沉降观测技术总结

一、工程概况

海南东环铁路DHZQ-1标无昨轨道路基起讫里程DIK4+800〜

DK21+300,长36024.03m,其中DIK4+800〜D1K26+623,81段，

时速80公里，DK7+100〜DK21+300段时速250公里。沉降观测

板布设间距50%大桥特大桥3座（新海口高架双线特大桥、东

线高速双线特大桥、南渡江双线特大桥）中桥1座（采石坑中桥）、

框架桥3座（石塔框架桥、美兰互通煲框架桥、美兰互通2#框

架桥）、涵洞23座，桥尾均设置了路桥过渡段。

海南东环铁路DIIZQ-1标有昨轨道路基分三段：K3+700〜

K4+125段，还建西环线0.425km,时速80公里。D1K1+700〜

D1K4+800段，时速80公里，线路长度为3.1km。DK21+300〜

DK45+700段，时速250公里，长24.4knu共37处路基软基设计

工点，其中堆载预压处理9处、水泥搅拌桩6处、碎石桩加同处

理1处、强夯加固处理1处，其余软基工点均采用CFG桩处置。

大桥特大桥16座、中桥2座，桥尾均设置了路桥过渡段。

二、沉降观测设置情况

1沉降变形观测范围、内容

1.1路基：根据不同的路基高度及不同的地基条件，主要

内容有：

1.1.1路基面的沉降变形观测

1.1.2路基基底沉降观测

1.1.3路堤本体的沉降观测

1.2桥涵：桥各墩、台；预应力混凝土梁的徐变上拱变形;

涵洞沉降观测

1.3隧道：隧道口仰拱、隧道一般地段和不良、复杂地质

区段沉降观测

1.4过渡段：路桥、路隧、路涵、堤堑过渡段沉降观测

1.5U型槽沉降观测

2.路基沉降变形观测

2.1观测断面及点的设置原则

2.1.1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。

4.44.64.4

3.22.32.33.2

z—>/—Jr

通信、信号电缆槽

尼沉降监测战，端浆砌片石护肩

|珏床衣层‘4%[J':―一1一CP.浆附/

___"I^I-、一->''I/'

纸床底层层

沉降监测剖面元件布置示意图（-1）型

2.1.2观测点应设在同一横断面上，这样有利于测点看护,

便于集中观测，统一观测频率，更重要的是便于各观测项目数据

的综合分析。

2.1.3路基面观测断面沿线路方向的间距一般不大于50%

地势平坦、地基条件均匀良好的路堑、高度小于5nl的路堤可放

宽到100m；地形、地质条件变化较大地段应适当加密观测断面。

2.1.4一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，时间不少于6个月。根据观测结果，分析评价地基的最

终沉降量完成时恒，及时调整设计措施使地基处理达到预定的控

制要求。同时作为竣工验收时控制沉降量的依据。

2.1.5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。

2.2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，结合沉降预测方法和工期要求具体确定。

代表性观测断面示意图如下：

2.2.1路堤填高V3m,且地基压缩层厚<5m地段

顺号观测内容观测元件观测点数量断面间距附注

路基面沉降地势平坦、地基条

1观测桩3个/断面50m

观测件良好地段可100m

基底沉降观根据工点工期等具

2沉降板1个/断面200m

测体情况适当增设

2.2.2路堤下地基压缩层厚25m地段及路堤填高23.0、

地基压缩层厚V5ni地段

观测观测点数断面

顺号观测内容附注

元件量间距

地势平坦、地基条件良好

路基面沉降

1观测桩3个/断面50m地段或高度小于5m路堤

观测

地段可100m

地基面横坡大于1：5时，

路堤基底沉1〜2个/断

2沉降板50~100m每个断面埋设2个。

降观测面

一般地段和各类过渡段

路基25%的剖面埋设剖

路堤基底全

剖面沉降面沉降管作校核剖面，校

3断面沉降观1个/断面

管核剖面基底同时布置沉

测

降板与剖面沉降管。

根据改良土工点、土质等

改良土填土具体情况，且改良土路堤

单点

4沉降1个/断面200m填高大于5m时适当增设。

沉降计

观测

剖面沉降管校核剖面埋设

_沉降板路堤基地沉降监测

压缩变形层后

用

无压缩层

沉降监测剖面元件布置示意图＜E-3＞型

4.4,4.6,4.4

3.22.32.33.2

—＜—Z/'

通信、信号电缆用

浆物片石护肩

“铁表格浆砌片石

制甫业tt

改良上X土沉弁临测

w沉降以路堤基地沉降监测

g

八

压缩变形层川

二

无压缩层

沉降监测剂面元件布置.示意困「一1）型

2.2.3路堤加载预压地段

路堤加堆载预压地段按上述2.2.2项布设断面及点，其山路

基面沉降观测在路堤填筑到基床底层表面后，在基床底层表面两

侧设观测桩，在路基面中间设沉降板后，加载预压进行沉降观测。

待预压卸除基床表层填筑后，在路基面两侧及线路中心设置沉降

观测桩。

4.44.64.4

3.22.32.33.2

z-Je-x

压缩变形层

2.2.4土质路堑地段

土质路堑（含基岩全风化层）一般地段只设路基面沉降观测

桩2〜3个/断面，断面间距50%地势平坦、地基条件良好地段

间距100叱当地基地层为红黏土、膨胀土时，同时在换填底面

埋设单点沉降计观测地基沉降或隆起情况。

4.4

3.22.3

iflfa.6号业按情通信、信号电汽椅

藏晟近，•沉降1alm

族我片小护府

-u

30、

电力工迫临

.60.5电力电境tn

片水花《力色气.W7.S架RJJtJi将不H<40.05»)步永岸（oaos

◎州酪猊凝？.厚0.8-切«厚淞凝I.

-内族0.2«

路地地段沉降监测制面元件布置示意图《一I）型

4.44.64.4

3.22.32.33.2

通信.信号电缆梢

沉降监测彼伞

浆砌片石护门

"1v>x

2.0

l%

、、8.5架砌片看

排水管(60.05n)

J?0.3n电力电观槽

）.5

里.A沉MilUM博水管（中0.05m

±20钠筋泡凝土

§恻沟厚0.2»

A

2.3观测元件的选取、埋设

2.3.1观测元件的选取

应满足工后沉降的评估需要以及精度要求。路基面采用观测

桩观测，地基面采用沉降板、剖面沉降管和电测元件相结合进行

观测。

对于剖面沉降管、单点沉降计等电测元件及检测仪器的选

配，应选用高灵敏度、高精度、高可靠性及稳定性好的仪器；仪

器企业厂家应具有相应的生产许可证、计量器具许可证和质量等

证明文件，并具有良好的工程应用业绩和信誉评价。由各施二单

位采购。

2.3.2观测元件的埋设

观测元件除沉降观测桩外，均应在地基加固完成后路堤填筑

施工前埋设。

2.3.2.1沉降观测桩（点）：在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，埋设沉降观测桩

（点），路基面两侧观测桩一般设在距左右线路中心3.2m处。

埋设规格见附图2.3.2.1,观测点钢筋头为半球形，高出埋设表

面5nini,表面做好防锈处理。

620mm钢筋砂浆

150

附图2.3.2.1路基面沉降观测点设置参考图（单位：mm）

2.3.2.2沉降板：由钢底板、金属测杆（640mm厚壁镀锌

铁管）及保护套管（直径不小于675mm、壁厚不小于4mm的硬

PVC管）组成，钢底板尺寸为50cmX50cm,厚1cm；具体按设

计图样焊接组装。采用水平仪按国家一等精密水准测量方法测量

沉降板标高变化。

沉降板应埋入褥垫层顶部嵌入10cn,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。采用水平仪按国家一等精密水准测量方法测量埋设就位的

沉降板测杆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。

2.3.2.3单点沉降计：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成。采用钻孔引孔埋设，钻孔孔径①

108或①127,钻孔垂直，孔深应达到硬质稳定层（最好为基岩），

孔口应平整密实。观测路堑换填基底沉降或隆起变形埋设在换填

基底面，表面应平整密实；观测路基本体变形按设计断面图埋设。

2.3.2.4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，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槽内，按一定间距依次读

数，起始端管口标高采用水平仪按国家一等精密水准测量方法进

行测量，再通过数据处理计算求出不同位置处地基的沉降量。

剖面沉降管在褥垫层顶面开槽埋设，槽底中粗砂找平，表面

回填5cm中粗砂并与褥垫层相平，两端部应进行有效保护。

2.3.3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2.1、2.2条中原则由设计、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》，见沉降观测一01表。

2.4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；单点沉降计观测精度为测量

值的1%,灵敏度为0.01mm。

2.5路基沉降观测的频次不低于表2.5的规定。当环境条

件发生变化或数据异常时应及时观测。

表2.5路基沉降观测频次

观测阶段观测频次

一般1次/天

填筑或堆载沉降量突变2〜3次/天

两次填筑间隔时间较长1次/3天

第1个月1次/周

堆载预压或第2、3个月1次/10天

路基施工完毕3个月以后1次/2周

6个月以后1次/月

第1个月1次/2周

无昨轨道铺设后第2、3个月1次/月

3〜12个月1次/3月

3桥涵沉降变形观测

3.1一般要求

3.1.1桥梁变形观测应以墩台基础的沉降和预应力混凝土

梁的徐变变形为主，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。

3.1.2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、批量生产的预应

力混凝土预制梁，徐变变形观测可每30孔选择1孔进行；其余

桥梁变形观测应逐跨、逐墩（台）布置测点，涵洞应逐个布置。

3.1.3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

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。

3.2观测点的布置

3.2.1墩台沉降观测点可在墩身及承台上布置，一般在墩、

台各设一点及在承台四个角设置四点。涵洞则在进出口处各设两

点，详见图3.2.1T承台沉降观测点布置，3.2.1-2墩身沉降

观测点布置，3.2.1-3涵洞沉降观测点布置。

5“20UFA

1线3

为

线

4

1-1承台沉降观测点布置

>150”，〃20”

3.2.1-2墩身沉降观测点布置

好aA

•3

或

2•,4

3.2.1-3涵洞沉降观测点布置

3.2.2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。

3.2.3涵洞沉降观测点设在涵洞边墙两侧帽石顶上，每个

涵洞测点数4个。

3.2.4桥涵变形观测点可参考附图3.2.4-1埋设，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。

<1>20钢筋

E/,锚固砂浆

5//

附图3.2.4—1桥涵变形观测点设置参考图

3.3观测精度：桥涵基础沉降和梁体徐变变形的观测精度

为±1mm,读数取位至0.1mm。

3.4观测频次

3.4.1墩台观测频次见表3.4.1。

表3.4.1墩台沉降观测频次

观测频次

观测阶段备注

观测期限观测周期

墩台基础施工完成//设置观测点

荷载变化前后各1次承台回填时，测点应

墩台混凝土施工全程

或1次/周移至墩身或墩顶

架梁前全程1次/周

预制预制梁架设全程前后各1次

梁桥荷载变化前后各1次

附属设施施工全程

或1次/周

制梁前全程1次/周

桥位上部结构施工荷载变化前后各1次

全程

施工中或1次/周

桥梁荷载变化前后各1次

附属设施施工全程

或1次/周

至少进行2次通过前

架桥机（运梁车）通过全程前后各1次

后的观测

桥梁主体工程完工〜岩石地基的桥梁，一

26个月1次/周

无祚轨道铺设前般不宜少于2个月

无年轨道铺设期间全程1次/天

240-3个月1次/月

无硅轨道铺设完成后个4〜12个月1次/3个月工后沉降长期观测

月13〜24个月I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FI照情况。

3.4.2预应力混凝土徐变上拱观测频次见表3.4.2o

表3,4.2梁体竖向变形观测频次

观测频次

观测阶段备注

观测期限观测周期

梁体施工完成//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安装前后各一次测试梁体弹性变形

预应力张拉完成1次/I、3、5天

260天

〜无酢轨道铺设前后期1次/周

无硅轨道铺设期间全程1次/天

240〜3个月1次/月

残余徐变变形

无祚轨道铺设完成后个4〜12个月1次/3个月

长期观测

月13〜24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。

3.4.3涵洞观测频次见表3.4.3o

表3.4.3涵洞沉降观测频次

观测频次

观测阶段备注

观测期限观测周期

涵洞基础施工完成//设置观测点

荷载变化前后

涵洞主体施工完成全程观测点移至边墙丙侧

或1次/周

荷载变化前后

洞顶填土施工全程

或1次/周

至少进行2次通过前后

架桥机（运梁车）通过全程前后的观测

涵洞完工〜岩石地基的涵洞，一般

26个月1次/周

无硅轨道铺设前不宜少于2个月

无硅轨道铺设期间全程1次/天

0—3个月1次/月

24个

无碎轨道铺设完成后4〜12个月1次/3个月工后沉降长期观测

月

13〜24个月1次/6个月

注：测试涵洞沉降时，应同时记录结构荷载状态、环境温度及天气日照情况。

4隧道基础沉降观测

4.1一般要求

4.1.1隧道主体工程完工后，变形观测期一般不应少于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，应适

当延长观测期。

4.1.2隧道内一般地段沉降观测断面的布设根据地质围岩

级别确定，不良和复杂地质区段适当加密布设。

4.2观测断面的布设

4.2.1一般情况下，HI级围岩每400m、IV级围岩每300w、

V级围岩每200nl布设一个观测断面。地应力较大，断层破碎带,

膨胀土等不良和复杂地质区段适当加密布设。

4.2.2隧道洞口至分界里程范围内应至少布设一个观测断

面。

4.2.3隧底工程完成后，每个观测断面在相应于两侧边墙

处设一对沉降观测点。观测点的埋设参照附图3.2.4-2进行。

力20mm钢麻

锚固砂浆

附图3.2.4—2隧道变形观测点设置参考图

4.2.4隧道基础沉降观测的频次式低于表4.2.4的规定,

沉降稳定后可不再进行观测。

表4.2.4隧道基础沉降观测频次

观测频次

观测阶段

观测期限观测周期

隧底工程完成后3个月