路基沉降观测与自动采集作业指导书

1、路基沉降观测与自动采集作业指导书一、 目的随着铁路建设标准的提高，对路基的工后沉降要求越来越严，最小工后沉降仅为20mm。为了确保新建铁路的工后沉降满足设计要求，必须对路基本体和地基进行监测。由于路基沉降监测具有施工干扰大、要求精度高、监测区间长、资料整理难等特点，采用传统观测方法无法进行路基沉降评估，因此采用自动沉降监测系统可以有效的对路基施工时沉降进行适时检测，确保路基稳定。因此我项目自动沉降监测采用长沙金码公司研发的自动沉降监测系统。二、 传统观测方法简介目前国内普遍采用磁环沉降仪、测斜管、沉降板、剖面沉降仪及水准仪和经纬仪（边桩观测）观测路基沉降和稳定性。元件布置示意图如下：图1. 综

2、合观测断面测点布置图2 路堤填筑分层沉降全断面观测示意传统观测方法虽然能够在一定程度上达到观测的效果，但据专家论证，传统方法存在如下缺点： 磁环沉降仪或沉降板均需设立标示杆（或沉降管），严重干扰施工。 野外施工或人为破坏导致标示杆受损，测点破坏，影响监测数据的完整性。 标示杆周围无法压实，测点不能完全代表路基沉降状况。 测量误差误差大、不能满足高精度测量的要求。 现场测量劳动强度大、数据处理繁杂，不能组成自动化监测系统。 不能长期运行监测，公路与铁路铺设路面或铁轨后不能继续监测，无法对工程投入营运后路基的沉降与稳定性进行评估。三、 路基自动化监测方案路基自动化监测选择电测沉降计与水平位移计，测

3、量路基沉降与水平位移。配合土压力盒、孔隙水压计、柔性位移计等检测元件和无线自动化综合测试系统完成路基沉降与稳定性长期测量。此方案可提供从工程施工到工程营运多年后路基的长期沉降与稳定性数据，从而准确快速提供工程安全营运参数和正确评价工程的勘探、设计、软基处理方案。1、 软土地基分层沉降对于软土地基采用串联式分层沉降计精准测量不同地质层面的沉降位移，测量精度可达1mm，对于深层软基工程可配合连通液位精密沉降计使用，可获得深层软基沉降的精确参数。对于一般地基采用单点沉降计测量地基沉降。其安装示意图如下：图3. 软土地基分层沉降测试元件安装示意图2、 路堤本体沉降路堤本体沉降量较小，为安装方便，钻孔埋

4、设单点沉降计测量。单点沉降计测量精度可达+1mm，适应沉降量不大的场所（预计总沉降量小于600mm）。需要观测分层沉降参数时，选用不同长度的测杆安装多个单点沉降计即可。其安装示意图见图4。图4. 路堤本体沉降测试元件安装示意图3、 地基剖面沉降在路堤填筑施之前，在路基横断面方向钻孔埋设多个单点沉降计，组成剖面沉降系统，测量地基剖面沉降。其安装示图见图5。 图5 地基剖面沉降测试元件安装示意图4、 稳定性（水平位移）测量地基原位水平位移采用单点变位计测量，变位计有两种安装形式：边桩法和中心法。边桩法适用于路基两地较为平坦开阔的场所，中心法适用于路基两侧无观测条件的场所。其安装示意图见图6。图6.

5、 水平位移测试元件安装示意图采用上述测量方法，路基沉降与稳定性监测难题迎刃而解，该方案具有如下显著特点：l 金码智能系列传感器专为野外施工现场设计与制作，坚固、防水、防潮。智能传感器内存电子编号和标定参数，无需线头编号（路基施工极易丢失线头编号），直接显示物理量，方便组成自动化测量系统。l 路面无需标示杆（或沉降管），完全不影响施工、测点成活率高，数据可靠。l 坚固的传感器设计，测点位置可以和普通路基一样碾压，测点数据更具代表性和准确性。l 采用智能电感调频技术制作的位移计，具有高精度、高可靠性和高稳定性的特点，满足高精度监测的需要。同时该类传感器更适应长期监测，设计使用寿命30年。l 工程投

6、入使用后可继续监测。l 不管是采用便携式仪器人工测量还是自动化测量，都将大大降低测量劳动强度，数据处理简单易行，省时、省力、节省人工成本。l 方便自动化监测，配套金码无线载波和手机无线自动化测量系统，对于上千公里的路基自动化测量简单易行。四、 检测元件简介1、 柔性位移计JMDL-24XX智能数码柔性位移计是一种埋入式测量各种土工隔栅、土工布等土工材料应变的电感调频类智能型位移传感器。测杆有一定柔性且由蛇形管保护，可随土工材料曲线变形，故称柔性位移计。将其两端夹持在土工材料上，测量土工材料的拉伸或压缩变形，广泛应用于道路、铁路、水利大堤、边坡等工程结构中。适应长期监测。技术参数指标品 名型 号

7、量程灵敏度标距外形尺寸mm备 注直径长智能数码柔性位移计JMDL-2403（A、AT、HAT）30mm0.01mm10021.5170智能电感调频柔性位移计用于土工材料的变形测量JMDL-2405（A、AT、HAT）50mm0.01mm15021.5170JMDL-2410（A、AT、HAT）100mm0.01mm30021.52202、 垂向土应变计JMDL-41XX智能数码土应变计是一种埋入式电感调频类智能型位移计。由安装套件埋设后，可直接量测各层填土的垂直向变形情况。广泛应用于路基、路堤、大坝、边坡等土体结构工程中的应变测量，适应长期监测。 技术参数指标品 名型 号量程灵敏度标距备 注智

8、能数码土应变计JMDL-4103（A、AT、HAT）30mm0.01mm20cm测量土体垂直向应变JMDL-4105（A、AT、HAT）50mm0.01mm30cmJMDL-4110（A、AT、HAT）100mm0.01mm50cmJMDL-4100（A、AT、HAT）定做3、 水平向土应变计JMDL-45XX智能数码土应变计是一种埋入式电感调频类智能型位移计。埋设于土体的各个填土层面，直接量测各填土层面土体水平方向的变形，也可量测边坡、路坎的土体变形。广泛应用于路堤、大坝、边坡等岩土工程中，适应长期监测。技术参数指标品 名型 号量程灵敏度标距备 注智能数码土应变计JMDL-4503（A、AT

9、、HAT）30mm0.01mm20cm测量土体水平向应变JMDL-4505（A、AT、HAT）50mm 0.01mm30cmJMDL-4510（A、AT、HAT）100mm 0.01mm50cmJMDL-4500（A、AT、HAT）定做4、 单点沉降计JMDL-47XX智能数码沉降计是一种埋入式电感调频类智能型位移计，由位移计、测杆、锚头、沉降板组成。钻孔后埋设于土体基础内部，测量锚头与沉降板之间的相对位移变化。该沉降计测量精度高（1mm），不影响路堤填土、压实等工程施工。广泛应用于各种基础沉降、边坡位移的变形测量，适应长期监测。技术参数指标品 名型 号量程灵敏度标距外形尺寸mm备 注直径长智

10、能数码沉降计JMDL-4710（A、AT、HAT）100mm0.01mm定制27245测量土体垂直向应变JMDL-4720（A、AT、HAT）200mm 0.05mm定制27345JMDL-4740（A、AT、HAT）400mm 0.1mm定制275455、 软基分层沉降计JMDL-55XX智能数码分层沉降计是一种埋入式电感调频类智能位移计。由专用安装套件将多个位移计串联成分层沉降计组，钻孔后埋设于软土路基，测量软基处理过程中和工程运行时的分层沉降变形情况。该沉降计不同于传统的磁环沉降管测量方式，不影响路堤填土、压实等工程施工、测值真实可靠，适应长期监测和自动化测量。技术参数指标品 名型 号量

11、程灵敏度标距备 注智能数码分层沉降计JMDL-5510（A、AT、HAT）100mm 0.01mm50cm由多个位移计串联 测量结构分段和连续变形JMDL-5520（A、AT、HAT）200mm0.05mm 100cmJMDL-5540（A、AT、HAT）400mm 0.1mm200cm6、 单点变位计JMDL-46XX智能数码变位计是一种埋入式电感调频类智能型位移计，由变位计、锚钉、波纹管等组成。广泛应用于路基边桩、边坡及其它岩土工程大位移变形测量，适应长期监测。技术参数指标品 名型 号量程灵敏度标距外形尺寸mm备 注直径长智能数码变位计JMDL-4610（A、AT、HAT）100mm0.0

12、1mm定制27245测量土体水平向应变JMDL-4620（A、AT、HAT）200mm 0.05mm定制27345JMDL-4640（A、AT、HAT）400mm 0.1mm定制275457、 连通液位精密沉降计JMDL-61XX智能数码液位沉降计是一种通过连通管连通液位，精密测量单点沉降的电感调频类智能型位移传感器，由液位体和液位计组成，液位体埋设于被测点，液位计安装于水平基点，通过连通管连通液位体和液位计的水平液面，测量液位计液位的变化情况，了解被测点相对水平基点的沉降变形。该沉降计广泛应用于路堤、大坝的单点沉降、线形沉降和剖面沉降，使用操作方便，不影响填土和压实施工，适应长期监测和自动化

13、测量。技术参数指标品 名型 号量程灵敏度备 注智能数码液位沉降计JMDL-6105（A、AT、HAT）50mm0.01mm由液位体和液位计组成 精密测量单点沉降JMDL-6110（A、AT、HAT）100mm0.01mmJMDL-6120（A、AT、HAT）200mm0.1mmJMDL-6130（A、AT、HAT）300mm0.1mmJMDL-6100（A、AT、HAT）定做8、 静力水准仪JMDL-62XX智能数码静力水准仪是一种表面安装的沉降挠度观测仪，由多个精密液位计组成，通过连通管将所有液位计的液面连通，测量各液位计相对基点的垂直向变形情况，广泛应用于路面的线形沉降、路面的剖面沉降、大

14、坝的线形沉降、桥梁沉降以及桥梁挠度的精密测量，内置智能检测电路，由485总线直接输出数字测值，可远距离传输，适应长时间观测和自动化测量。技术参数指标品 名型 号量程灵敏度外形尺寸mm备 注直径高安装螺纹智能数码静力水准仪JMDL-6205（A、AT、HAT）50 mm0.01mm1302103-M10485总线输出直流12V供电JMDL-6210（A、AT、HAT）100 mm0.01mm1703203-M10JMDL-6215（A、AT、HAT）150 mm0.05mmJMDL-6220（A、AT、HAT）200 mm0.10mm9、 土压力盒JMZX-50XX智能弦式数码压力盒是一种埋入式

15、通用土压力传感器。适用各种条件下土体内部应力的测量。广泛应用于公路、铁路、隧道、边坡、挡土墙、建筑等工程领域。适应长期监测。技术参数指标品名型 号量 程灵敏度外形尺寸mm备 注直径厚智 能 弦式数 码 压 力 盒JMZX-5001（A、AT、HAT）0.1MPa0.0001MPa12026适用基础、土体、灰土、衬砌内壁土应力测量JMZX-5003（A、AT、HAT）0.3MPa0.0001MPa12026JMZX-5006（A、AT、HAT）0.6MPa0.0001MPa12026JMZX-5010（A、AT、HAT）1MPa0.001MPa12026JMZX-5020（A、AT、HAT）2M

16、Pa0.001MPa12026JMZX-5040（A、AT、HAT）4MPa0.001MPa12027JMZX-5060（A、AT、HAT）6MPa0.001MPa12027.810、 软基深层垂直应力盒JMZX-52XX智能弦式数码垂直应力盒是一种测量深层软土地基垂直向应力的传感器。通过钻孔预埋的方式安装在软土地基的不同层面，监测软基处理时不同地质层面上的垂直向内部土应力。适应长期观测。技术参数指标品 名型 号量程灵敏度外形尺寸mm备 注直径厚螺纹智能弦式数码垂直应力盒JMZX-5203（A、AT、HAT）0.3Mpa0.0001Mpa12026ZG3/4JMZX-5206（A、AT、HAT

17、）0.6Mpa0.0001Mpa12026ZG3/4JMZX-5210（A、AT、HAT）1Mpa0.001Mpa12026ZG3/4JMZX-5220（A、AT、HAT）2MPa0.001Mpa12026ZG3/411、 软基深层水平应力盒JMZX-53XX智能弦式数码水平应力盒是一种测量深层软土地基水平向土应力的传感器，通过钻孔预埋的方式安装在软土地基的不同层面，监测软基处理时不同地质层面上的水平向内部土应力，也广泛应用于地质勘探软基参数的测量。适应长期监测。技术参数指标品 名型 号量 程灵敏度外形尺寸mm备 注长宽厚螺纹智能弦式数码水平应力盒JMZX-5303（A、AT、HAT）0.3M

18、pa0.0001Mpa20512026ZG1/2JMZX-5306（A、AT、HAT）0.6Mpa0.0001Mpa20512026ZG1/2JMZX-5310（A、AT、HAT）1Mpa0.001Mpa20512026ZG1/2JMZX-5320（A、AT、HAT）2MPa0.001Mpa20512026ZG1/212、 孔隙水压计JMZX-55XX智能弦式数码孔压计是一种测量深层软土地基孔隙水压力的传感器，通过钻孔压入法埋设方式安装在软土地基不同地质层面，监测软基处理时不同地质层面上的孔隙水压力和静水压力。适应长期监测。技术参数指标品名型 号量 程灵 敏 度外形尺寸mm备 注直径长螺纹智能

19、弦式数码孔压计JMZX-5501（A、AT、HAT）0.1MPa0.0001MPa41240M302弦式数码孔压计用于结构渗水压力或基础孔隙水压力测量J JMZX-5503（A、AT、HAT）0.3MPa0.0001MPa41240M302JMZX-5506（A、AT、HAT）0.6MPa0.0001MPa41240M302JMZX-5510（A、AT、HAT）1MPa0.001MPa41240M302JMZX-5520（A、AT、HAT）2MPa0.001MPa41240M302JMZX-5540（A、AT、HAT）4MPa0.001MPa41240M302五、 无线自动化远程测量系统1）、

20、概述JMZX-256多点自动综合远程测试系统是一种功能强大的分布式全自动多点静态远程网络数据采集系统。由上位机、采集模块（MCU）、系统软件及相关配件组成，系统可配接各种钢弦传感器（含国外传感器）、电感调频类传感器、温度传感器、标准电压信号等，系统采用分布式结构，最大可组成由256个采集模块（MCU）,最多配接16384个传感器集成的自动化数据测试系统，系统有六种数据传输方式可供选择：1.485总线；2.无线载波(距离5m30km)；3.移动无线数据网GPRS（手机模块通讯范围中国移动网信号覆盖区域）；4.联通CDMA无线数据网（手机模块通讯范围中国联通网信号覆盖区域）；5.光纤；6.混合型传

21、输（以上5种方式的任何组合传输方式，例如在无移动无线信号区域采用无线载波或有线传输后进入移动网传输），这样极大的提高了系统的灵活性。该系统采用全密封设计，防水防潮、防雷击。适应各种场所的自动化工程监测，可广泛应用于桥梁、水利、水电、铁路、大坝、公路等工程领域的长期无人值守的自动化测量。2）、系统组成JMZX-256多点自动综合远程测试系统配置设 备 名 称型 号 规 格备 注上位机台式、手提电脑，服务器操作平台WIN98以上或XP交流净化稳压电源可选配汽车用蓄电池12V/160AH以上可选配电源防雷模块信号防雷模块全密封箱电源控制模块无线收发模块可选配，无线遥测时使用光电模块可选配，光纤传输时

22、使用去湿电阻可选配，潮湿环境使用无线收发仪JMZR-2000可选配，无线遥测手机模块JMZR-2004采集模块（MCU）JMZX-88通道采集JMZX-1616通道采集JMZX-3232通道采集总线控制模块JMZX-100接入总线输出型设备软件系统管理与数据采集软件数据处理与数据库管理软件可视化图形、图表输出软件3）、系统结构示意图 图7、无线载波系统结构示意图图8、手机无线系统结构示意图图9、多站系统结构示意图图10、自动化系统的结构组成4）、系统主要特点与性能指标l 无线遥测：配备无线收发仪与电脑连接后组成无线遥测系统。无线收发仪负责电脑与采集单元之间的无线数据通讯与管理，无线收发仪可脱机

23、操作，当无线数据传输距离太远或信号不好时可以移动收发仪至现场下载数据，然后上传至办公室电脑。l 功能强大的采集模块：采集模块是本系统的二次仪表，接受主机下达的命令，完成各类传感器的信号采集和与电脑的无线或有线数据传送，采集单元的任意通道均可配接弦式应变计、钢筋应力计、压力盒、锚索计、荷载传感器、渗压计等钢弦传感器，电感调频类的柔性位移传感器、位移计、测缝计及电压输出型的半导体温度传感器。对于智能型的传感器还可自动识别各通道所接传感器的型号，编号，显示相对应的物理量（应变，应力，压力，拉力、位移、温度等）。采集模块可完全独立工作，内部时钟控制电路可依据设置好的状态参数定时测量，并将定时巡检的数据

24、存贮在采集单元内部的电子硬盘中，当接收到上位机下达的命令后将数据发送到上位机，没有条件组成自动化监测系统时也可用手提电脑到各采集模块点下载定时测量的数据，从而完成长期无人值守的监测。采集单元交、直两用，当没有交流电时（或外置蓄电池电容量不够时），内置的可充电电池仍可定时测量并将定时测量的数据存贮在内部电子硬盘中（可维持37天），保证数据连续且不丢失。l 该系统可任意配接多个采集模块。由采集单元编号地址控制，最小系统8通道，最大系统32通道。l 可任意实时叫点测量，也可任意设定自动巡检的间隔时间（10分钟10000分钟），或按日程设定每天定时测量的时间。l 每个采集单元可独立存贮85000点的测量数据，每点的测量数据包