《郑西客运专线沉降观测措施》

1、新建郑州至西安铁路客运专线基础工程沉降观测指导方案郑西铁路客运专线有限公司 郑西铁路客运专线工程咨询工程部2006年11月西安目录一、总则 4二、主要依据的标准及规范 4三、沉降变形监测网建立及测量技术要求 4四、路基 5一）一般规定 5二）观测的内容 6 三）观测断面和观测点的布置 6 四）沉降观测的频度 7 五）观测精度要求 8 六）沉降观测要求 8 七）评估方法和判定标准 8 五、桥梁 11一）一般规定 11二）沉降观测的内容 11三）沉降观测点的布置 12四）观测精度 12五）沉降观测频度 12六）评估方法和判定标准 14 六、隧道 15一）一般规定 15二）沉降观测的内容 15三）沉

2、降观测点的布置 15四）观测精度 16五）沉降观测频度 16 六）分析评估方法及判定标准 16 七、过渡段 17一）一般规定 17 二）观测点布置与观测频次 18 三）观测精度 18 四）沉降观测频度 18 五）评估方法和判定标准 18 八、组织与管理 19一）主要工作内容 19二）工作分工与职责 19三）工作程序 20四）工作要求 21 附件一：沉降观测记录手簿格式 22 附件二：沉降观测表格式 26 附件三：组合式沉降板路基沉降观测方法 46 附件四：路基沉降常用预测方法 53郑西铁路客运专线基础工程沉降观测指导方案一、总 则1、为指导郑西铁路客运专线做好施工期间的沉降观测，通过对路基、桥

3、梁及隧 道工程的沉降观测资料进行分析，预测工后沉降，提出加速路基沉降的措施，确定 无碴轨道的铺设时间，评估路基工后沉降控制效果，确保无碴轨道结构的安全，制 定本指导方案。2、无碴轨道铺设条件评估的重点应是线下工程的变形，评估应综合考虑沿线路 方向各种结构物间的变形关系，以标段为单位实施。设计单位按照本指导方案，以 标段为单位制定沉降观测设计方案。3、基础工程的沉降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，全面反映工程实际状况。4、本规定适用于施工期及正式验收通过前的沉降观测评估工作。二、主要依据的标准及规范1、 客运专线无碴轨道铺设条件评估技术指南 铁建2006158

4、号）；2、 客运专线无碴轨道铁路工程测量技术暂行规定；3、 国家一、二等水准测量规范 GB1287991）4、 工程测量规范 GB002693）5、全球定位系统GPS）铁路测量规程VTB10054 97）三、沉降变形监测网建立及测量技术要求1、沉降监测网的建立、精度要求等应符合客运专线无碴轨道铁路工程测量技 术暂行规定的要求；2、沉降监测网应在施工高程控制网的基础上进行加密建立，按二等水准测量的 精度和测量方法要求进行施测。3、高程基准网点间距一般不宜大于 200m,以便于对沿线桥梁和路基等建筑物或 构筑物进行沉降观测。隧道沉降观测高程基准网点应根据观测断面的布设情况合理 设置。4、观测前,对

5、所使用的仪器和设备,应进行检验校正,并保留检验记录。5、在沉降观测基准网建立后,应对水准基点做好保护工作,发现丢桩或桩位有 移动现象,应尽快恢复和补测桩点。另外,应定期对沉降观测基准网进行复测,提 出复测成果,复测周期不大于 6 个月。6、应使用精度不低于DSZ1的自动安平水准仪或 DS1的气泡式水准仪，水准标 尺应采用与之配套的带有两排分划的线条式铟瓦合金标尺,水准仪和水准标尺各项 技术指标应符合国家一、二等水准测量规范 GB 12897-91）有关规定,在沉降 观测前和沉降观测过程中的规定时间段应对仪器和标尺进行标定。7、沉降观测置镜点、观测路线、观测人员、观测设备一般应固定,在成像清晰

6、稳定的条件下进行观测,不得在日出后及日出前约半小时及其他不宜观测的天气情 况下作业；作业中应经常对水准仪及水准尺的水准器和 i 角进行检查；在同一测站 观测时,不得两次调焦,以确保观测成果的质量。8、每一设计单元的工程变形测量任务完成以后要及时进行测量成果整理,主要 应提交下列沉降观测成果资料：1 ）施测方案；2）观测基准点与观测点平面布置图；3）仪器检验与校正资料；4）观测记录手簿；5）平差计算及测量成果表；等相关设计资料。（3） 施工过程、施工核查以及填料、级配、地基和压实检验情况等施工资料。（4） 施工质量控制过程和抽检情况等监理资料。3、评估分析方法（1）路基沉降预测应采用曲线回归法，

7、常用方法有：双曲线法、固结度对数配合法v三点法）、抛物线法、指数曲线法、修正指数曲线法、沉降速率法、星野法、泊松曲线法等曲线拟合方法推算工后沉降 v详见附件二路基沉降常用预测方法）。黄土地区沉降曲线适合用何种方法推算 工后沉降，需要结合沉降观测与预测的课题成果分析研究确定。（2）路基沉降预测曲线回归法应满足以下要求：根据路基填筑完成或堆载预压后不少于 3个月的实际观测数据作回归 分析，确定沉降变形的趋势，曲线回归的相关系数不应低于0.92；沉降预测的可靠性应经过验证，间隔不少于 3个月的两次预测最终沉 降的差值不应大于8 mm；（3）路基填筑完成或堆载预压后，最终的沉降预测时间应满足下列条件：

8、s（t/s（t= OO 75%式中s（t预测时的沉降观测值；S（t= s 预测的最终沉降值。注：沉降和时间以路基填筑完成或堆载预压后为起始点。（4）设计沉降计算总沉降量与通过实测资料预测的总沉降量之差值原则上不 宜大于10mm（5） 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，持 续沉降观测不少于6个月的时间，根据这6个月以上的监测数据，绘制“时间-沉降量曲线，按实测沉降数据分析并推算总沉降量、工后沉降 值，初步确定无碴轨道铺设时间。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，应继续观测或采取必要的加速或控制沉降的措 施。（6）在3个月后进行第一次预测，根据3个月的

9、监测数据，绘制“时间-沉降 量曲线，按实测沉降数据初步预测 6月的沉降量及剩余沉降量，以决定 运架梁的时间。（7）当推算的工后沉降值满足评估标准时，才能铺设无碴轨道。当沉降分析 结果表明无碴轨道不能在计划的工期铺设时，则要研究确定是延长路基 摆放时间，还是采取调整预压土高度、调整预压土卸荷时间、增加地基 加固等工程措施。3、评估标准（1） 根据实测沉降观测资料推算的路基工后沉降量不超过扣件允许的沉降调高量15mm（2） 沉降比较均匀的路基，推算最大工后沉降量不超过30mm并且调整轨面高程后圆顺的竖曲线半径应不小于百 v为设计最高速度，km/h）；（3）路桥或路隧交界处的差异沉降不应大于 5mm

10、过渡段沉降造成的路基与桥 梁或隧道的折角不应大于1/1000。五、桥梁一） 一般规定1.无碴轨道铺设前，应对桥涵变形作系统的评估，确认桥涵基础沉降变形等符合设计要求2.通过各施工阶段对墩台沉降的观测，验证和校核设计理论、设计计算方法，并根据沉降资料的分析预测总沉降和工后沉降量，进而确定桥梁工后沉降是 否满足铺设无碴轨道要求。3.根据沉降资料分析，对沉降量可能超标的墩台研究对策，提出改进措施，以 保证桥梁工程的安全；同时积累实体桥梁工程的沉降观测资料，为完善桩基 础沉降分析方法作技术储备。4.桥涵主体工程完工后，沉降观测期一般应不少于 6 个月；岩石地基等良好地 质区段的桥梁，沉降观测期应不少于

11、 2 个月。观测数据不足或工后沉降评估 不能满足设计要求时，应适当延长观测期。5.观测期内，基础沉降实测值超过设计值 20及以上时，应及时查明原因， 必要时进行地质复查，并根据实测结果调整计算参数，对设计预测沉降进行 修正或采取沉降控制措施。（二）沉降观测的内容桥墩、桥台、涵洞各个施工阶段的垂直沉降。（三）沉降观测点的布置1.桥梁（1）桥梁工程的每个墩、台均要进行沉降观测，观测标志应尽量靠近地面水面）。（2）桥墩：观测点原则上应设在墩身上，数量每墩不少于 4 处，分别设在每个墩 的墩身四角，观测点距地面 水面）高度应在 1m 左右，特殊情况可按照确 保观测精度、方便观测、利于测点保护的原则根据

12、具体情况确定。（3）桥台：观测点原则上应设在台顶 台帽及背墙顶），数量每台不少于 4 处， 分别设在台帽两侧及背墙两侧 横桥向）。2涵洞每个涵洞均要进行沉降观测，数量每涵不少于 6 处，观测点原则上应设在涵洞 两侧边墙上，在涵洞进出口及涵洞中心分别设置。3沉降变形观测点设计图和埋设要求，设计单位结合具体设计方案并参照无 碴轨道铺设条件评估技术指南，在实施性沉降观测设计方案中明确。（四）观测精度桥涵基础沉降变形的观测精度为 mm，读数取位至0.1 mm。（五）沉降观测频度每阶段的沉降观测，在开始时一般可每周观测一次，以后视两次观测沉降量的变化情况，可适当调整沉降观测的频度，但两次的观测沉降量不宜

13、大于1mm具体要求见下表1和表2：表1墩台基础沉降观测频次观测频次观测阶段观测期限观测周期备注墩台施工期间设置观测点墩台施工完成至预制梁架设前或现浇梁制梁前全程1 1次凋预制梁架设全程架梁前后各一次预制梁桥附属设施施工全程荷载变化前后各一次或1 1次凋梁体施工期间全程施工起止各一次现浇梁桥附属设施施工全程荷载变化前后各一次或1 1次凋桥梁架设完成至无碴轨道铺设前 6 6个月1 1次凋对岩石地基的桥梁，一般不宜少于2 2个月架桥机 运梁车）通过期间全程运梁前和运梁后各1 1次无碴轨道铺设期间全程1 1次/ /天0 03 3个月1 1次/ /月4 41212个月1 1次/3/3月无碴轨道铺设完成后

14、2424个月13132424个月1 1次/6/6个月工后沉降长期观测注：测试墩台沉降时，应同时记录结构荷载状态、环境温度及天气日照情况。表2涵洞基础沉降观测频次观测频次观测阶段观测期限观测周期备注涵洞主体施工期间设置观测点涵洞主体施工完成全程1 1次凋涵洞顶填土施工全程荷载变化前后各一次或1 1次凋架桥机 运梁车）通过期间全程运梁前和运梁后各1 1次涵洞完工至无碴轨道铺设刖 6 6个月1 1次凋对岩石地基的涵洞，一般不宜少于2 2个月尢碴轨道铺设期间全程1 1 次/ /天0 03 3个月1 1次/ /月4 41212个月1 1次/3/3月无碴轨道铺设完成后2424个月13132424个月1 1

15、次/6/6个月工后沉降长期观测注：测试涵洞沉降时，应同时记录结构荷载状态、环境温度及大气日照情况。六)评估方法和判定标准1、观测资料整理表(1) 采用统一的郑西客运专线路基沉降观测记录表见附表)做好观测数 据的记录与整理。(2)根据观测资料，及时绘制每个观测标志点的荷载一一时间一一沉降曲 线；44 5 5沉徘与时间姜爵曲竣2、分析评估前应收集下列资料：(1)桥涵沉降及变形观测资料。(2)桥涵地段线路纵断面图、工程地质纵横断面图、桥涵设计图纸和说明 书、沉降计算报告等相关设计资料。(3)施工过程、施工核查、施工记录和原材料检验情况等施工资料。(4)施工质量控制过程和抽检情况等监理资料。3、评估分

16、析方法(1)桥涵基础沉降分析评估应采用曲线回归法。对于预制梁桥，基础沉降应 按墩台混凝土施工后、架梁前及架梁后三阶段进行；对于原位施工的桥 梁及涵洞，基础沉降应根据实际施工状态及荷载变化情况划分阶段。2) 根据桥涵实际荷载情况及观测数据，应作回归分析及预测，综合确定沉 降变形的趋势，曲线回归的相关系数应不低于 0.92。首次回归分析时， 观测期不应少于桥涵主体工程完工后 3 个月；对于岩石地基等良好地质 的桥涵，不应少于 1 个月。(3)两次回归结果预测的最终沉降的差值不应大于 8mm。两次预测的时间间 隔一般不少于 3个月；对于岩石地基等良好地质的桥涵，不应少于 1个 月。4) 桥梁主体结构

17、完工至无碴轨道铺设前，沉降预测的时间应满足以下条 件：s(t/s(t=% 75%式中：S(t预测时的的沉降观测值；S(t= %预测的最终沉降值。4、评估标准根据实测沉降观测资料推算的工后沉降应符合下列标准：1)桥墩台均匀沉降量w 20mm；2)相临墩台沉降量之差w 5mm。3)涵洞基础工后沉降不应大于 15mm。六、隧道一)一般规定1.隧道沉降观测的目的主要是利用观测资料的工后沉降分析结果，指导无碴轨 道的铺设时间。无碴轨道铺设前，应对隧道基础沉降作系统的评估，确认其 工后沉降符合设计要求。2.隧道主体工程完工后，变形观测期原则上不应少于 3个月。观测数据不足或 工后沉降评估不能满足设计要求时

18、，应适当延长观测期。3.评估时发现异常现象或对原始记录资料存在疑问，应进行必要的检查。 CB(9)(9)(10(10fi it(15)(15)(16)(16)(17)(17)(U)(U)门2 2hCIS)CIS)后昂前L1 1hr r后前&前2h眉后-前3 3jh后前阳前4 4k支f f附件水准格线直皿（沉心,肚后视紀差嵐计5）在测第次斤烘）髙竝山】程计密1 1 第二扶胃镜）髙并（硏 应耙匚两次量镜）高差之差或附會水准路城闭合址（C13C13）计骼复核:口臥附件二：沉降观测表格式附表1:沉降观测记录表一一路基沉降板观测记录表里程段落：观测日期：第页共页沉降板编号沉降板位置沉降板类型原始 板底

19、标咼(m本次路基 顶面标高(m板顶 填土 高度(m上次 板底 标咼(m本次 管口 标咼(m本次管口至板底 距离(m本次 板底 标咼(m本次 沉降(mm单位：测量：记录：年 月 日 时单位:整理:复核:年月 日表2:沉降观测记录表一一路基沉降板观测记录汇总表断面里程：第页共页路基基底沉降板 编号：)路基顶面沉降板 两次观测 时间间隔(天板顶填土 高度(m本次沉降(mm总沉降(mm沉降速率(mn)Z d板顶填土 高度(m本次沉降(mm总沉降(mm沉降速率(mmj/ d备注单位:记录:表3:沉降观测记录表一一路基分层沉降观测记录表里程段落：观测日期：第页共页断面里程测点编号测点埋深原始磁环标高（m上

20、次磁环标高（m测试读数（m平均值（m本次磁环标高（m本次 沉降（mm累计总沉降（mm本次分层 沉降（m路堤填筑咼度及其它情况水位深度水位标咼（mm管口标咼（mm注：1每次磁环测量和沉降管管口标高测量均应对准管口固定位置。2 每次磁环测量均需重复测量两次，并以磁环下部响声为准。表4:沉降观测记录表一一路基分层沉降观测记录汇总表断面里程：第页共页本次分层沉降(mm观测日期累计 天数(天路堤 填咼(m12345678910II121314地面 总沉降(mm备注表5:沉降观测记录表-路基边桩位移观测记录表里程段落：观测日期：第页共页断面 里程边桩 编号边桩位置原始 标咼(m上次标高(m本次 标咼(m本

21、次 沉降(mm沉降 速率(mmj/ d累计 总沉降(mm上次总水平位移(mm本次水平 位移(mm本次总水平位移(mm位移速率(mm/ d备注表6:沉降观测记录表 -路基边桩位移观测记录汇总表断面里程：第页共页路基左侧边桩 编号：)路基右侧边桩 两次 观测 时间 间隔(天填土 高度(m本次 沉降(mm总沉 降(mm沉降 速率(mmj/d本次 水平 位移(mm本次 总水 平位移(mm位移 速率(mm/d填土 高度(m本次 沉降(mm总沉 降(mm沉降速率(mm/ d本次水 平 位移(mm本次总 水平位 移(mm位移 速率(mm/d备注表7:沉降观测记录表一一路基观测桩沉降量记录表工点里程范围：观测

22、日期： 第 页共页断面 里程观测桩 编号位置类型原始标高m上次标 高m本次标 高m本次 沉降mr)累计 总沉降mm表8沉降观测记录表一一路基观测桩沉降量记录汇总表断面里程：第页共页路肩左侧观测桩 编号：)路肩右侧观测桩 两次观测 时间间隔(天路堤填咼(m本次沉降(mm总沉降(mm沉降速率(mn)Z d路堤填咼(m本次沉降(mm总沉降(mm沉降速率(mn)Z d备注表9:沉降观测记录表 桥梁墩 台）沉降量记录表桥梁名称：观测日期：第页共页墩台 编号墩台中 心里程观测点 编号位置类型原始 标咼m上次 标咼m本次 标咼m本次 沉降mm表10:沉降观测记录表 -桥梁墩 台)沉降量记录汇总表桥梁名称：墩

23、 台)编号：墩 两次 观测 时间 间隔(天位置本次 沉降(mm总 沉降(mm沉降 速率(mm/d位置本次 沉降(mm总 沉降(mm沉降 速率(mm/d位置本次 沉降(mm总 沉降(mm沉降 速率(mm/ d位置本次 沉降(mm总 沉降(mm沉降 速率(mm / d表11:沉降观测记录表一一涵洞沉降量记录表里程段落：观测日期： 第页共页涵中心里程断面里程观测点 编号位置类型原始标高m上次标 高m)本次标 高m本次 沉降mm表12:沉降观测记录表一一涵洞沉降量记录汇总表涵洞中心里程：涵洞孔径m ：涵长m ：第 页共页涵洞进口 线路左侧)涵洞中部 线路中心)涵洞出口 两次 观测 时间 间隔(天本次

24、沉降(mm沉总 降(mm沉降 速率(mmj/d本次 沉降(mm沉总 降(mm沉降 速率(mm / d本次 沉降(mm沉总 降(mm沉降速 率(mm/ d本次 沉降(mm沉总 降(mm沉降 速率(mm/d本次 沉降(mm沉总 降(mm沉降 速率(mm/ d本次 沉降(mm沉总 降(mm沉降 速率(mm/d单位：整理：复核：年月 日表13:沉降观测记录表隧道沉降量记录表隧道名称：观测日期：第 页共页断面 里程观测桩 编号位置类型原始标高m上次 标咼m本次 标咼m本次 沉降mr)累计 总沉降mm表14:沉降观测记录表一一隧道沉降量记录汇总表左侧观测桩 编号：)右侧观测桩 两次观测 时间间隔(天位置本

25、次沉降(mm总沉降(mm沉降速率(mn)Z d位置本次沉降(mm总沉降(mm沉降速率(mn)Z d备注隧道名称:断面里程:第页共页单位:整理:复核:年月表15:横剖面沉降测试记录表负责人测量单位（签字 观测日期：观测点编号测次观测点里程时间填土高度（mm基准点高程（mm测量位置观测 时间第一次 标咼 读数第二次 标咼 读数平均值上次 标咼 读数本次 沉降 累计 沉降 沉降 速率备注m myy-mm-ddyy-mm-ddm mm mm mm mmmmmmmmmmm/dmm/d基准点12345678910111213141516171819202122填表：日期：复核：日期：监理：日期表16:沉降

26、观测记录表一一过渡段沉降量记录汇总表第页共页里程观测点 编号位置 描述观测 日期累计 天数(天两次 观测 时间 间隔(天填土 高度(m原始 标咼m上次 标咼m本次 标咼m)本次 沉降mr)累计 总沉降mr)单位：测量：记录：年 月 日附件三：组合式沉降板路基沉降观测方法一、组合式沉降观测装置的构成组合式沉降观测装置主要由沉降板和连接管组成。1、 沉降板 如图1的a)沉降板中间穿套有管，管与板需焊牢，相互垂直。沉降板厚35mm 400X400mm管可用镀锌钢管 作防锈处理)或其它不产生锈蚀的管材，外径 54mm壁厚 3mm板以上的管为上管，以下为下管，上管长 30cm,下管长50cm上管也可作成

27、可 拆卸的结构，上管与沉降板用丝扣连接。2、 连接管 如图1的b)可用镀锌钢管 作防锈处理)或其它不产生锈蚀的管材，外径 70mm内径64mm 壁厚3mm长度根据沉降板在深度上的布置，一般取沉降板间距减 15cm每组沉降板 的最下端是底管，它与连接管直径一样，长 120cm下端焊接封口。图1沉降板与连接管3、“O形圈用于沉降板下面小管套大管时封口，其内径稍小于沉降板管的外径，圈的粗细直径810mm可在橡胶厂按要求定作沉降板组合的关系如图2图2沉降板组合关系示意图4、量测钢尺在钢尺的端部用铆接的方法接上量测连接杆。当钢尺下到沉降板的管内时，可以 与沉降板下管口连接上，量测下管口至地面管口的距离。

28、连接杆重量约0.60.8kg5、 其它在埋设时所用的工具，如洛阳铲、管帽、捣实锤、提勾等；配合埋设和观测所用 的全站仪、水准仪等。二、沉降板埋设方法与程序1、埋设前的准备工作沉降板的埋设是配合路基的施工，在施工过程中逐次将连接管和沉降板埋入路基 内，形成互相套接的，而相互不接触的成组沉降板，在一组沉降板中，沉降板可以沿 深度布置在需要的位置上。一组沉降板的平面位置可按测试需要确定。在路基 或地基处理）施工之前，应确定每组沉降板埋设的位置，并根据该处路 基高度和计划好在深度上沉降板的位置，设计出底管、各个沉降板和连接管在路基中 的高程，以供埋设时掌握进度，并按此高程埋设沉降板和连接管。首先在确定

29、埋设的位置用全站仪定位，该位置在整个埋设过程中每个部件的埋设 均需恢复定位和校核部件的位置，必须要记着定位参数，保护好支镜点。2、路基基底及路基本体部分沉降观测 观测路基基底在路基自重和上覆荷重作用下的沉降，需从地基面便开始沉降板的 埋设。埋设步骤如下。1）成孔填土前在预定位置用洛阳铲掏出约 1.5m深使底管上口距地面约30cm、直径约 8090mn的孔。2）放入底管放入底管，并盖上管帽 管帽是用作埋设过程中临时盖着沉降管用的，尺寸以能 套在沉降管上，封着口即可），这时要用全站仪校对底管的位置。之后将孔回填，恢 复地平。3）挖埋设沉降板的坑当填土高度约5060cmK土标高到设计的沉降板上口加约

30、 30cm时，若采用可拆 卸上管，填土高度则可为30cm），用全站仪定出该组埋设的位置，挖出 45cm见方的 坑，深约5060皿采用可拆卸上管时深度可为30cm对于第一块沉降板即到原地 面），并将坑底整平。之后用洛阳铲将底管以上的填土掏出这时要小心与管帽的碰闯），并将管帽用提勾取出，这个过程中的操作一定要注意不要将土落入底管。4）在沉降板下管安置“ O型圈套将“O型圈套在沉降板下管约距下端不到 40c m的位置 也可量测坑底面到下面 底管口的距离，确定“ O型圈的位置），此位置应考虑放沉降板时有将“O型圈往上推移个小距离，可将底管口封的较严实。5）埋设沉降板上述工作之后，放置沉降板，用全站仪复

31、核对中，且沉降板要水平 用水平尺检 查）。沉降板放好后，进行抄平给出每个沉降板起始的标高 以后观测计算沉降的起 点），然后盖上与之配套的管帽。6）恢复地坪 之后将坑回填，恢复施工地面，注意密实度要与周围已碾压后的填土尽量一致。7）埋设连接管地面当填土标高到沉降管上口加30c m时，进行连接管的埋设。全站仪定点，用洛阳 铲掏孔、取管帽等。将套管下到孔内，且将沉降板的上管套进约25cm用全站仪校对连接管的位置，然后盖上管帽。将套管周围填土，用击实锤捣实，并回填连接管上约 30cm的孔，恢复原施工面。填土继续施工，当填土标高到第二块沉降板上口设计标高加约30cm若采用可拆卸上管，填土标高则为沉降板设

32、计标高加约30cm，按3、7、项埋设沉降板，及以后的连接管、沉降板，直到路基施工结束。最上面的地面沉降板上管口要用带丝扣 的管帽，打开时用专用工具。3、路基基底以下部位的沉降观测根据埋设部位到地面的深度，设计深部沉降板。深部沉降板由深部板和深部管组 成，二者焊在一起。深部管的直径与沉降板的连接管相同，用外管箍接长，在孔口的 位置与底管一样。在深部管的上端以下约 100cm处的管内，居中焊上长10cm,与沉降 板下管相同直径的一节管。在深部管的外侧再套一个护管。结构如图3。图3地基内深部沉降板和沉降板联结示意图打孔至需埋设的深度，将深部沉降板与护管下到孔底。孔底要捣实，护管下口与 深部板要有约3

33、040cm的距离。这时深部管一方面作为深部沉降观测的标志，另一 方面也起到沉降板中底管的作用。地面以上的沉降板的埋设与上述相同。只是地面上 的沉降板下管长改为60cm,沉降板与深部管的管口距离为 30cm4、沉降板埋设的程序埋设过程如图 4表示。施工面施工面施工面施工面原地面图4组合式沉降板埋设程序图51 / 56三、沉降观测方法 对于某一组沉降板，观测时打开管帽，将带连接杆的钢尺下到沉降板的孔 内，从上往下到第一块沉降板下管管口附近时 从已有观测资料可大约知道此位 置，因每次的沉降量不大），试着上提勾管口 较易实施），勾着后便可丈量此 间的距离，往下依次丈量出每块沉降板下管管口至地面管口的距

34、离。往上提出 钢尺时，再由下往上复测各个沉降板下管管口至地面管口的距离，两次观测结 果满足精度要求，取平均值。对地面管口进行抄平，根据此标高和测得的距离 便可计算出观测时的每个沉降板的沉降值。配合施工埋设沉降板和连接管时，当每次打开管口 沉降板的上管或连接管 的）时均可进行沉降观测，方法同上。由此得出施工过程中每个沉降板的沉降 值和两沉降板之间的压缩变形。四、组合式沉降板路基沉降观测的主要特点 路基的沉降观测从技术上讲，应做到以下几点：1.观测设置的埋设、保管及施工过程中的观测要基本不影响路基的正常施 工，使路基填筑的质量均匀和观测资料具代表性；2.可以观测到基底和路基的总变形，具有齐全的沉降

35、资料，即包括施工期的 沉降，而不仅仅是路基建成后的沉降；3.应能观测路基内和基底及以下某些部位的沉降，有利于路基沉降的分析；4.观测可以长期进行，能观测到最终的沉降。组合式沉降板路基沉降观测技术主要特点是：1.沉降板等的埋设、保护、观测基本不影响路堤施工，平时沉降板等是隐蔽 的。2.对地基、堤身可观测到从填土加荷开始的总沉降值。3.沉降板在堤身和基底中的布置位置 平面和深度）可灵活掌握，因此能进行 需要部位的沉降观测。4.沉降观测可长期进行，如 10 年以上。5.观测方法是钢尺量测和抄平，精度稳定，可到 mm。它可应用于一般地区 非冻土地区）、细粒土填筑路堤的基底之下、基底和 填土分层沉降观测

36、。附件四：路基沉降常用预测方法地基在荷载作用下，沉降将随时间发展，其发展规律可以通过土体固结原理 进行数值分析来估算。但是由于固结理论的假定条件和确定计算指标的实验技术 上的问题，使得实测地基沉降过程数据在某种意义上较理论计算更为重要。通过 大量的沉降观测资料的积累，可以找出地基沉降过程的具有一定实际应用价值的 变形规律，还可以根据路基施工时的实测沉降资料和已取得的经验进行估算，是 工程中最为常用的方法。通常利用沉降资料进行预测路堤沉降随时间发展的常用 方法有以下几种：一、双曲线法双曲线方程为:11);S0初期沉降量（t = 0;a、b将荷载不再变化后的 3组早期实测数据代入上式组成方程组求得

37、的 系数；沉降计算的具体顺序：1、确定起点时间（t = 0,可取填方施工结束日 为t = 02、根据实测资料计算t / 的关系图，并确定系数a，b见图2式中:Sd 一瞬时沉降量图2求a, b方法4、计算St5、由沉降一时间双曲线关系推算出 S-t曲线。 上述公式反映 了平均沉降速度，按双曲线规律减少的假定前提下绘出的。说明：起点日之前的沉降量S0即为初期沉降量，见图1。 图1,预压时间至少应大于三个月，否则偏差大。 当地基土为成层地基时，应分层绘制各层沉降过程线，否则会对残 余沉降估计偏低。双曲线法是一种经验方法，推算原理不强，理论性不够明确，也会因实测沉 降时间不够，无法用双曲线法推测，但比

38、较简单明了，所以有一定的实用性。二、固结度对数配合法 三点法）该法由曾国熙于1959年提出。由于固结度的理论解普遍表达式为：-1 2 1）不论竖向排水、向外或向内径向排水，或竖向和径向联合排水等情况均可使 用，所不同的只是、值。根据固结度定义:22)软土路基的沉降机理及其发展规律预测方法研究一最终沉降量由式（5.1和式（5.2联立可得:23)为求t时刻的沉降，上式右边有四个未知数，即S、Sd、。在实测初期沉降一时间曲线（S-t上任意选取三点:（t1,.S1,（t2,S2, （t3,S3 并使t3- t2=t2-tl ，将上述三点分别代入上式中，联立求解得参数和最终沉降量S以及Sd的表达式,，其

39、中Sd的表达式中还含有 回这个变量。一般在求 Sd时，冋可采用理 论值：，将所求得的白,S, Sd分别代入式（2-3中便可取得任意时刻的沉降。由此解得24)25)26)29) 28)210) +blgt +c (3-1式中参数a, b, c 可用优化方法求得。5-1)应用该法，仅需掌握短期的实测资料即可求得满足工程精度要求的工后沉降 量及铺筑路面时对应的沉降速率，并可以及时指导施工，该法实际推算结果比双 曲线法更加可靠。四、指数曲线法指数法方程为丨； Sk为第k级荷载增量所引起的最终沉降量，当加荷速率与 土层状况不变时，Sk与？Pk比值近似为定值，若令 C为比例常数，则有Sk= C? Pk,

40、?Pk为第k级荷载增量；A, B, C均为反应土体固结性质的参数，设其与 荷载的施加无关，视为常量。式 4-1就变为：方程为65-2)根据沉降实测值，采用试算法确定式（4-2中的参数A, B, C;将已确定出的 参数带回上述经验公式模型中，分别计算各级荷载在ti时刻所引起的沉降量，将各级荷载在ti时刻所引起沉降量进行叠加，即得ti时刻总沉降量。六、沉降速率法1)62)式中：Sc 固结沉降量。m综合性修正系数。Ptt时的累计荷载:P0 总的累计荷载。Utt时的固结度。在恒载条件下，可得沉降速率为63)64)式中： qn第n级的加荷速率tn,tn-1 第n级加荷的终点和始点时间。七、星野法星野根据现场实测值证明了总沉降（包括剪切应变的沉降在内 是与时间平方 根成正比。沉降计算公式为:7 1)式中：SO 一假定的瞬时沉降。St 一一随时间变化的沉降量。 to 一假定瞬时沉降时的时间 A, K- 一待定参数。将上式改变为直线方程形式:年指出，这一沉降的组成部分更确切地说应是侧身的屈 服。对非饱和土，荷载施加后，空隙中的气体可立即压缩，土骨架可变形，故开 始荷载就由骨架、水和气三者来承担。随着水和气的排出，骨架进一步压缩，水 和气的应力逐渐转移到骨架上。这表现到沉降过程线上存在一个瞬时的沉降，且 饱和度愈小，初始沉降愈大。对工程上所涉及的土