路基、桥涵沉降和变形观测实施方案与技术设计书

1、新建铁路哈尔滨至大连客运专线TJ-3标(DK579+140DK602+407.3)段路基、桥涵沉降和变形观测实施方案与技术设计书 中铁十九局集团公司哈大铁路客运专线项目经理部辽宁工程技术大学测绘与地理科学学院二九年三月目 录 TOC o 1-3 h z u HYPERLINK l _Toc230670446 1 概述 PAGEREF _Toc230670446 h 1 HYPERLINK l _Toc230670447 11 工程概况 PAGEREF _Toc230670447 h 1 HYPERLINK l _Toc230670448 12 作业区自然状况 PAGEREF _Toc23067

2、0448 h 1 HYPERLINK l _Toc230670449 121 地形、地貌 PAGEREF _Toc230670449 h 1 HYPERLINK l _Toc230670450 122 气象特征 PAGEREF _Toc230670450 h 1 HYPERLINK l _Toc230670451 123 地震动参数 PAGEREF _Toc230670451 h 1 HYPERLINK l _Toc230670452 124 地层岩性及地质构造 PAGEREF _Toc230670452 h 2 HYPERLINK l _Toc230670453 125 工程地质特征 PAG

3、EREF _Toc230670453 h 2 HYPERLINK l _Toc230670454 126 水文地质特征 PAGEREF _Toc230670454 h 2 HYPERLINK l _Toc230670455 13 沉降和变形观测的目的 PAGEREF _Toc230670455 h 3 HYPERLINK l _Toc230670456 14 编制依据 PAGEREF _Toc230670456 h 3 HYPERLINK l _Toc230670457 2 沉降变形观测范围及内容 PAGEREF _Toc230670457 h 3 HYPERLINK l _Toc230670

4、458 21 路基 PAGEREF _Toc230670458 h 3 HYPERLINK l _Toc230670459 22 桥涵 PAGEREF _Toc230670459 h 3 HYPERLINK l _Toc230670460 23 过渡段 PAGEREF _Toc230670460 h 4 HYPERLINK l _Toc230670461 3 观测点布置汇总 PAGEREF _Toc230670461 h 4 HYPERLINK l _Toc230670462 4 沉降变形观测网的建立 PAGEREF _Toc230670462 h 5 HYPERLINK l _Toc2306

5、70463 41 沉降变形观测网的基本要求 PAGEREF _Toc230670463 h 5 HYPERLINK l _Toc230670464 42 观测水准基点、工作基点的布设 PAGEREF _Toc230670464 h 5 HYPERLINK l _Toc230670465 421 观测水准基点的布设 PAGEREF _Toc230670465 h 5 HYPERLINK l _Toc230670466 422 工作基点的布设 PAGEREF _Toc230670466 h 6 HYPERLINK l _Toc230670467 423 工作基点的校核 PAGEREF _Toc23

6、0670467 h 6 HYPERLINK l _Toc230670468 43 沉降变形观测网的主要技术要求 PAGEREF _Toc230670468 h 6 HYPERLINK l _Toc230670469 5 沉降变形观测方案设计 PAGEREF _Toc230670469 h 7 HYPERLINK l _Toc230670470 51 路基沉降变形观测 PAGEREF _Toc230670470 h 7 HYPERLINK l _Toc230670471 511 观测断面及观测点的设置原则 PAGEREF _Toc230670471 h 7 HYPERLINK l _Toc230

7、670472 512 观测断面及点的设置、元件布设 PAGEREF _Toc230670472 h 8 HYPERLINK l _Toc230670473 513 沉降观测元件的选取、埋设 PAGEREF _Toc230670473 h 8 HYPERLINK l _Toc230670474 514 监测方法及要求 PAGEREF _Toc230670474 h 9 HYPERLINK l _Toc230670475 52 桥涵沉降变形观测 PAGEREF _Toc230670475 h 11 HYPERLINK l _Toc230670476 521 一般要求 PAGEREF _Toc230

8、670476 h 11 HYPERLINK l _Toc230670477 522 观测点的布置 PAGEREF _Toc230670477 h 11 HYPERLINK l _Toc230670478 523 观测精度 PAGEREF _Toc230670478 h 11 HYPERLINK l _Toc230670479 524 观测频次 PAGEREF _Toc230670479 h 11 HYPERLINK l _Toc230670480 53 过渡段沉降观测 PAGEREF _Toc230670480 h 13 HYPERLINK l _Toc230670481 54 作业方法与技术

9、要求 PAGEREF _Toc230670481 h 13 HYPERLINK l _Toc230670482 541 使用仪器 PAGEREF _Toc230670482 h 13 HYPERLINK l _Toc230670483 542 人员组织 PAGEREF _Toc230670483 h 14 HYPERLINK l _Toc230670484 543 技术要求 PAGEREF _Toc230670484 h 14 HYPERLINK l _Toc230670485 544 作业方法 PAGEREF _Toc230670485 h 14 HYPERLINK l _Toc230670

10、486 6 观测资料的整理 PAGEREF _Toc230670486 h 16 HYPERLINK l _Toc230670487 61 资料整理要求 PAGEREF _Toc230670487 h 16 HYPERLINK l _Toc230670488 62 提交资料 PAGEREF _Toc230670488 h 16 HYPERLINK l _Toc230670489 7 沉降观测结果的分析与评估 PAGEREF _Toc230670489 h 17 HYPERLINK l _Toc230670490 71 路基 PAGEREF _Toc230670490 h 17 HYPERLIN

11、K l _Toc230670491 72 桥涵 PAGEREF _Toc230670491 h 19 HYPERLINK l _Toc230670492 73 过渡段 PAGEREF _Toc230670492 h 20 HYPERLINK l _Toc230670493 附图： PAGEREF _Toc230670493 h 211 概述11 工程概况哈大铁路客运专线被列为我国“十一五”期间东北地区铁路建设重点工程，是我国中长期铁路网规划“四纵四横”客运专线网中“北京沈阳哈尔滨（大连）”客运专线的重要组成部分，全长约900公里。中铁十九局集团哈大客运专线管段位于吉林省四平市境内，为新建铁路哈

12、尔滨至大连客运专线站前土建工程标DK579+140DK602+407.3段工程，线路全长23.2667Km，其中桥梁长13.77807km，占59.22%，路基长9.48923 km，占40.78%。本管段内桥梁采用矩形空心桥台，桥墩采用圆端形桥墩，当墩高14m时采用空心墩，其余为实体墩，基础均为钻孔桩基础（摩擦桩），连续梁采用悬臂挂篮施工或支架法施工。路堤结构形式为级配碎石，中粗砂、AB组填料、改良土，地基采用CFG桩或水泥搅拌桩进行处理。沉降和变形观测里程起始于DK579+140，终止于DK602+407.3，其中包括八棵树大桥、三叉河大桥、英城大桥、龙王庙大桥等10座大桥，13个涵洞和1

13、0段路基。12 作业区自然状况121 地形、地貌本区段可分为三大地貌单元，即起点到DK579+333为属低山缓丘区，地势起伏较大，地势总体北高南低，北部有一陡坎，高差约13m；向北为微丘状剥蚀平原区。该段地势上形成中部高南北低，东西向较为平坦，地形纵向起伏较大；DK600+400DK602+407.3位于苏台河一、二级阶地，地势平坦、开阔，相对高差012.14m。122 气象特征本区段属于中温带亚湿润气候区，年平均气压995.9mb；年平均气温6.7oC，极端最高气温37.3 oC，极端最低气温-34.6oC；年平均绝对湿度9.0mb，日最大绝对湿度34.5mb，日最小绝对湿度3mb；年平均降

14、水量632.7mm，年最大降水量778.3mm，年最小降水量448.1mm，年平均蒸发量1226.0mm，年最大蒸发量1392.0mm，平均风速2.8m/s（主导风向SW），最大定时风速20m/s（主导风向SW），年最大积雪深度22cm；最大冻结深度148cm。123 地震动参数据中华人民共和国国家标准GB18306-2001中国地震动参数区划图的划分、铁路工程抗震设计规范（GB50111-2006）的有关规定，结合本段工程地质与水文地质条件及工程设置的实际情况，本区段地震动峰值加速度值采用0.05g，相当于地震基本烈度六度，地震动反应谱特征周期采用0.35s。124 地层岩性及地质构造（1）

15、地层岩性本区段自上而下地层为第四系全新统残积粉质黏土、白垩系下统泥岩夹砂岩。工程地质特性描述如下：第四系全新统：粉质黏土（Q4el），呈层状分布于地表，浅灰色-灰黄色，硬塑为主，级普通土o=150KPa。白垩系下统：泥岩夹砂岩（K1Ms+Ss），泥岩为主，夹有薄层砂岩。泥岩紫红色，含少量砂砾，泥质结构，层理构造，可见结核，成岩较差，风化产物为土状。砂岩以灰色、紫红色为主，钙质胶结，成岩较差，风化产物为砂状，岩层走向NE，倾向WN，倾角小于5 o，o=200400KPa。泥岩具弱膨胀性。（2）地质构造本区段构造单元属黑褶皱系，位于新华夏系第二隆起带（张广岭隆起带）西缘与第二沉降带东部（松辽平原）

16、两个一级构造单元的衔接复合部位，第三纪以来以下沉坳陷为主，但不同地区的沉降幅度具有明显的差异。125 工程地质特征本区段地层主要为第四系全新统冲积、残积粉质黏土层，厚115m，坚硬-硬塑，局部软塑。中更新统黏质黄土厚120m，硬塑，粉质黏土呈层状分布于黏质黄土层下部，厚度26m。底部为白垩系泥岩，风化层厚1030m。部分地段见第三系富峰山期玄武岩、石灰系大理岩。沿线存在季节性冻害问题，白垩系泥岩及泥岩夹砂岩，抗风化能力差、强度低、易崩解、属极软岩，具膨胀性。沿线露出的第四系中更新统黏质黄土、全新统残积粉质黏土都含有亲水性黏土矿物，具有弱-中等膨胀性。126 水文地质特征沿线地下水主要为第四系松

17、散堆积层孔隙潜水，其补给来源主要为大气降水、河水、人工地表水垂直入渗。第四系孔隙潜水广泛分布于河流漫滩及阶地的砂砾石层中，漫滩及一级阶地地下水位较浅，一般为110m ，二级阶地为520m；黄土台地地下水位差异较大，孔隙水附存于黏质黄土及砂砾石透镜体中，埋深320m ，局部可达30m以上。基岩裂隙水主要分布于剥蚀微丘地带，该地区岩层的构造裂隙及风化裂隙发育，为地下水的储存创造了条件，地下水主要受大气降水补给，一般埋藏深度大于10m，随季节变化明显，年水位变化幅度为25m。沿线部分地段地表水和地下水对混凝土结构具有侵蚀性，以硫酸侵蚀、二氧化碳侵蚀为主，环境作用等级一般为H1。13 沉降和变形观测的

18、目的客运专线无碴轨道对路基、桥涵、隧道等线下工程的工后沉降要求严格、标准高，设计中对土质路基、桥涵墩台基础等均进行了沉降变形计算，采取了相应的设计措施。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。通过对沉降观测数据系统综合分析评估，验证或调整设计措施，使路基、桥涵、隧道工程达到规定的变形控制要求。分析、推算出最终沉降量和工后沉降，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铺设质量。14 编制依据为满足客运专线沉降变形观测系统的技术要求，保证沉降变形观测系统的质量，制定本沉降变形观测实施方案的主要依据有：1、客运

19、专线铁路无碴轨道铺设条件评估技术指南，铁建设2006158号2、客运专线无碴轨道铁路工程测量暂行规定，铁建设2006189号3、新建铁路工程测量规范（TB1010199）4、国家一、二等水准测量规范（GB1289791）5、哈大高速铁路工程设计有关文件及设计图纸6、新建铁路哈尔滨至大连客运专线沉降变形观测系统实施细则，2007年12月2 沉降变形观测范围及内容21 路基根据不同的路基高度和地基条件，路基沉降观测的主要内容有：路基面的沉降变形观测；路基基底沉降观测；路基本体的沉降观测；路基本体水平位移观测。22 桥涵桥涵沉降观测的主要内容有：桥梁墩台沉降观测；预应力混凝土梁的徐变上拱变形沉降观测

20、；涵洞沉降观测。23 过渡段根据过渡段的设计形式，沉降观测的主要内容有：路桥过渡段沉降观测；路堤与涵洞过渡段沉降观测；路堤与路堑过渡段沉降观测。3 观测点布置汇总根据本标段实际情况及设计资料要求，规划了整个标段的沉降变形观测点，具体如表3-1和标3-2。表3-1 路基沉降变形观测统计表单位工程观测位置及点数备 注左侧路肩观测桩左侧坡脚观测桩基床底层沉降板基底沉降板右侧坡脚观测桩右侧路肩观测桩DK579+140DK579+333.52633336说明： 1、填筑期间每填筑一层观测一次,同时保证不超过3天观测1次； 2、堆载预压至满足无碴轨道铺设要求期间：第115天每3天观测1次，第1690天每7

21、天观测1次，第90180天每15天观测1次； 3、预压土卸载、铺级配碎石至无碴轨道铺设期间：前15天每3天观测1次，第15天后每7天观测1次。DK584+675.48DK585+835.732326123232DK586+008.3DK586+232.29999999DK590+080.88DK591+146.12171415151417DK591+745.88DK592+462.95128109812DK592+801.05DK593+879.601311991113DK594+250.04DK595+160.70201813191820DK595+335.30DK595+892.49977

22、779DK597+113.5DK598+687.2616150556161DK600+398.78DK602+407.3636344506363合 计242226166188226242表3-2 桥涵沉降观测统计表单位工程观测位置及点数备 注承台墩身连续梁立白特大桥31831890说明： 1、承台和墩身仅选择观测一项，即在承台施工后开始观测，在墩身施工拆模后承台停止观测转到墩身观测，观测频率为1次/周；荷载变化前后各观测1次。 2、梁体部分在张拉前后各观测1次；张拉完至无碴轨道铺设前1次/1、3、5天，后期1次/周。药厂大桥101018红嘴河特大桥22822886小塔子特大桥3838小塔子大桥

23、2222英城子大桥2424龙王庙大桥1212三岔河特大桥7676八棵树特大桥106106靠山屯大桥88涵 洞104104基础施工完设观测点，涵身施工完成移至边墙；观测频次为荷载变化前后或1次/周；无碴轨道铺设前1次/周。合 计9469461944 沉降变形观测网的建立41 沉降变形观测网的基本要求沉降变形观测测量按客运专线铁路无碴轨道铺设条件评估技术指南、客运专线无碴轨道铁路工程测量暂行规定的要求执行。水平位移观测网采用独立坐标系统按观测精度要求建立；垂直位移观测网采用二等水准测量精度要求建立。建立沉降变形观测网，布设水准基点和工作基点。高程应用施工高程控制网系统并与施工高程控制网联测。全线二

24、等水准测量贯通后，将垂直位移观测网与二等水准点联测，统一归化为二等水准基点上(85黄海高程基准)。水平位移观测网与CP或CP控制点联测，引入客运专线无碴轨道铁路工程测量平面坐标系统，实现与施工平面控制网坐标的相互转换。42 观测水准基点、工作基点的布设421 观测水准基点的布设在沿线已有水准基点的基础上，设置观测水准点。每个独立观测网应设置不少于3个基准点。本管段范围内的水准基点采用设计院提供的25个等水准点和56个加密点（设计院提供的高程控制网中CPI067CPI082以及CP119CP143）。422 工作基点的布设为满足沉降变形观测精度要求，在两水准基点之间沿线路方向按间距不大于100m

25、、距路基中心距离小于100m布设工作基点。工作基点布设在不受施工干扰的稳定土层内，以便长期保存和使用的地点，对观测条件较好或观测项目较少的工程，不设立工作基点，在基准点上直接测量变形观测点。工作基点采用混凝土预制桩（预制时插入28mm长60cm顶端圆滑的钢筋），桩周上部30cm用混凝土浇注固定并编号，埋深不得小于2.0m（本管段冻土层厚度1.6m），并应采取防护措施加以保护。本管段范围内的工作基点采用设计院提供的II等网点及在其基础上加密的水准点（D120-1D140-4）。为便于观测，观测水准基点、工作基点要做好点之记，观测水准基点、工作基点与铁路路线平面布置图见附图4-1。423 工作基点

26、的校核 观测网中，工作基点应定期与水准基点进行校核。当对沉降观测成果发生怀疑时，应随时进行复测校核。43 沉降变形观测网的主要技术要求垂直位移监测网应布设成闭合环状、结点或附合水准路线等形式。水平位移观测网控制点宜采用强制归心装置的观测墩；照准标志应采用强制对中装置的觇牌或红外测距反射片。沉降变形观测网和水平位移监测网主要技术要求见表4-1和表4-2，变形测量精度要求见表4-3。表4-1 沉降变形观测网的主要技术要求等级相邻基准点的高差中误差（mm）每站高差中误差（mm）往返较差、附合或环线闭合差（mm）监测已测高差较差（mm）使用仪器观测方法的要求三等1.00.30.60.8DS0.5或DS

27、1型仪器，按暂行二等水准测量的技术要求施测表4-2 水平位移监测网的主要技术要求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6.03501.81/70000按照国家三等平面控制要求观测3502.51/40000表4-3 变形测量精度要求垂直位移测量水平位移测量变形观测点高程中误差（mm）相邻变形观测点高程中误差（mm）变形观测点的点位中误差（mm）0.50.30.55 沉降变形观测方案设计51 路基沉降变形观测511 观测断面及观测点的设置原则（1）路基沉降观测应以路基面沉降和地基沉降观测为主。沉降变形观测断面应根据不同的地基条件，不同的结构部位等具体情况

28、设置；测点的设置位置应满足设计要求，同时还应针对施工掌握的地质地形等情况调整或增设。（2）观测点应设在同一横断面上，这样有利于观测点的看护，便于集中观测，统一观测频率，更重要的是便于各观测数据的综合分析。（3）路基面观测断面沿线路方向的间距一般不大于50m；地势平坦、地基条件均匀良好的路堑、高度小5m的路堤可放宽到100m；地形条件变化较大地段应适当加密观测断面。（4）一般路基填筑至路基基床表层顶面，加堆载预压的路堤填筑至基床底层表面后，在路基面设观测桩，进行路基面沉降观测，观测时间不少于6个月。根据观测结果，分析评价地基的最终沉降量完成时间，及时调整设计措施使地基处理达到预定的控制要求。（5

29、）测点及观测元器件的埋设位置应符合设计要求，且标设准确、埋设稳定。观测期间应对观测点采取有效的保护措施，防止施工机械的碰撞，人为因素的破坏，务必使观测工作能善始善终，取得满意成果。512 观测断面及点的设置、元件布设观测断面的设置及观测断面的观测内容、元件的布设应根据地形、地质条件、地基压缩层厚度、路堤高度、地基处理方法、堆载预压等具体情况，结合沉降观测方法和工期要求具体确定。每个工点观测断面及观测点的数量，埋设观测元件的种类、数量，根据设计要求和设计原则由设计、施工、监理方在现场核查确定，并填写工点沉降观测断面、点布置表。513 沉降观测元件的选取、埋设（1）观测元件的选取观测元件应满足工后

30、沉降的评估需要及精度要求。路基面采用观测桩观测，地基面采用沉降板相结合进行观测。（2）观测元件的埋设图5-1 路基面沉降观测桩参考图（单位：mm）观测元件除沉降观测桩外，均应在地基加固完成后，路基填筑施工前埋设。沉降观测桩采用 100mm100mm1100mm规格的C15混凝土预制桩，埋入钢筋原长不小于40cm，直径不小于20mm，底部做成带弯钩状，露出混凝土面5mm打磨成半球状表面作好防锈处理。一般路基填筑至基床表层顶面，加载预压路堤填筑到基床底层顶面后，挖坑埋置于设计位置，采用砂浆浇筑固定。路基面观测桩一般设在距左右线路中心3.2m基床底层顶面，埋设规格见图5-1，采用水准仪按国家二等水准

31、测量方法测量沉降监测桩标高变化；路堤地段位移桩埋设于堤脚外1m处，用全站仪测量位移桩水平位移变化。沉降板由底钢板（50cm50cm，厚1cm）、金属测杆（40mm厚壁镀锌铁管）及保护套管（直径不小于75mm、壁厚不小于4mm的硬PVC管）组成，见图5-2。 图5-2 沉降板大样图沉降板埋设位置应按设计测量确定，沉降板埋在褥垫层顶部并嵌入其内10cm，采用中粗砂回填密实，再套上保护套管，保护套管略低于沉降板测杆，上口加盖封住管口，并在其周围填筑相应填料稳定保护套管，完成沉降板的埋设工作。采用水准仪按国家二等水准测量方法测量埋设就位的沉降板测量杆顶标高作为初始读数，随着路基填筑施工逐渐接高沉降板测

32、杆和保护套管，每次接长高度以1m为宜，接长前后测量杆顶标高变化量确定接高量。金属测杆用内接头连接，保护套管用PVC管外接头连接。514 监测方法及要求（1）观测频度要求所有元件埋设后，必须测试初始读数，在路堤正式填筑前，必须对所有元件进行复测，作为正式初始读数。路基施工各阶段沉降观测频次应满足表5-1要求。测试过程中发现异常情况时，必须及时查明原因，尽快妥善处理。表5-1 路基沉降观测频次观测阶段观测频次填筑或堆载一般1次/天沉降量突变23次/天两次填筑间隔时间较长1次/3天堆载预压或路基施工完毕第1个月1次/周第2、3个月1次/10天3个月以后1次/2周6个月以后1次/月冬季：冻结期与冻融期

33、观测频次比平常期增加一倍无碴轨道铺设后第1个月1次/2周第2、3个月1次/月312个月1次/3月（2）观测方法及测量精度要求所有标高水准测量应满足二等变形等级测量技术要求，测量精度：1mm，读数取位至0.1mm。（3）元件保护要求根据沉降变形观测监测组的工作安排，各小组成员按分工在管区内进行元器件的埋设、观测和保护工作。元件埋设前应根据现场情况以及元件自身编号作好记录。所有监测元件埋设时或监测过程中损坏应及时补埋或经设计、监理确认采取其它替代措施。 沉降板埋设后，制作相应的标示旗或保护架插在上方，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，并配备专人负责

34、指导，以确保沉降板不受损坏。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。52 桥涵沉降变形观测521 一般要求（1）桥梁变形观测应以墩台基础的沉降和预应力混凝土连续梁的徐变上拱变形为主，涵洞除应进行自身的沉降观测外，尚应进行洞顶填土的沉降观测。（2）桥梁变形观测应逐跨、逐墩（台）布置测点，涵洞应逐个布置。岩石地基、嵌岩桩基础的桥涵可选择典型墩（台）、涵进行观测。对原材料变化不大，预制工艺稳定、大批量生产的预应力混凝土预制梁，徐变的变形观测可每30孔选择1孔进行；现浇桥梁变形观测应逐跨、逐墩（台）布置测点，涵洞应逐个布置。（3）桥涵主体工程完工后，沉降观测期一般

35、不应少于6个月；岩石地基等良好地质区段的桥梁，沉降观测期不应少于60天，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。522 观测点的布置（1）墩台沉降观测点可在墩身或承台上布置，每个墩台身及承台两侧对称布置2个观测点。图5-3桥涵变形观测点设计图（2）预应力混凝土梁徐变上拱变形观测点设置在箱梁四个支点和跨中截面两侧腹板梁顶处，每孔梁的测点数应不少于6个。（3）涵洞沉降观测点设在涵洞边墙两侧帽石上，每个涵洞测点数4个。（4）桥涵变形观测点埋设按照设计图5-3施做，观测点钢筋头为半球形，高出埋设表面3mm，表面做好防锈处理。523 观测精度桥涵基础沉降和梁体徐变变形观测精度为1

36、mm，读数取位至0.1mm。524 观测频次墩台沉降观测频次、梁体竖向变形观测频次、涵洞沉降观测频次分别见表5-2、表5-3、表5-4。表5-2 墩台沉降观测频次观测阶段观测频次备注观测期限观测周期墩台基础施工完成/设置观测点墩台混凝土施工全程荷载变化前后各一次或1次/周承台回填时，测点应移至墩身或墩顶预制梁桥架梁前全程1次/周预制梁架设全程前后各一次附属设施施工全程荷载变化前后各一次或1次/周桥位施工桥梁制梁前全程1次/周上部结构施工中全程荷载变化前后各一次或1次/周附属设施施工全程荷载变化前后各一次或1次/周架桥机（运梁车）通过全程前后各一次至少进行2次通过前后的观测桥梁主体工程完工无碴轨

37、道铺设前6个月1次/周岩石地基的桥梁，一般不宜少于2个月无碴轨道铺设期间全程1次/天无碴轨道铺设完成后24个月03个月1次/月工后沉降长期观测412个月1次/3个月1324个月1次/6个月注：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。表5-3 梁体竖向变形观测频次观测阶段观测频次备注观测期限观测周期桥梁施工完成/设置观测点预应力张拉期间全程张拉前后各一次测试梁体弹性变形桥梁附属设施安装全程张拉前后各一次测试梁体弹性变形预应力张拉完成无碴轨道铺设前60天1次/1、3、5天，后期1次/周无碴轨道铺设期间全程1次/天无碴轨道铺设完成后24个月03个月1次/月残余徐变变形长期观测

38、412个月1次/3个月1324个月1次/6个月注：测试梁体徐变上拱变形时，应同时记录梁体荷载状态、环境温度及天气日照情况。表5-4 涵洞沉降观测频次观测阶段观测频次备注观测期限观测周期涵洞基础施工完成/设置观测点涵洞主体施工完成全程荷载变化前后各一次或1次/周观测点移至边墙两侧洞顶填土施工全程荷载变化前后各一次或1次/周架桥机（运梁车）通过全程前后至少进行2次通过前后的观测涵洞完工无碴轨道铺设前6个月1次/周岩石地基的涵洞，一般不宜少于2个月无碴轨道铺设期间全程1次/天无碴轨道铺设完成后24个月03个月1次/月工后沉降长期观测412个月1次/3个月1324个月1次/6个月注：测试涵洞沉降时，应

39、同时记录结构荷载状态、环境温度及天气日照情况。53 过渡段沉降观测1、过渡段沉降观测应以路基面沉降和不均匀沉降观测为主，沉降观测期与路基相同，不少于6个月。2、分别在路桥、路涵、路隧过渡段的结构物起点、距结构物起点510m处、2030m处、50m处各设一个观测断面。剖面沉降沿线路斜向对角线连续布置沉降管，并在沉降管口设置沉降观测桩。3、路堤和路堑过渡段在分界处设路基面观测断面，每观测断面设3个观测桩。4、沉降观测水准的测量精度不低于1mm，读数取位至0.1mm。5、沉降观测的频次按路基沉降观测频次进行。当环境条件发生变化或数据异常时应及时观测。54 作业方法与技术要求541 使用仪器依据水准测

40、量规范和本单位实际情况，本次水准测量外业观测采用瑞士生产的莱卡DNA03型电子水准仪及配套一对因瓦条形码水准尺进行测量。仪器标称精度为每公里观测高差中误差0.3mm；水平位移观测采用全站仪。仪器使用前须经仪器检定部门鉴定合格。作业前须对水准仪和水准尺、全站仪进行检校，作业前、后及作业过程中须定期进行水准仪视准轴与水准管轴平行性检验（即i角检验），要求对于二等水准i15。542 人员组织为了高质量地完成本次沉降与变形观测工作，中铁十九局集团公司哈大铁路客运专线项目经理部与辽宁工程技术大学测绘与地理科学学院合作，组织测绘专业技术队伍来完成本次任务。参与观测的人员必须经过培训合格后才能上岗。人员构成

41、与作业组配置如下：（1）项目负责人1人。主要负责技术设计与技术总结，作业队伍组织，掌握工程进度，外业观测组人员配置与调动以及后勤保障等工作；（2）技术负责人1人。主要负责总体技术方案确定，外业观测路线选定，观测成果质量检查以及各作业组每日观测工作量和内容安排、安全等工作；（3）观测组两组，每组4人，其中组长、副组长各1人，负责主测和内业处理，其余人员负责立尺和跑点选线；（4）司机1人，负责各观测组的交通运输。543 技术要求沉降观测网按国家二等水准测量技术要求观测，观测精度不低于1mm，读数取位至0.1mm；沉降监测点按国家一等水准测量技术要求观测。其主要技术指标见表5-5。表5-5 二等水准

42、测量主要技术指标等级仪器视线长度（m）视线高度（下丝读数）（m）前后视距差（m）前后视距累计差（m）往返较差、附合或环线闭合差（mm）一等DSZ05、DS05300.50.51.00.3或2二等DS1500.31.03.01或4DSZ05、DS0560注：L为水准路线长度，单位为km；n为测站数。544 作业方法（1）一般要求所使用的仪器和设备应进行定期检查并作出详细记录；每次测量采用同一仪器，固定观测人员，采用相同的观测路线和观测方法，在基本相同的环境和观测条件下工作。各种原始测量记录应真实、可靠，并有可追溯性；计算成果和图表清晰、签署齐全，并妥善保存。（2）观测路线为满足以上要求，本表段各

43、段路基、涵洞、各桥梁观测路线见附图5-4至图5-25。（3）观测方法二等水准测量采用单路线往返观测。水准测量观测程序是：往测奇数站上观测顺序：后视基本分划前视基本分划前视辅助分划后视辅助分划。往测偶数站上观测顺序是：前视基本分划后视基本分划后视辅助分划前视辅助分划返测时，奇数测站和偶数测站的观测顺序与往测时相反，奇数测站是“前后后前”，偶数测站是“后前前后”。注意事项a、水准路线应尽量沿坡度平缓的交通道路布设；b、选择标尺分划成像清晰、稳定和气温变化小的时间观测；c、观测前二十分钟将仪器置于露天阴凉处，晴天观测要打伞，迁站时罩上仪器罩；d、视线长度、视线高不能超限，每站的前、后视距基本相等；e

44、、安置脚架应使两脚与水准路线方向平行，第三脚轮换置于路线的左、右两侧，观测员绕第三脚于半米外走动；f、一测段水准路线上(两个水准点之间)的测站数必须是偶数。往、返测的前、后标尺必须交换。g、各测段应沿同一路线、用同类仪器与尺承进行往返测，最好是往、返测的测站和尺承位置相同；h、相邻测站观测程序相反。（4）观测成果整理方法与要求观测成果整理按如下步骤、方法和要求进行整理：按实际观测的水准路线绘出附和或闭合环草图，作为计算高差闭合差的工作底图。每日外业观测结束当天，各组须立即把本组的电子观测记录手簿传输到计算机中，并用平差软件计算观测成果。打印出观测记录和观测成果经检查确认无误后签字归档，并将电子

45、资料在电脑里做好备份。平差计算前对水准网所用高差加入水准尺长度误差改正和正常水准面不平行改正等项改正，具体改正方法见国家一、二等水准测量规范（GB1289791）水准测量外业高差改正数计算章节。平差计算：水准网的解算及平差计算采用同济大学开发的水准网平差软件，分别进行整体评差。6 观测资料的整理61 资料整理要求（1）所有测试数据应真实、可靠，并有可追溯性；记录必须清晰，不得擦改；测试、记录人员必须签名。（2）所自动采集的观测数据应及时在计算机内备份。沉降观测资料及时输入沉降观测管理信息系统，以保证各相关单位在观测过程中时时监控。观测中有沉降异常情况应及时通知有关各方及时处理。（3）按照资料提

46、交要求及时对测试数据进行整理、分析、汇总，绘制有关分析曲线及完成有关报告。在路基面观测第三个月末、六个月末及无碴轨道铺设前以书面和电子文件将每个断面（点）的路基面、地基面沉降观测资料、沉降观测结果分析报送评估单位。对于桥涵工程，在无碴轨道铺设前以书面和电子文件将沉降观测资料、沉降观测结果分析报送评估单位。（4）路基填筑过程中应及时整理中心沉降监测点的沉降量，当路堤中心地基处沉降观测点沉降量大于10mm/天时，应及时上报，并停止填筑施工，待沉降稳定后再恢复填筑，必要时采用卸载措施。（5）观测数据及观测报告作为铺设无碴轨道前评判路基工后沉降是否满足要求及作为工程竣工验收的依据。62 提交资料（1）

47、沉降观测资料表格沉降观测资料表格有：工点沉降观测断面、点布置表；沉降板观测资料汇总表；路基面沉降观测资料汇总；剖面沉降管测试资料汇总表；路堤施工过程和完成后填土高h时间t沉降s曲线格式；路基面沉降时间t沉降s曲线格式；桥梁墩台沉降观测汇总表；涵洞沉降观测汇总表；桥梁梁部徐变观测汇总表。（2）边桩水平位移观测资料边桩水平位移观测资料为边桩水平位移测量汇总表。（3）观测点的平面、纵断面和横断面布置图，控制点平面布置图（4）标石、标志规格及埋设图（5）仪器检测及校正资料 （6）观测记录本（簿）（7）平差计算、成果质量评定资料及测量成果表（8）沉降变形过程及变形图表（9）沉降变形评估分析成果资料7 沉

48、降观测结果的分析与评估71 路基路基沉降需要经过一个较长的过程，在施加荷载的初期，沉降速率由小到大，随着时间增长，沉降的速度由大变小，沉降过程趋于稳定。填土高度不同的路基，沉降曲线的斜率不同。沉降速率越大，沉降稳定需要的时间越长。但当路堤达到设计高度后，其沉降可以某种曲线方程描述。路基沉降在荷载保持稳定条件下的地基沉降可用下列两种曲线来拟合：双曲线S（t）=S(1-e-a.t)指数曲线：S(t)=S0= a1-e利用这些曲线方程可以计算任一时刻t(tt0)沉降量St，沉降速率St以及沉降速率变化率St，当t时，利用极限方程可以推算出最终地基沉降量S。其中t0为荷载稳定之后的某一时刻。1、绘制沉

49、降曲线路基施工至设计预压标高后，持续监测不少于6个月，将监测数据分剖面绘制成“时间填土高沉降量”曲线，如图7-1所示。再按实际沉降推算法推算总沉降量、工后沉降值及后期的沉降速率，根据分析结果并结合工期要求，验证设计、调整措施使沉降满足施工控制要求。图7-1 时间填土高沉降量曲线2、沉降推算方法利用实测数据推算最终沉降量的，常用方法有，双曲线法、三点法（对数曲线法）、沉降速率法、星野法（指数曲线法）及修正有双曲线法等。根据现有的研究成果，推算方法与实际沉降对比，积累经验较多的推算方法主要有双曲线法和沉降速率法。3、沉降推算（1）推算总沉降量和不同时期的沉降，宜采用双曲线法和指数曲线法。指数曲线法a、推算最终沉降量的公式为：S=St3（St2- St1）- St2（St3- St2）/（St2- St1）-（St3- St2）b、推算任意时刻沉降量的公式为：St= S1-Ae-Bt+SdAe-Bt，式中： B=1/(t2-t1)*ln(St2-St1)/(St3-St2)， Sd=St1-S1-Aexp(-Bt1)/ Aexp(-Bt1)，A=8/2双曲线法a、推算最终沉降量的公式为：S=(t2-t1)/(t2/St2)-(t1/St1)*xb、推算任意时刻沉降量的公式为： St=t/(a+t)* S，a=t2/St1* S-t1（2）沉降速率法根据实际的监测数据计算，确定