选的位置属性说明 沉降板基底、路基面 观测桩左、中、右 位移边桩左、右 其他情况根据实际位置输入如剖面管可输入“基底” 、 “基床底层顶面” 。 4 距线路中心：输入测点位置到中线的距离，单位为 m。左侧为负值， 右侧为正值，中心为 0。 5 填挖高度：当观测点所在位置的工程类型为路基、涵洞、过渡段时， 输入该测点处路基面的填挖高度，单位为 m。 6 观测点处基底处理的类型，各种工程类型的基底处理类型按下表填 入： 基底处理类型表 工程类型可选的基底处理类型 路基 强夯、换填、排水固结、搅拌桩、旋喷桩、 CFG 桩网（板） 、管桩网（板） 其它根据实际的地基处理类型填写 16 7 压缩层厚度：输入观测点处基底压缩层的厚度，单位为 m。 8 处理深度：输入观测点处基底处理的深度，对于换填输入换填厚度、 路基桩基输入桩长、桥梁桩基输入桩长，单位为 m。 9 工程名称：输入观测标所处工程段落的名称，例如：XX 大桥，XX 隧道等。 10 测点属性填写要求 不同类型的观测点需录入的属性信息有所不同，需要填写部分详见下 表。 17 观测点属性信息表填写要求 测点 编号 工程 类型 测点 类型 冠号里程 测点 位置 距线 路中 心 填挖 高度 基底 处理 类型 压缩 层厚 度 处理 深度 墩高 涵顶 填土 高度 围岩 类别 工程 名称 备注 沉降板 观测桩 位移边桩 剖面管 分层沉降观测点 承台观测标 墩(台)观测标 梁体观测标 涵洞观测标 隧道观测标 注：表中标有“”为必填属性，标有“”的为选填属性，空白的为不需要输入。 18 （） 附件四附表 1附表 16 数据录入通用要求： 1 观测期次 整型数据，根据观测的期次依次填入“1、2、3” ，观测期 次必须连续。 2 观测日期 日期型数据，格式为“年-月-日” ，其间用英文短划线“-”连接， 年为四位数，月和日是两位数，例如：2008-08-01、2009-06-12。 3 两次观测间隔 整型数据，输入与前一期观测的时间间隔，单位为天。第一期 观测时输入 0。 4 累计天数 整型数据，各期次观测间隔天数的累计，单位为天。第一期观 测时输入 0。 5 本次高程 浮点型数据，本次观测的高程值，单位为 m，保留小数点后 5 位。第一期观测时输入的高程值即为该观测标的初始值。 6 本次沉降 浮点型数据，本次观测的测点的沉降值，单位为 mm，保留小 数点后 2 位，第一期观测时输入 0。沉降值以向下沉为正，向上隆 起为负。 7 累计沉降 浮点型数据，各期次沉降值的累计，单位为 mm，保留小数点 19 后 2 位，第一期观测时输入 0。沉降值以向下沉为正，向上隆起为 负。 8 沉降速率 浮点型数据，由“本次沉降”除以“两次观测间隔”得到，单 位为 mm/d，保留小数点后 3 位，第一期观测时输入 0。沉降速率以 向下沉为正，向上隆起为负。 9 施工阶段 输入各期次观测时的施工阶段（施工状态或者工况） ，各种工程 类型的施工阶段可按下表填写。施工阶段和沉降评估密切相关，必 须严格按照表 10.3.6.1 格式填写。要求每次数据处理完成后必须立 即填写该项，以免时间久后发生错误。 表 10.3.6.1 施工阶段录入要求表 工程类型施工阶段 路基 过渡段 填筑期间、填筑完成、堆载预压、堆载卸除、运梁车前期通过、 等待铺轨、铺轨完成等。 桥梁 桥墩台： （1）预制梁桥：承台施工、墩台身施工、等待架梁、运梁车前 期通过、等待铺轨、铺轨完成。