路基沉降变形观测装置的设置、保护及恢复工艺

1、1 路基沉降变形观测装置的设置、保护及恢复工艺工艺概述路基沉降变形监测是以实际变形监测数据为基础，采用科学的方法对路基的沉降变形综 合分析和评估，验证设计并检验施工质量，全面掌握路基的变形动态，分析和推算路基的最终 沉降量和工后沉降。沉降动态变形监测主要包括路基面沉降监测、路基本体沉降监测、基底沉降监测、深厚 层地基分层沉降监测、软土地基水平位移监测等内容。本工艺适用于铁路路基沉降观测装置的设置、保护及恢复。作业内容1.观测方案编制，2.观测网的建立，3.观测断面的设置，4.观测点的设置，5.观测元件的 埋设等。11.1.3质量标准及验收方法沉降变形观测网技术标准见表11.1.3 。方案编制建

2、立控制网定观测断面确定观测点埋 设 观 测方案编制建立控制网定观测断面确定观测点埋 设 观 测表11.1.3 沉降变形观测网的主要技术要求等级仪器视线长度(m)前后视距差(m)在任一测点上前 后视距差累计(m)视线高度(下 丝读数)(m)DSZ05 DS05300.50.5二等DS1、DS05DSK 50, DS05c 601.03.00.3观测设备的精度要求：沉降变形的水准测量精度为1mm,读数取位至0.1mm;剖面沉降管的测量精度为 8mm/30m,灵敏度0.01mm;单点沉降计量程 20cm,观测精度为1%量 程，灵敏度为 0.05mm；静力水准仪量程 10cm,精度1mm,灵敏度0.0

3、1mm。11.1.4工艺流程图路基沉降观测装置设置工艺流程见图11.1.4。图11.1.4观测装置设置工艺流程图11.1.5工序步骤及质量控制说明一、作业准备路基沉降观测实施前应先编制专项观测方案，其主要内容有：沉降观测网的建立等级、 路基沉降观测变形监测系统的设置原则、沉降变形观测点的精度要求和观测方法、测量仪器的 配置及主要技术要求、观测组织结构、职责及管理制度，以利于观测工作的顺利开展。二、控制网的建立监测网包括水平位移监测网、垂直位移监测网。水平位移监测网采用独立坐标系统按三等平面监测网建立，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行，并一次布网完成。垂直

4、位移监测网可根据需要独立建网，按二等水准测量精度施测，高程采用施工高程控制网系统。不能利用水准基点的监测网，在施工阶段至少与一个施工高程控制点联测，使垂直 位移监测网与施工高程控制网高程基准一致；全线二等水准贯通后，将垂直位移监测网与二 等水准基点联测，将垂直位移监测网高程基准归化到二等水准基点上。观测时按国家一等水准 测量的技术要求施测。三、观测断面的设置监测类型及布置里程根据地形地质条件、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，结合沉降监测方法和工期而定。一般布置原则见表11.1.5。表11.1.5 监测断面类型适用条件和布置原则适用条件观测内容观测 元件观测点 数量断

5、面 间距附注路堤填（Wj V3m且地基 压缩层厚5m路基面沉降 观测观测桩3个/断 面50m地势平坦、地基条件良好地段可100m基底沉降观 测沉降板1个/断 面200m根据工点工期等具体情 况适当增设路堤下地基 压缩层厚 5m,或路堤填图3.0m、地基压缩层厚5m地段路基面沉降 观测观测桩3个/断 面50m地势平坦、地基条件良好或高度小于5m路堤地段可100m路堤基底沉 降观测沉降板12个/ 断面50 100m地基向横坡大于1 : 5 时，每个断面设2个路堤基底全 断面沉降观 测剖面沉 降管1个/断 面一般地段和各类过渡段 路基的剖面埋设剖面沉 降管作校核剖面，校核 剖面基底同时布置沉降 板与

6、剖面沉降管。改良土填土 沉降观测单点沉 降计1个/断 面200m根据改良土工点、土质 等具体情况，且改良土 路堤填高大于5m时适 当增设。路堑地段基 底为土质地 基（含全风 化岩）路基面沉降 监测观测桩3个/断 面50 100m地势平坦、地基条件良好地段可100m路堑地段基 底为红黏 土、膨胀土 等特殊岩土 地基路基面沉降 监测观测桩3个/断 面50m四、断面观测点的设立断面观测点常用主要包括沉降观测桩、沉降板、剖面沉降管、单点沉降计、定点式剖面沉降测试压力计和位移桩等，其它分层沉降计、测斜管、水位井、孔隙水压计等根据设计要求设置。.一般路基填方断面观测点设置一般路基填方地段沉降观测桩每断面设

7、置3个，位于基床表层顶面，布置于双线路 基中心及左右线外 2.7m处；沉降板设置1处，位于双线中心。(2)当路基有预压土时，应将中心沉降板接管至预压土顶部，并在中心两侧向外3.5m 处增设2个沉降板，可每2个断面设置1处，位于基床底层顶部，预压期间按规定要求进行观测。(3)预压土卸除后，将双线中心沉降板截管至基床表层高度，两侧沉降板拆除，待级配 碎石填筑完成后，再设沉降观测桩。一般每间隔3个观测断面设置一处剖面沉降管； TOC o 1-5 h z .路基与桥头过渡段断面观测点设置(1)沉降观测桩与沉降板设置同前；(2)线路中心设定点式剖面沉降测试压力计；.路基与横向结构物过渡段断面观测点设置(

8、1)沉降观测桩与沉降板设置同前；(2)横向结构物顶部沿横向结构物的对角线方向铺设剖面沉降管。4.路基路堑断面观测点设置一般路基填方地段沉降观测桩每断面设置3个，位于基床表层顶面，布置于双线路基中心及左右线外 2.7m处；沉降板设置1处，位于双线中心。(2)当路基有预压土时，应将中心沉降板接管至预压土顶部。(3)预压土卸除后，将双线中心沉降板截管至基床表层高度，待级配碎石填筑完成后， 再设沉降观测桩。.特殊土地段路堑断面观测点设置。(1)当路堑基底为膨胀土、红黏土及其他特殊土地基时，沉降观测桩与沉降板设置同前。(2)单点沉降计一般每 2个沉降监测断面设1处，位于路基中心距沉降板5米处。.软土、松

9、软土路堤地段除设置沉降观测设施外，还应设置位移观测桩。外移观测桩 设置与两侧坡脚外 2m、10m处，并与沉降观测桩、观测板等位于同一断面上。五、观测元件的埋设.沉降观测桩：桩体选择20mm不锈钢棒，顶部磨圆并刻画十字线，底部焊接弯钩，待基床表层级配碎石施工完成后，通过测量埋置在设计位置，埋置深度不小于 0.3m,桩周0.15m用C20混凝土浇筑固定，完成埋设后测量桩顶标高作为初始读数。.沉降板：应严格按设计要求进行埋设，一般情况如下：由钢底板、金属测杆 40mm镀锌铁管)及保护套管() 75mm PVC管)组成。钢底板尺寸为50cm x 50cm,厚3cm。(1)沉降板位于路堤中心，基底铺设碎

10、石垫层的地段埋设于垫层顶面，基底设混凝土板 地段置于板顶面；沉降板埋设位置应按设计测量确定，埋设位置处可垫10cm砂垫层找平，埋设时确保测杆与地面垂直。(2)放好沉降板后，回填一定厚度的垫层，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。(3)采用水平仪按二级测量标准测量埋设就位的沉降板测杆杆顶标高作为初始读数。.剖面沉降管：采用专用塑料硬管，其抗弯刚度应适应被测土体的竖向位移要求，导 管内十字导槽应顺直，管端接口密合。剖面沉降测量是将剖面沉降仪探头预埋在剖面沉降 管十字导槽内，从一端按一定间距依次读数。(1)路基基底

11、剖面沉降管在地基加固及垫层施工完毕后，填土至 0.6m高度碾压密实后 开槽埋设，开槽宽度 2030cm,开槽深度至地基加固垫层顶面，槽底回填0.2m厚的中粗砂，在槽内敷设沉降管(沉降管内穿入用于拉动测头的镀锌钢丝绳)，其上夯填中粗砂至与碾压面平齐。埋设观测点（2）在涵顶敷设沉降管时应在涵顶填土0.6m厚后开槽施工埋设，原则同基底剖面管埋设方法。（3）挡土墙地段埋设沉降管时应在墙身相应位置预留孔洞。沉降管敷设完成后，在两头 设置0.5 mx 0.5 mx 0.95m C20素混凝土保护墩。并于一侧管口处设置监测桩，监测桩采用 C20素混凝土灌注，断面采用 0.5 mX0.5 mX1.6m,并在桩

12、顶预埋半圆形不锈钢耐磨测头， 监测桩用钢筋混凝土保护盒保护。待上部一层填料压实稳定后，连续监测数日，取稳定读数作 为初始读数。.位移边桩：采用 C15钢筋混凝土预制，断面采用 15cmX 15cm正方形，长度不小于 1.5m。并在桩顶预埋20mm钢筋，顶部磨圆并刻画十字线。边桩埋置深度在地表以下不小于1.0m,桩顶露出地面不应大于10cm。（2）埋置方法采用洛阳铲或开挖埋设，桩周以C15混凝土浇筑固定，确保边桩埋置稳定。完成埋设后采用全站仪测量边桩标高及距基桩的距离作为初始读数。.单点沉降计：是一种埋入式电感调频类智能型位移传感器，由电测位移传感器、测 杆、锚头、锚板及金属软管和塑料波纹管等组

13、成。采用钻孔引孔埋设，钻孔孔径 108或127,钻孔垂直，孔深应达到硬质稳定层（最 好为基岩），并与沉降仪总长一致。根据钻孔深度配置沉降计的下锚段的标准节长度，实测 标准节长度应减掉单点沉降计的长度。孔口应平整密实。安装前先在孔底灌浆，以便固定底端锚板，安装时锚杆朝下，法兰沉降 板朝上，注意要用拉绳保护以防止元件自行掉落，采用合适方法将底端锚板压至设计深度。每个测 试断面埋设完成后，位移计引出导线用钢丝波纹管进行保护，并挖槽集中从一侧引出路基，引 入坡脚观测箱内。沉降板上填筑一层填料后，或埋设完成后35天，待孔洞稳定后测试零点，初始值测量时需进行三次以上，且该值稳定（每次误差不超过0.5mm）取平均值作为初始值。六、观测装置的保护及恢复各种观测装置由相关测量人员负责保护，施工过程中严禁破坏，确需移位或破坏，过程 中应及时恢复相关点位，以保证观测数据的连续性。观测装置及设备观测装置及设备主要包括沉降板