【《高速铁路大桥沉降变形监测工程实例》2300字】

PAGEPAGE261高速铁路大桥沉降变形监测工程实例目录TOC\o"1-3"\h\u10482高速铁路大桥沉降变形监测工程实例 １68371.1线路概况 １325641.2工程概况 １27711.3监测过程 １259441．4沉降变形观测数据分析 ５1.1线路概况银西高速铁路工程位于陕西、甘肃以及宁夏这三省境内，经过整个黄土高原。整条线路由陕西段和甘宁段两部分组成，线路全长544.848千米。陕西段：正线从西安北站银西场引出，过永寿穿永寿梁至彬州，设站后绕避彬长矿区进入甘肃省，陕西段全长164.781千米；甘宁段：自陕西、甘肃省边界起始，经过宁县往董志塬直到庆阳，再穿过董志塬往下到达庆城，沿着环江经过环县和山城后再往上翻越烟墩山，经过甜水堡进入宁夏回族自治区，后沿211国道前行至吴忠站，甘宁段全长380.067千米。本文选取的标段为银西铁路甘宁段YSZQ-8标段，蔡家台武家沟工点位于甘肃省庆阳市环县的211国道附近，工点起讫里程:DK425+523～DK426+157，全长633m。1.2工程概况蔡家台武家沟大桥有2个双线矩形桥台、18个双线圆端形桥墩，每个桥台4个沉降观测点，每个桥墩2个沉降观测点，总计44个沉降观测点。基础类型为钻孔桩基础，桩基类型为摩擦桩，桩径均为1米，桩长19~41米，基桩数8~12根，持力层为岩砂层。1.3监测过程1.1.1基准网情况蔡家台武家沟大桥区段使用NCPⅡ697、JM697-2、JM8103-1、JM8103-2、JM698-1这5个工作基点进行首期沉降变形观测，其首期工作基点台账见下表：表5首期工作基点台账工作基点台账第一期工作基点点名里程里程差（Km）观测日期测量高程(m)JM233-242410002018091014**.84386JM696-14242500.152018091014**.71509JM696-24243000.052018091013**.24695JM696-34244000.12018091014**.0497JM696A4245000.12018091014**.85883JM8102A4248000.32018091014**.00978JM8102-24249000.12018091014**.17447JM697-24255000.62018091014**.56438NCPII6974256000.12018091014**.0684JM8103-14258000.22018091013**.25737JM8103-24260000.22018091013**.07702JM698-14261500.152018091014**.75925JM8104-14265000.352018091014**.29661JM233-242410002018091014**.84386蔡家台武家沟大桥区段共设有22个观测断面，墩身观测标36个，桥台观测标8个。测段示意图如下：图SEQ图\*ARABIC5测段示意图1.1.2监测数据获取蔡家台武家沟大桥区段使用标称精度为0.3mm/Km的天宝DiNi03型号的电子水准仪，为了提高沉降变形观测数据的精度，按照‘固定的工作基点、固定的观测员、固定仪器设备、固定的观测路线和观测方法’这‘四固定’的方法来进行沉降变形观测。沉降变形观测数据包括原始数据、外业记录表、测量手簿、闭合差文件以及高程高差平差成果文件等。首期沉降变形监测数据原始数据示例如下图：图SEQ图\*ARABIC6原始数据示例简化后的首期沉降变形监测数据原始数据示例如下：图SEQ图\*ARABIC7简化后的原始数据示例首期沉降变形监测数据高程、高差平差计算结果示例如下：图SEQ图\*ARABIC8高程、高差平差计算结果示例首期沉降变形监测数据高差闭合差计算结果示例如下：图SEQ图\*ARABIC9高差闭合差计算结果示例1.4沉降变形观测数据分析1.4.1沉降监测成果质量评定对4期的沉降变形观测数据进行分析处理，得出蔡家台武家沟区段桥梁墩台观测标沉降量变化范围为-2.4mm~2.56mm见下表：表6桥梁墩台沉降总量一览表观测断面桩基类型观测时长（天）测点编号总沉降量(mm)测点编号总沉降量(mm)DK425+525摩擦桩310425525T10.77425525T2-0.37DK425+525摩擦桩310425525T3-0.87425525T4-0.95DK425+563摩擦桩335425563D1-0.38425563D21.4DK425+596摩擦桩335425596D1-2.4425596D20.91DK425+628摩擦桩335425628D1-1.73425628D20.19DK425+661摩擦桩335425661D1-0.16425661D21.64DK425+694摩擦桩335425694D1-1.21425694D22.18DK425+727摩擦桩335425727D1-0.12425727D22.56DK425+759摩擦桩311425759D10.21425759D20.59DK425+792摩擦桩310425792D1-1.89425792D2-0.24DK425+825摩擦桩310425825D1-1.04425825D2-0.82DK425+857摩擦桩310425857D1-2425857D20.45DK425+890摩擦桩310425890D1-0.57425890D20.19DK425+923摩擦桩299425923D10.32425923D2-0.44DK425+956摩擦桩299425956D1-0.57425956D2-0.41DK425+988摩擦桩362425988D10.2425988D2-0.48DK426+021摩擦桩362426021D1-0.78426021D2-1.32DK426+054摩擦桩362426054D1-0.75426054D2-0.62DK426+086摩擦桩362426086D1-0.59426086D2-0.32DK426+119摩擦桩362426119D1-0.39426119D2-1.15DK426+157摩擦桩277426157T1-0.62426157T2-0.55DK426+157摩擦桩277426157T3-0.55426157T4-0.08对4期的沉降变形观测数据进行分析处理，对蔡家台武家沟区段桥梁墩台左右观测标沉降量进行了统计分析，差异沉降范围为0.07mm~1.39mm见下表：表7左右差异沉降对比表断面里程测点编号总沉降(mm)测点编号总沉降(mm)左右差异沉降(mm)DK425+525425525T10.77425525T2-0.371.14DK425+525425525T3-0.87425525T4-0.950.08DK425+563425563D1-0.38425563D21.41.78DK425+596425596D1-2.4425596D20.911.31DK425+628425628D1-1.73425628D20.191.92DK425+661425661D1-0.16425661D21.641.8DK425+694425694D1-1.21425694D22.181.39DK425+727425727D1-0.12425727D22.562.68DK425+759425759D10.21425759D20.590.38DK425+792425792D1-1.89425792D2-0.241.65DK425+825425825D1-1.04425825D2-0.820.22DK425+857425857D1-2425857D20.452.45DK425+890425890D1-0.57425890D20.190.76DK425+923425923D10.32425923D2-0.440.76DK425+956425956D1-0.57425956D2-0.410.16DK425+988425988D10.2425988D2-0.480.68DK426+021426021D1-0.78426021D2-1.320.54DK426+054426054D1-0.75426054D2-0.620.13DK426+086426086D1-0.59426086D2-0.320.27DK426+119426119D1-0.39426119D2-1.150.76DK426+157426157T1-0.62426157T2-0.550.07DK426+157426157T3-0.55426157T4-0.080.47蔡家台武家沟区段高速铁路桥梁墩台变形监测测点累计沉降量具有以下特点：累计沉降量小，主要原因：（1）因桥梁架梁前，未及时进行变形观测，前期沉降未计入总沉降中，累计沉降量较小；（2）地层岩性为：细圆砾土、砂岩、砾岩等，桥梁基础均为摩擦桩，桩基础稳固。其代表性曲线如下：图SEQ图\*ARABIC10425825D1沉降曲线图图SEQ图\*ARABIC11425792D2沉降曲线图图SEQ图\*ARABIC12425890D1沉降曲线图本区段存在部分段落总沉降量为负的情况，因二等水准测量（三等精度）误差为±1mm，在累计沉降较小情况下，测点累计沉降曲线呈现“小量级、大波动”的情况，但沉降趋势均已稳定。其代表性曲线如下：图SEQ图\*ARABIC13425923D2沉降曲线图图SEQ图\*ARABIC14425956D2沉降曲线图图SEQ图\*ARABIC15425759D1沉降曲线图1.4.2沉降变形预测分析对银西线高速铁路甘宁段蔡家台武家沟大桥沉降变形监测的实测数据分别使用指数曲线法和灰色系统模型GM(1,1)法进行分析。指数曲线法：用excel表格将实测数据按照测量的先后顺序排列好后，运用数理统计工具将式(4)、式(5)将的数值求出，数据处理示例图如下：图SEQ图\*ARABIC16数据处理示例图将式子中的各个元素求出后即可代入指数曲线法经验公式式(1)，最终得出某一个桥墩的沉降预测曲线，数据处理示例图如下：图SEQ图\*ARABIC17数据处理示例图实测值与预测值对比图如下：图SEQ图\*ARABIC18425857D1ZS对比图图SEQ图\*ARABIC19425825D1ZS对比图图SEQ图\*ARABIC20426157T1ZS对比图灰色系统模型GM(1,1)法：在excel表格中将实测数据按测量先后顺序排列好，运用excel表格中的数理统计工具分别将式(14)、式(15)中的，的数值求出，数据处理示例图如下：图SEQ图\*ARABIC21数据处理示例图01将式子中的各个元素求出后即可对累加预测值和递减还原预测值进行求解，最终得出某一个桥墩的沉降预测曲线，示例图如下：图SEQ图\*ARABIC22数据处理示例图02实测值与预测值对比图示例如下：图SEQ图\*ARABIC23425857D1对比图图SEQ图\*ARABIC24425825D1GM对比图图SEQ图\*ARABIC254261557T1GM对比图对实测值、指数预测值、GM预测值进行中误差计算对比得出表8：表8中误差对比表墩号实测中误差GM中误差ZS中误差425563D10.0006488030.0001895610.008537337425661D10.0004690270.0001977220.005667061425759D10.0005528750.0001345950.00213434425792D10.0003660750.0002118480.003532699425825D10.0002377580.0001228060.003311905425857D10.0002815860.0000745860.003753492425890D10.0002666350.0000536740.003679894425988D10.0008826