高铁沉降观测方案

1、线下工程线下工程沉降变形测量方法与标准沉降变形测量方法与标准沪宁城际铁路沪宁城际铁路西南交通大学西南交通大学 主讲人：张献州（教授）主讲人：张献州（教授） 张献州张献州一、前一、前 言言 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求非常严格；要求工后沉降不应大于15mm，路桥、路隧结，路桥、路隧结构物过渡段的不均匀沉降差不大于构物过渡段的不均匀沉降差不大于5mm，纵向变形折角不大，纵向变形折角不大于于1，且必须经分析评估满足要求方可铺设无砟轨道，铺设，且必须经分析评估满足要求方可铺设无砟轨道，铺设后继

2、续观测后继续观测13年。年。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，因而，沉降变形观测及评估系统在客运营期间的观测验证，因而，沉降变形观测及评估系统在客运专线建设中具有十分重要的意义。专线建设中具有十分重要的意义。铁道部十分重视，要求铁道部十分重视，要求“建设、设计、咨询、施工、管理建设、设计、咨询、施工、管理”各方要统一思想，建立各方要统一思想，建立“零零”沉降的理念，以确保工后沉降沉降的理念，以确保工后沉降

3、满足要求。满足要求。张献州张献州线下工程沉降变形测量方法与标准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，变形观测与分析评估是一项系统工程，涉及到：涉及到：1. 设计措施与计算设计措施与计算2. 施工过程中的实施监测施工过程中的实施监测3. 无砟轨道铺设条件的评估无砟轨道铺设条件的评估4. 运营期间的观测验证运营期间的观测验证 变形观测与分析评估变形观测与分析评估的重要意义的重要意义 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。分重要的意义。张献州张献州无碴轨道客运专线沉降观测评估无碴轨道客运专线沉降观测评估沉降

4、出了问题：沉降出了问题： 影响工期影响工期 影响铺轨影响铺轨 影响精调影响精调 影响轨道平顺影响轨道平顺 影响舒适度影响舒适度 影响运营安全影响运营安全 。张献州张献州现有无碴轨道客运专线沉降观测评估现有无碴轨道客运专线沉降观测评估武广武广(只提供沉降量表供评估）只提供沉降量表供评估）郑西郑西(只提供沉降量表供评估）只提供沉降量表供评估）京津京津(只提供沉降量表供评估）只提供沉降量表供评估）京沪京沪(提供沉降观测原始数据、处理结果供评估）提供沉降观测原始数据、处理结果供评估）沪宁：沪宁：（工期问题的挑战？区域沉降的挑战？（工期问题的挑战？区域沉降的挑战？参照京沪参照京沪）张献州张献州现有无碴轨

5、道客运专线沉降观测评估方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道部各设计院铁科院铁科院原铁路院校原铁路院校张献州张献州现有无碴轨道客运专线沉降观测评估标准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客运专线铁路无砟轨道铺设条件评估技术指南（铁建设（铁建设2006158号）；号）；(2)客运专线铁路无砟轨道测量技术暂行规定客运专线铁路无砟轨道测量技术暂行规定（铁建设（铁建设2006189号号）；）；(3)国家一、二等水准测量规范国家一、二等水准测量规范（gb128972006）；）；(4)建筑沉降变形测量规程建筑沉降变形测量规程（jgj/t8-2

6、007）；）；(5)铁路客运专线竣工验收暂行办法铁路客运专线竣工验收暂行办法（铁建设（铁建设2007183号）；号）；(6)客运专线无砟轨道铁路施工技术指南客运专线无砟轨道铁路施工技术指南（tz216-2007）；）；(7)工程测量规范工程测量规范（gb 500262007）(8)全球定位系统（全球定位系统（gps）铁路测量规程）铁路测量规程（tb1005497）；）；(9)客运专线无砟轨道铁路设计指南客运专线无砟轨道铁路设计指南（铁建设函（铁建设函2005754号）；号）；(10)京沪高速铁路线下工程沉降变形观测及评估实施方案京沪高速铁路线下工程沉降变形观测及评估实施方案； 张献州张献州沪宁

7、城际沪宁城际客运专线沉降观测评估客运专线沉降观测评估沪宁城际线下工程沉降观测管理规定沪宁城际线下工程沉降观测管理规定沪宁城际铁路线下变形观测方案沪宁城际铁路线下变形观测方案城际铁路线下变形观测方案技术交底城际铁路线下变形观测方案技术交底沪宁城际铁路线下工程沉降观测及评估沪宁城际铁路线下工程沉降观测及评估补充规定补充规定张献州张献州沪宁城际沪宁城际客运专线沉降观测评估客运专线沉降观测评估工期问题的挑战？区域沉降的挑战？工期问题的挑战？区域沉降的挑战？当务之急：当务之急： 学习标准（培训）学习标准（培训） 落实人员落实人员 落实仪器落实仪器 落实方案落实方案 落实点位不设落实点位不设 。张献州张献

8、州2 沉降观测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不同结构物测点布设原则 测量人员了解测量人员了解统一数据处理与数据提交方法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、工作基点布设原则测量人员了解基准点、工作基点布设原则 张献州张献州关于关于沉降观测评估标准沉降观测评估标准的解读的解读沉降观测评估标准沉降观测评估标准中先进性和可操作性方面中先进性和可操作性方面数据采集的操作性数据采集的操作性质量控制的操作性质量控制的操作性数据处

9、理的操作性数据处理的操作性数据提交的操作性数据提交的操作性数据管理的操作性数据管理的操作性张献州张献州3.0 沉降变形测量沉降变形测量3.1 测量等级及精度要求测量等级及精度要求3.2 变形监测网技术要求变形监测网技术要求3.3 沉降变形测量点的布置要求沉降变形测量点的布置要求3.4 测量工作基本要求测量工作基本要求3.5 测量工作具体要求测量工作具体要求3.6 电子水准仪的数据格式说明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附：基准点与工作点信息表沉降观测沉降观测一、沉降变形观测的总体原则一、沉降变形观测的总体原则 二、沉降变形观测的开展二、沉降变形观测的开展 三、沉降变形测

10、量方法及精度要求三、沉降变形测量方法及精度要求张献州张献州变形观测的三个问题变形观测的三个问题点位布设问题点位布设问题 -探测变形空间分布的情况探测变形空间分布的情况测量精度问题测量精度问题 -探测多大的变形量探测多大的变形量测量频率问题测量频率问题 -探测何种规律变化的变形量探测何种规律变化的变形量沉降观测沉降观测张献州张献州线下工程沉降变形测量方法与标准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，轨道的铺设时间，沉降变形观测的总体原则为：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，

11、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。快速传递数据，成果可控。实施过程中重点做到实施过程中重点做到“数据精确、准确、可靠、数据精确、准确、可靠、及时、连续及时、连续”，加强过程控制，规范元器件的埋，加强过程控制，规范元器件的埋设和保护设和保护。沉降变形观测的总体原则沉降变形观测的总体原则张献州张献州沉降变形观测的开展沉降变形观测的开展（1）要求各施工单位、监理单位按照京沪沉降评估细则）要求各施工单位、监理单位按照京沪沉降评估细则相关要求，结合各自标段实际观测工作量：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；配够专业观测人员

12、，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；员；制定了相关人员的培训和管理制度，保证专业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。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、仪器设备落实观测人员及观测设施、仪器设备张献州张献州沉降变形测量方法与标准沉降变形测量方法与标准沉降变形观测的开展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）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

13、子测试系统和精密测量仪器，并满足沉括元器件、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：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；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、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，按照建设程工作性能要求较高的元器件、

14、监测仪器，按照建设程序进行了采购配置。序进行了采购配置。落实观测人员及观测设施、仪器设备落实观测人员及观测设施、仪器设备张献州张献州沉降变形测量方法与标准沉降变形测量方法与标准沉降变形观测的开展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、）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。及不连续性。是施工过程加强控制的重点。是施工过程加强控制的重点。（2

15、）在观测过程中，规范测量技术操作与记录，及时整理测）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，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，是并及时报监理单位核对确认，是保证数据准确的基础。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，）工作基点应定期与水准基点进行复核，当观测数据连续当观测数据连续出现异常时出现异常时应及时复测核对。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、可靠性加强过程控制，保证观测数据的连续性、准确性、可靠性 张献州张献州沉降变形测量方法与标准沉降变

16、形测量方法与标准沉降变形观测的开展沉降变形观测的开展（4）在观测过程中，）在观测过程中，应做好一些重点信息的记录应做好一些重点信息的记录，如对架，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，况的记录，利于对结构变形特性的分析和异常数据的分析。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）在实施过程中对观测数据的异常现象，异常点异常现象，异常点及时分及时分析原因，做好记录，并采取措施。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，）监理单位在施工单位沉降观测实施过程

17、中，严格进行严格进行平行观测，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。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、可靠性加强过程控制，保证观测数据的连续性、准确性、可靠性 张献州张献州沉降变形测量方法及精度要求沉降变形测量方法及精度要求3.0 沉降变形测量沉降变形测量3.1 测量等级及精度要求测量等级及精度要求3.2 变形监测网技术要求变形监测网技术要求3.3 沉降变形测量点的布置要求沉降变形测量点的布置要求3.4 测量工作基本要求测量

18、工作基本要求3.5 测量工作具体要求测量工作具体要求3.6 电子水准仪的数据格式说明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附：基准点与工作点信息表张献州张献州3.0 沉降变形测量沉降变形测量1、京沪高速铁路线下工程沉降变形观测工作以、京沪高速铁路线下工程沉降变形观测工作以桥梁、桥梁、路基、隧道路基、隧道等建（构）筑物等建（构）筑物的的垂直位移观测垂直位移观测为主，水为主，水平位移监测根据路基（含过渡段）、桥涵、隧道工点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。具体要求确定。2、京沪高速铁路工程测量的高程系统应采用、京沪高速铁路工程测量的高程系统应采用1985

19、1985国家国家高程基准。高程基准。监测网的坐标系和基准的选取监测网的坐标系和基准的选取遵循以下实际准则：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。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另一方面监测网也可得到检查。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。参考点的方法可实现坐标系及基准的确定。张献州张献州3.0 沉降变形测量沉降变形测量3、结构

20、物的变形监测应充分利用结构物的变形监测应充分利用cpicpi、cpiicpii和水准基和水准基点点作为水平和垂直位移监测的作为水平和垂直位移监测的基准点或工作基点基准点或工作基点，建建立独立的立独立的变形监测网变形监测网。4、卫星定位系统（卫星定位系统（gpsgps）测量时，）测量时， 应符合铁道部现行全球卫星定位系统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。铁路工程测量技术的有关规定。张献州张献州3.1 测量等级及精度要求测量等级及精度要求本线沉降变形测量按本线沉降变形测量按三等规定执行，对于技术特别复规定执行，对于技术特别复杂工点，可根据需要按杂工点，可根据需要按二等的

21、规定执行。的规定执行。表表3.1.1 测量等级及精度要求测量等级及精度要求沉降变形沉降变形测量等级测量等级 垂直位移测量垂直位移测量 水平位移观测 沉降变形点的高程沉降变形点的高程中误差（中误差（mmmm） 相邻沉降变形点的高相邻沉降变形点的高程中误差（程中误差（mmmm） 沉降变形点点位中误差（mm） 二等二等 0.50.5 0.30.3 3.03.0 三等三等 1.01.0 0.50.5 6.06.0 张献州张献州3.2 变形监测网技术要求变形监测网技术要求1、垂直位移监测网建网方式：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三等的要求（国家二等水准测量（国家二等

22、水准测量）施测，根据沉降变形测施测，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，量精度要求高的特点，以及标志的作用和要求不同，垂直位移监测网用垂直位移监测网用分级布网逐级控制等精度分级布网逐级控制等精度的方法布设。 张献州张献州3.2 变形监测网技术要求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，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国家一等水准测量的技术要求进行施测或进行特殊特殊测量设计。测量设计。 张献州张献州3.2 变形监测网技

23、术要求变形监测网技术要求（接上页）（接上页）根据国家一、二、三等水准测量规范，根据国家一、二、三等水准测量规范，往往返测高差不符值返测高差不符值、环闭合差环闭合差 和和检测高差较差的限差检测高差较差的限差应不超过表应不超过表4.5.14.5.1的规定。的规定。等级测段、区段、路线往返测高差不符值附合路线闭合差环闭合差检测已测测段高差之差一等1.823二等 4446三等 12121220lkkffrrklfr表4.5.1 往返测各项限差要求注：注：k测段，区段或路线长度，测段，区段或路线长度，km; l 附合路线长，附合路线长，km; f 环线长度，环线长度，km; r 检测测段长度，检测测段长

24、度，km张献州张献州3.2 变形监测网技术要求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：、垂直位移监测网主要技术要求按下表：注：注：n为测段的测站数为测段的测站数等等级级 相邻基相邻基准点高准点高差中误差中误差（差（mmmm） 每站高差每站高差中误差中误差（mmmm） 往返较差、往返较差、附合或环附合或环线闭合差线闭合差（mmmm） 检测已测高检测已测高差较差（差较差（mmmm） 使用仪器、观测方法及要求使用仪器、观测方法及要求 二二等等 0.5 0.5 0.13 0.13 0.3 0.3 0.5 0.5 ds05ds05型仪器，按型仪器，按客运专线铁客运专线铁路无砟轨道测量技术

25、暂行规定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。一等水准测量的技术要求施测。三三等等 1.0 1.0 0.3 0.3 0.6 0.6 0.8 0.8 ds05ds05或或ds1ds1型仪器，按型仪器，按客运专客运专线铁路无砟轨道测量技术暂行线铁路无砟轨道测量技术暂行规定规定二等水准测量的技术要二等水准测量的技术要求施测。求施测。 表3.2.2 垂直位移监测网技术要求nnnn张献州张献州3.2 变形监测网技术要求变形监测网技术要求3、水平位移监测网建网方式：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

26、，并与施工平面控制网进行联测，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。施工平面控网坐标的相互转换。张献州张献州3.2 变形监测网技术要求变形监测网技术要求4、水平位移监测网主要技术要求：水平位移监测网主要技术要求： 本线水平位移监测按本线水平位移监测按三等三等规定执行，对于技术特规定执行，对于技术特别复杂工点，可根据需要按别复杂工点，可根据需要按二等二等的规定执行。的规定执行。张献州张献州等级 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

27、误差 作业要求 一等1.5 300 0.7 1/250000 按国家一等平面控制测量要求观测 150 1.0 1/120000 按国家二等平面控制测量要求观测 二等3.0 300 1.0 1/120000 按国家二等平面控制测量要求观测 150 1.8 1/70000 按国家三等平面控制测量要求观测 3.2 变变形监形监测网技术要求测网技术要求表3.2.4 水平位移监测网技术要求张献州张献州3.2 变形监测网技术要求变形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 三等6.0 350 1.8 1/70000 按国家三等平面控制测

28、量要求观测 200 2.5 1/40000 按国家四等平面控制测量要求观测 四等12.0 400 2.5 1/40000 按国家四等平面控制测量要求观测 表3.2.4 水平位移监测网技术要求张献州张献州3.3 沉降变形测量点的布置要求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、工作基点和沉降基准点、工作基点和沉降变形观测点变形观测点三类，其布设按下列要求： （1）基准点：）基准点： 要求建立在沉降变形区以外的稳定地区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全线二等高程控制测量布设的基岩点、深埋基岩点、深埋水准点、水准点、二等水准点二等水准点。张献州张献州(接

29、上页)基准点标石埋设规格基准点标石埋设规格应符合图3.3.1的规定。 注：注：1盖；盖； 2砖；砖； 3素土；素土； 4贫混凝土；贫混凝土； 5冻土线冻土线75020030040025015045040012345图图3.3.1 基准点标石埋设图（单位：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（约锈钢标心，保持标心垂直和半球露出混凝土（约12厘米）。每个水准点埋设后，绘制点之记图厘米）。每个水准点埋设

30、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。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。朝上海方向，并用红油漆填写字体。张献州张献州 3.3 沉降变形测量点的布置要求沉降变形测量点的布置要求（2）工作基点：工作基点： 要求这些点在观测期间稳定不变，测定沉降变形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。点时作为高程的传递点。 工作基点除使用普通水准点外，工作基点除使

31、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）间距加密后的水准基点（含工作基点）间距200m200m左左右右时，可基本保证线下工程垂直位移监测需要。时，可基本保证线下工程垂直位移监测需要。张献州张献州3.3 沉降变形测量点的布置要求沉降变形测量点的布置要求（3）沉降变形点：）沉降变形点： 直接埋设在要测定的沉降变形体上。点位应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设立在能反映沉降变形体沉降变形的特征部位位，不但要求设置牢固，便于观测，还要求不但要求设置牢固，便于观测

32、，还要求形式美观，结构合理，且不破坏沉降变形体形式美观，结构合理，且不破坏沉降变形体的外观和使用。的外观和使用。沉降变形点按路基、桥涵、沉降变形点按路基、桥涵、隧道等各专业布点要求进行。隧道等各专业布点要求进行。张献州张献州关于基准点、工作基点、变形观测点说明关于基准点、工作基点、变形观测点说明基准点：基准点： 静态点，参考点，稳定点静态点，参考点，稳定点-变形分析的位置标准变形分析的位置标准工作基点工作基点 似静态点似静态点-为便于观测而是设置的点，测定沉降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点时作为高程的传递点变形观测点变形观测点 动态点，目标点，监测点动态点，目标

33、点，监测点-变形体上反映变形体变变形体上反映变形体变形的点形的点张献州张献州3.3 沉降变形测量点的布置测量要求沉降变形测量点的布置测量要求2、基准点的检测基准点的检测 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。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，定期复测按每半年次观测

34、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。进行一次，并结合精测网复测进行。张献州张献州3.3 沉降变形测量点的布置测量要求沉降变形测量点的布置测量要求2、基准点的检测基准点的检测（接上页） 在区域沉降地区在区域沉降地区应根据沉降速率适应根据沉降速率适当增加复测次数，当增加复测次数，每季度进行一次复测。每季度进行一次复测。 沉降变形点的监测频率沉降变形点的监测频率应根据被监应根据被监测变形体的沉降速率在各单位工程沉降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。变形观测实施细则中已制定。张献州张献州3.3 沉降变形测量点的布置要求沉降变形测量点的布置要

35、求3、每个独立的监测网应设置不少于每个独立的监测网应设置不少于3 3个稳固可靠的基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。期保存的稳定位置。新增水准点标石及标心与新增水准点标石及标心与cpi、cpii相同。埋石相同。埋石在现场浇灌，挖坑后底部要夯实，先浇灌底部，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（约标心，保持标心垂直和半球露出混凝土（约12厘米）。每个水准点埋设后，绘制点之记图。在厘米）

36、。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。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。海方向，并用红油漆填写字体。c级点（级点（cpii）下底）下底40 x 40cm，上底，上底30 x 30cm，高，高60cm。400150450650450300650300123456张献州张献州3.3 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、工作基点应选在比较稳定的

37、位置。对观测条件较好、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。点上直接测量沉降变形观测点。 张献州张献州3.3 沉降变形测量点的布置要求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、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。降观测量进行修正。张献州张献州桥梁墩台水准路线观测桥梁墩台水准路线观测按二等水准测量精度按二等水准测量精度要求形

38、成闭合水准路线，沉降观测点位布设于墩台两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侧，水准路线观测示意图如图3.3.2所示所示： 桥墩观测点工作基点观测方向图图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墩台沉降观测点位布设及水准路线观测示意图张献州张献州桥梁梁部徐变水准路线观测桥梁梁部徐变水准路线观测按二等水准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及水准路线观测示意图如图3.3.3所示所示,其中测点其中测点1，2，3，4构成第一个闭合环，测点构成第一个闭合环，

39、测点3，4，5，6构成第二个闭合环。构成第二个闭合环。梁体观测点观测方向651432图图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桥梁梁部徐变沉降观测点位布设及水准路线观测示意图张献州张献州隧道水准路线观测隧道水准路线观测按二等水准测量精度要求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面隧道内壁两侧，水准路线观测示意图如图3.3.4所示：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张献州张献州路基水准路线观测路基水准路线观测按二等

40、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张献州张献州3.4 测量工作基本要求测量工作基本要求1、水准基点使用时应作稳定性检验，并以稳定或相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。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，并保校正，确

41、保仪器的各项指标参数附合测量要求，并保留检验记录。留检验记录。 张献州张献州3.4 测量工作基本要求测量工作基本要求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。沉降监测网的沉降监测网的首期观测首期观测（“零周期零周期”）要求往返观测）要求往返观测2 2次，其余各期往返次，其余各期往返观测观测1 1次；次；沉降变形点的首期观测沉降变形点的首期观测（“零周期零周期”）要求往返）要求往返观测观测1 1次，其余各期单程观测次，其余各期单程观测1 1次；次；并取观测结果的中数作并取观测结果的中数作为变形测量初始值。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

42、固定观固定观测人员。测人员。张献州张献州3.4 测量工作基本要求测量工作基本要求（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，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。 实行实行“五固定五固定”即即“固定水准基点、工作基点、固定固定水准基点、工作基点、固定人、固定测量仪器、固定监测环境条件、固定测量路人、固定测量仪器、固定监

43、测环境条件、固定测量路线和方法线和方法”，以提高观测数据的准确性。，以提高观测数据的准确性。 张献州张献州3.4 测量工作基本要求测量工作基本要求（4）观测时要避免阳光直射，且在基本相同的环境）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。和观测条件下工作。（5）成像清晰、稳定时再读数。）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，）随时观测，随时检核计算，观测时要一次完成，中途不中断。中途不中断。张献州张献州3.4 测量工作基本要求测量工作基本要求（7）对工作基点的稳定性要定期检核对工作基点的稳定性要定期检核，在雨季前后在雨季前后要联测，检查水准点的标

44、高是否有变动，在区域要联测，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，都应对工作基点的稳定性进行检核，如果工作基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。的沉降观测量进行修正后再入库。张献州张献州3.4 测量工作基本要求测量工作基本要求 4、针对矮桥墩、异型桥墩，尺子不、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，或倒尺应考虑采用定制

45、短尺的方法，或倒尺的方法进行。的方法进行。张献州张献州3.5 测量工作具体要求测量工作具体要求1、水准网的观测按照国家二等水准国家二等水准施测，采用单路线往返观测。每次观测均形成闭合检验条件。bm1bm1123bm2bm2返测返测往测往测张献州张献州3.5 测量工作具体要求测量工作具体要求（接上页）根据国家一、二、三等水准测量规范，往往返测高差不符值返测高差不符值、环闭合差环闭合差 和检测高差较差的限差检测高差较差的限差应不超过表4.5.1的规定。等级测段、区段、路线往返测高差不符值附合路线闭合差环闭合差检测已测测段高差之差一等1.823二等 4446三等 12121220lkkffrrklf

46、r表4.5.1 往返测各项限差要求注：注：k测段，区段或路线长度，测段，区段或路线长度，km; l 附合路线长，附合路线长，km; f 环线长度，环线长度，km; r 检测测段长度，检测测段长度，km张献州张献州3.5 测量工作具体要求测量工作具体要求2、水准仪使用、水准仪使用ds05或或ds1型电子仪器型电子仪器，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，水准仪视准水准仪视准轴与水准管轴的夹角均不超过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

47、提示并进行重测。张献州张献州3.5 测量工作具体要求测量工作具体要求3、外业测量一条路线的往返测使用同一类型仪器和转、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、二等水准测量规范国家一、二等水准测量规范（gb/t 12897-2006gb/t 12897-2006）二等水准有关要求执行。二等水准有关要求执行。观测时，视线长度观测时，视线长度50m，前后视距差，前后视距差1.5 m，前后，前后视距累积差视距累积差6.0 m，视线高度，视线高度0.5m，测站限差：，测站限差：两次读数差两次读数差0.

48、4mm，两次所测高差之差，两次所测高差之差0.6 mm，检测间歇点高差之差检测间歇点高差之差1.0 mm，观测读数和记录的数，观测读数和记录的数字取位：使用数字水准仪读记至字取位：使用数字水准仪读记至0.01mm。张献州张献州3.5 测量工作具体要求测量工作具体要求4、观测时，一般按、观测时，一般按后后- -前前- -前前- -后后的顺序进行，对于有的顺序进行，对于有变换变换奇偶站奇偶站功能的电子水准仪，按以下顺序进行：功能的电子水准仪，按以下顺序进行： （1）往测：奇数站为）往测：奇数站为后后前前前前后后 偶数站为偶数站为前前后后后后前前 （2）返测：奇数站为）返测：奇数站为前前后后后后前前

49、 偶数站为偶数站为后后前前前前后后 张献州张献州3.5 测量工作具体要求测量工作具体要求odd stationeven stationb11b21f12f22f23f13b12b22b11b21f12f22f23f13b12b22bffbabffb张献州张献州3.5 测量工作具体要求测量工作具体要求5、每一测段均为偶数偶数测站。晴天观测时给仪器打伞，避免阳光直射；扶尺时借助尺撑，使标尺上的气泡居扶尺时借助尺撑，使标尺上的气泡居中，标尺垂直。中，标尺垂直。 张献州张献州3.5 测量工作具体要求测量工作具体要求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，

50、进行对于数字式水准仪，进行不少不少于于2020次次单次测量，达到仪器预热的目的。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%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。张献州张献州3.5 测量工作具体要求测量工作具体要求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。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

51、外，每一测站上仪器与前后视标尺的三除路线拐弯处外，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。个位置，一般为接近一条直线。张献州张献州3.5 测量工作具体要求测量工作具体要求8、观测过程中为保证水准尺的稳定性，选用2.5kg2.5kg以以上的尺垫上的尺垫，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，确保水准尺水准尺均借助尺撑整平扶直，确保水准尺垂直。垂直。张献州张献州3.5 测量工作具体要求测量工作具体要求9、当相邻观测周期的沉降量超过限

52、差或出现反弹时，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。进行检测。对于宽度较宽的河、湖水中的沉降测量，按照国家国家一、二等水准测量规范一、二等水准测量规范（gb/t 12897-2006gb/t 12897-2006）跨河水准测量要求进行观测。张献州张献州3.5 测量工作具体要求测量工作具体要求10、数据处理时，闭合差、中误差等均满足要求后进数据处理时，闭合差、中误差等均满足要求后进行平差计算，行平差计算，水准路线要进行严密平差，选用经鉴定水准路线要进行严密平差，选用经鉴定合格的软件进行。

53、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、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。和评估数据库。张献州张献州3.5 测量工作具体要求测量工作具体要求12、元件保护要求、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）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，责任埋设、测量和保护工作，小组人员分工明确，责任到人。到人。（2）元件埋设时应根据现场情况进行编号，有导线）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。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

54、，要高度重视测量点位埋设与保护非常重要，要高度重视张献州张献州3.5 测量工作具体要求测量工作具体要求12、元件保护要求、元件保护要求 （3 3） 凡沉降板附近一米范围内土方应采用人工摊平及小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。人负责指导，以确保元器件不受损坏。 （4 4）各施工队应制定稳妥的保护措施并认真执行，确保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，元器件不因人为、自然等因素而破坏，元器件埋设后，制作

55、相应的标识旗或保护架插在上方。路堤填筑过程中，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。派专人负责监督观测断面的填筑。张献州张献州3.6 电子水准仪的数据格式说明电子水准仪的数据格式说明dna03 和和dna10 导出的数据标准格式有导出的数据标准格式有gsi-8 、 gsi-16和和xml ，常用数据文件格式为，常用数据文件格式为.gsi仪器可以将数据转换成多种格式，其中将仪器可以将数据转换成多种格式，其中将gsi-8 、gsi-16和和 xml作为标准格式，另外还允许输入三种用户自作为标准格式，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

56、据有较大的灵活定义格式。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。性，即使像外业记录簿的格式也能直接从仪器产生。 1、leicaleica dna03 和dna10 张献州张献州2、leica leica 数据标准格式有数据标准格式有xml、gsi-8 和和gsi-16 gsi-8(slightly different from na3003 gsi)gsi-16xml(used by levelpak-pro)user formats(configurable)1 back 1.61076 28.77 -1 fore 1.51306 30.61 0.

57、098 -1 back 1.55976 13.49 -2 fore 1.57026 11.57 0.087 -时间时间-工区工区-作业区。提作业区。提交文件夹模板见附图：交文件夹模板见附图：123张献州张献州文件夹组织方式说明：文件夹组织方式说明： 红色括号：红色括号：为工区文件夹，如左图所示：一工区，二工区。为工区文件夹，如左图所示：一工区，二工区。紫色括号：紫色括号：为作业区的文件夹，如左图所示：高亮显示的为作业区的文件夹，如左图所示：高亮显示的3-2-1文件夹表示三标段二工区一作业区。文件夹表示三标段二工区一作业区。黑色括号：黑色括号：为不同月份的观测文件的文件夹，如左图所示：为不同月份

58、的观测文件的文件夹，如左图所示：3-2-1-0811表示三标段二工区一作业区表示三标段二工区一作业区2008年年11月份的月份的观测文件夹。同理观测文件夹。同理3-2-1-0812表示表示12月份的观测文件夹月份的观测文件夹。黄色括号：黄色括号：为相应月份下的各天观测文件夹。即每天的观测为相应月份下的各天观测文件夹。即每天的观测数据均需建立独立文件夹，如左图所示：文件夹数据均需建立独立文件夹，如左图所示：文件夹3-2-1-cp24019&lc09-081105与与3-2-1-jc01&jc02-081105、文件夹、文件夹3-2-1-cp24019&lc09-081205与与3-2-1-lc0

59、8&lc09-081219，这些文件夹中都必须有，这些文件夹中都必须有9个个文件，如箭头所指文件，如箭头所指1。蓝色括号：蓝色括号：文件夹文件夹3-2-1-d-081128内存放点之记与点位内存放点之记与点位影像文件影像文件;文件夹文件夹3-2-1-e-081128内存放观测网图、控制内存放观测网图、控制点坐标、点位信息文件点坐标、点位信息文件,如箭头所指如箭头所指2。绿色括号：绿色括号：为各种成果文件夹。这些文件内存放相应的记录为各种成果文件夹。这些文件内存放相应的记录表，如文件夹表，如文件夹3-2-1-lgcg-0811中存放（路基沉降观测中存放（路基沉降观测记录表（沉降板）如箭头所指记录

60、表（沉降板）如箭头所指3。 张献州张献州京沪高速铁路沉降观测与评估数据管理系统京沪高速铁路沉降观测与评估数据管理系统的工作流程图的工作流程图 水准观测原始数据数据解析并检校是否满足细则要求提示说明数据平差导出细则要求的文件数据管理系统文档的存储数据的存储与统计是是否否该系统的主功能模块包括六大模块该系统的主功能模块包括六大模块:内容管理内容管理、计算归档、沉降分析、报表中心、数据处理、计算归档、沉降分析、报表中心、数据处理和系统管理。和系统管理。 总体可分为两个总体可分为两个大的单元：大的单元：数据数据处理单元和数据处理单元和数据管理单元。管理单元。张献州张献州数据处理模块数据处理模块 数据处