大型项目沉降观测方案[优秀工程方案]

1、 1 商合杭铁路站前十三标 沉降观测方案 编 号: 版 本 号: 发放编号: 编 制: 复 核: 审 核: 批 准: 有效状态: 商合杭铁路站前十三标项目经理部 二一六年三月五日 2 目 录 1 工程概况.1 2 编制依据.1 3 组织管理机构及人员设备配置.1 4 路基工程沉降变形观测技术要求.1 5 监测方法及要求.7 6 桥涵工程沉降变形观测技术要求.8 7 观测点的设置原则及水准点的保护措施.8 8 观测元件与埋设技术要求.11 9 观测技术要求.12 10 过渡段工程沉降变形观测技术要求.15 11 观测断面和观测点的设置原则.15 12 线下工程沉降评估.18 13 观测点编号.2

2、2 14 沉降与变形观测标外业编号及标识.24 15 相关表格填写.26 沉降观测方案 1 沉降观测方案沉降观测方案 1 1 工程概况工程概况 商合杭十三标六分部承建 DK434+953.27 DK445+002.215 段区间正线及省道 S208 改移工程,正线全长 10.048 千米,改移线路全长 2.365 千米.其中区间正线均为双 线,包含山杨村特大 桥、路基及柘皋河特大 桥,桥梁工程包括桩基、承台、桥墩、连 续梁、现浇简支箱梁等相关内容.山杨村特大 桥,设计中心里程 DK435+466.91,桥长 1027.48 米,钻孔桩 194 根,承台 29 个,扩大 基础 2 个,墩台身 3

3、1 个.柘皋河特大 桥,设 计中心里程 DK440+953.118,桥长 8098.195 米,钻孔桩 2093 根,承台 241 个,扩大 基础 3 个,墩台身 244 个,跨柘皋河(60+100+60)米连续梁、跨夏阁河(40+72+72+40)米连续梁、 现浇简支梁.路基起讫里程 DK435+979.7DK436+904.02,全长 924.32 米. DK435+979.7DK436+904.02 段路基部分需要布设沉降观测断面 16 个,基底沉降监 测断面 12 个,B 型监测断面 6 个.山杨村特大 桥、柘皋河特大 桥测点共 1116 个,连续 梁观测点共 60 个,现浇简支梁 6

4、 个.涵洞沉降观测点 16 个. 2 2 编制依据编制依据 (1)客运专线铁路无砟轨道铺设条件评估技术指南(铁建设2006158 号); (2)高速铁路工程测量规范(TB10601-2009); (3)国家一、二等水准测量规范(GB128972006); (4)建筑变形测量规范(JGJ8-2007); (5)工程测量规范(GB50026-2007); (6)高速铁路路基工程施工质量验收标准(TB10751-2010); (7)高速铁路桥涵工程施工质量验收标准(TB10752-2010); (8)高速铁路轨道工程施工质量验收标准(TB10754-2010); (9)新建商丘至合肥至杭州铁路(安徽

5、、浙江段)施工图设计文件; (10)新建商丘至合肥至杭州铁路(安徽、浙江段)线下工程沉降与变形观测及评估 实施细则; (11)京福公司下发的相关文件及要求; 沉降观测方案 2 沉降和位移观测断面沉降和位移观测断面 监测项目里程位置 断面 个数 基底 测点 个数 路基面 测点个 数 位移 测点 个数 路基沉降监 测断面 DK435+979.7、DK436+075、+175、+270、+380、+480、+580、+680、+780、+885、+884 、+898、+904; 1339390 基底沉降监 测断面 DK43+979.7、DK436+075、+175、+270、+380、+480、+5

6、80、+680、+780、+885、+899 113330 B 型全自动 沉降监测断 面 DK435+985、DK436+185、+385、+585、+785 53150 桥梁沉降观 测 山杨村特大 桥 31 个墩台、柘皋河特大 桥 246 个墩台 1156 连续梁沉降 观测 (60+100+60)米连续梁、(40+72+72+40)米连续梁、非标梁 66 涵洞沉降观 测 DK436+353 涵、DK436+423 涵、DK436+538 涵、DK438+652 涵 16 沉降观测方案 3 3 组织管理机构及人员设备配置组织管理机构及人员设备配置 根据本区段的沉降观测特点及工作量,拟定沉降观测

7、人员共 5 人,其中负责人 1 名;专 业测量人员 3 名,内页组 1 名,成立沉降观测组,明确专人负责,沉降观测责任到人,保证 人员相对固定. 组织管理机构 组 长:苏欢迎 外业组:王坡浪、张俊杰、冯永超 内业组:汪学运 3.1 人员分工及资质 序号姓名职称职务资质情况 1苏欢迎工程师技术总负责 2王坡浪技术员队员测 工 3张俊杰技术员队员测 工 4冯永超技术员队员测 工 5汪学运技术员队员测 工 3.2 仪器设备配置 序号仪器名称仪器型号精度 指标数量状态 1电子水准仪DINI030.3 米米1有效 2铟瓦尺3 米/2有效 3数据处理软件/1有效 4 4 路基路基工程沉降变形观测技术要求工

8、程沉降变形观测技术要求 4.1 观测断面设置原则 路基工程沉降变形观测以路基面沉降观测和地基沉降观测为主,根据不同的结构部 位、填方高度 、地基条件、堆载预压等具体情况来设置沉降变形观测断面.同时应根 据施工过程中掌握的地形、地质变化情况调整或增设观测断面.观测断面一般按以下原 则设置,同时应满足设计文件要求; 一般情况下沿线路方向每间距 50 米设置一个路基面沉降变形观测断面.软土及松 软土和岩溶及采空区地基地段沿线纵向每 30 米左右一个沉降观测断面;桥路过渡段和 地形地质条件变化较大 的地段应适当加密地势平坦、地基条件均匀良好、高度 小 于 沉降观测方案 4 5 米的路堤及路堑可放宽到

9、100 米. 4.2 观测点设置原则 为有利于测点看护,集中观测,统一观测频率,同时应满足设计文件要求;各观测项 目数据的综合分析,各部位观测点须设在同一横断面上,偏差不超过5 厘米. 沉降监测桩:选择 20 米米以上直径的钢筋,顶部磨圆,底部焊接弯钩,待基床表 层级配碎石施工完成后,在观测断面通过测量埋置在设计位置,埋置深度 不小 于 0.6 米,入路基基床表层以下 0.55 米,桩周 0.1 米用 C15 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:由钢底板、金属测杆(直径 20 米米镀锌铁管)及保护套管(直径 49 米米 PVC 管)组成.钢底板尺寸为 30 厘米30

10、 厘米,厚 0.8 厘米.采用水平仪按二级测量标准 测量.沉降板埋设位置处可垫 10 厘米砂垫层找平,埋设时确保底板的水平与垂直度 ,确 保测杆与地面垂直. 沉降观测方案 5 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,完成沉降板埋设工作. 采用电子水准仪按二等水准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 0.5 米为宜,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,保护套管用外 PVC 管接头 连接. 沉降观测方案 6

11、 位移边桩位移边桩位移边桩位移边桩 沉降监测桩 基床表层 基床底层 路基本体 沉降板 预压填土 1:1 1:1.5 1:1 1:1.5 沉降板 有预压时沉降监测断面元件布置示意图（A型-1） 基底存在压缩变形层 沉降监测桩 2.08.02.08.0 位移边桩位移边桩位移边桩位移边桩 沉降监测桩 基床表层 基床底层 路基本体 沉降板 1:1.5 1:1.5 有预压时沉降监测断面元件布置示意图（A型-2） 基底存在压缩变形层 沉降监测桩 2.08.02.08.0 8 10020 有预压时沉降监测桩 (单位cm) 8 8015 无预压时沉降监测桩 (单位cm) 直径80mm混凝土，长0.8m 直径8

12、0mm混凝土，长0.8m A型沉降监测断面说明： 1、当路堤基底存在压缩层时采用A型沉降监测断面。 2、元件组成： （1）有预压时沉降监测在路基面两侧路肩分别各设置1根沉降监测桩、路基面中心设置1个沉降板；路堤基底中心及两侧（路肩处）分别各设置1个沉降板；路基并于两侧坡脚外210米处埋设位移边桩。图（A型-1） (2)无预压时沉降监测在路基面中心及两侧路肩分别各设置1根沉降监测桩；路堤基底中心及两侧（路肩处）分别各设置1个沉降板；路基并于 两侧坡脚外210米处埋设位移边桩。图（A型-2） 3、位移边桩仅于软土及松软土路基地段设置。 沉降观测方案 7 沉降监测桩 基床表层 基床底层 路基本体 预

13、压填土 1:1 1:1.5 1:1 1:1.5 沉降板 有预压时沉降监测断面元件布置示意图（B型-1） 基底无压缩变形层 沉降监测桩 沉降监测桩 基床表层 基床底层 路基本体 1:1.5 1:1.5 有预压时沉降监测断面元件布置示意图（B型-2） 基底无压缩变形层 沉降监测桩 8 10020 有预压时沉降监测桩 (单位cm) 8 8015 无预压时沉降监测桩 (单位cm) 直径80mm混凝土，长0.8m 直径80mm混凝土，长0.8m B型沉降监测断面说明： 1、当路堤基底无压缩层时，采用B型沉降监测断面。 2、元件组成： （1）有预压时沉降监测在路基面两侧路肩分别各设置1根沉降监测桩、路基面

14、中心设置1个沉降板。图（B型-1） (2)无预压时沉降监测在路基面中心及两侧路肩分别各设置1根沉降监测桩。图（B型-2） 沉降观测方案 8 沉降监测桩 基床表层 挖除换填层 预压填土 1:1 1:1.5 1:1 1:1.5 沉降板 有预压时沉降监测断面元件布置示意图（D型-1） 基底存在压缩变形层 沉降监测桩 8 10020 有预压时沉降监测桩 (单位cm) 8 8015 无预压时沉降监测桩 (单位cm) 直径80mm混凝土，长0.8m 直径80mm混凝土，长0.8m D型沉降监测断面说明： 1、当路堑基底存在压缩层地基时，采D型沉降监测断面。 2、元件组成： （1）有预压时沉降监测在路基面两

15、侧路肩分别各设置1根沉降监测桩、路基面中心设置1个沉降板;于路基面的中心处换填基底埋设1个沉降板。图（B型-1） (2)无预压时沉降监测在路基面中心及两侧路肩分别各设置1根沉降监测桩;于路基面的中心处换填基底埋设1个沉降板。图（D型-2） 沉降板 沉降监测桩 基床表层 挖除换填层 1:1 1:1.5 1:1.5 无预压时沉降监测断面元件布置示意图（D型-2） 基底存在压缩变形层 沉降监测桩 沉降板 沉降观测方案 9 4.3 路基沉降水准路线 观测按二等水准测量精度 要求形成附合水准路线,沉降观测点位布设及水准路线 观测示意图如图 4.3 所示: 图 4.3 沉降观测点位布设及水准路线观测示意图

16、 5 5 监测方法及要求监测方法及要求 5.1 路堤地段从路基填土开始进行沉降观测;路堑地段从级配碎石顶面施工完成开 始观测.路基填筑完成或施加预压荷载后应有不少于 6 个月的观测和调整期.观测数据 不足以评估或工后沉降评估不能满足设计要求时,应延长观测时间或采取必要的加速或 控制沉降的措施. 5.2 沉降观测设备的埋设是在施工过程中进行的,施工单位的填筑施工要与设备的 埋设做好协调,做到互不干扰、影响.观测设施的埋设及沉降观测工作应按要求进行,不 能影响路基填筑质量. 5.3 路基填筑过程中应及时整理路堤中心沉降观测点的沉降与边桩的位移量,当中 心地基处沉降观测点沉降量大 于 10 米米/天

17、或边桩水平位移大 于 5 米米/天、竖向位 移大 于 10 米米/天时,应及时通知项目部,并要求停止填筑施工,待沉降稳定后再恢复 填土,必要时采用卸载措施. 5.4 观测精度 要求:路基沉降观测水准测量的精度 为1.0 米米,读数取位至 0.1 米米;位移观测测距误差3 米米;方向观测水平角误差为2.5. 5.5 观测频次要求:路基沉降观测的频次不低于下表的规定. 表 5.5 路基沉降观测频次表 沉降观测方案 10 一般1 次/天 沉降量突变23 次/天填筑或堆载 两次填筑间隔时间较长1 次/3 天 第 13 个月1 次/周 第 46 个月1 次/2 周 堆载预压或路基施工 完毕 以后1 次/

18、月 第 1 个月1 次/2 周 第 2、3 个月1 次/月轨道铺设后 312 个月1 次/3 月 实际工作进行时,观测时间的间隔还要看地基的沉降值和沉降速率.当两次连续观 测的沉降差值大 于 4 米米时应加密观测频次;当出现沉降突变、地下水变化及降雨等 外部环境变化时应增加观测频次.路基施工各节点时间(包括路基堆载预压土前后、卸 载预压土前后、运梁车架桥机通过前后、基床表层施工、轨道板底座施工、铺板、轨 道板精调以及铺轨时间)应具有沉降观测数据.观测应持续到工程验收交由运营管理部 门继续观测. 6 6 桥涵工程沉降变形观测技术要求桥涵工程沉降变形观测技术要求 无砟轨道铺设前,应对桥涵沉降、变形

19、作系统的评估,确认桥涵基础沉降、梁体变 形等符合技术标准要求. 通过各施工阶段对墩台沉降的观测,验证和校核设计理论、设计计算方法,并根据 沉降资料的分析预测总沉降和工后沉降量,进而确定桥梁工后沉降是否满足铺设无砟轨 道要求. 根据沉降资料分析,对沉降量可能超标的墩台研究分析,提出改进措施,以保证桥梁 工程的安全;同时积累实体桥梁工程的沉降观测资料. 观测期内,基础沉降实测值超过设计值 20及以上时,应及时查明原因,必要时进行 地质复查,并根据实测结果调整计算参数,对设计预测沉降进行修正或采取沉降控制措 施. 7 7 观测点的设置原则观测点的设置原则及工作基点的布设情况和保护措施及工作基点的布设

20、情况和保护措施 为了 满足变形观测的需要,需要在梁部、桥台、桥墩及承台上设置观测标.每个桥 墩均设置承台观测标、墩身观测标,承台观测标为临时观测标,当墩身观测标正常使用 沉降观测方案 11 后,承台观测标随基坑回填将不再使用.随施工的逐步进行依次进行墩身、桥台、梁体 的变形观测. 7.1 承台观测标: 设置两个观测标,观测标-1 设置于底层承台左侧小 里程角上,观测标-2 设置于底 层承台右侧大 里程角上.承台观测标为临时观测标,当墩身观测标正常使用后,承台观 测标随基坑回填将不再使用. 7.2 墩身观测标: 观测点数量每墩 2 处,位于墩身两侧; 桥墩标一般设置在墩底高出地面或水位 0.5

21、米左右.当墩身较矮立尺困难时,桥墩 观测标位置可降低或设置在对应墩身埋标位置的顶帽上.特殊情况可按照确保观测精度 、观测方便、利于测点保护的原则,确定相应的位置.桥墩上观测标的具体设置位置见 下图: 图 7.2 承台与墩身观测标设置 7.3 桥台观测标: 沉降观测方案 12 原则上应设置在台顶(台帽及背墙顶),测点数量不少于 4 处,分别设在台帽两侧及 背墙两侧(横桥向). 7.4 梁体观测标: 简支梁,现浇简支梁的一孔梁设置观测标 6 个,分别位于两侧支点及跨中,横向布置 见下图: 7.5 连续梁 连续梁上的观测标,根据不同跨度 ,分别在支点、中跨跨中及边跨 1/4 跨中附近设 置,3 跨以

22、上连续梁中跨布置点相同,三孔一联设置 1828 个观测标,四孔一联设置 32 个观测标,横向布置参照简支梁设置.纵向布置详见下图: 7.6 涵洞观测标: 涵洞自身沉降观测需要在涵洞边墙两侧布置沉降观测点,测点数量不少于 4 个.涵 顶填土沉降观测参照路基地段沉降观测点布置方式,采用在涵顶线路中心位置埋设沉降 板进行观测的方式. 沉降观测方案 13 7.7 桥梁梁部水准路线观测按二等水准测量精度 要求形成闭合水准路线,沉降观测 点位布设及水准路线观测示意图如图 6.8 所示,其中测点 1,2,3,4 构成第一个闭合环, 测点 3,4,5,6 构成第二个闭合环. 图 7.7 桥梁梁部沉降观测水准路

23、线示意图 7.8 桥梁墩台水准路线观测按二等水准测量精度 要求形成闭合水准路线,沉降观 测点位布设于墩台两侧,水准路线观测示意图如图 6.9 所示: 沉降监测点 基准点 路线 图 7.8 桥梁墩台沉降观测水准路线示意图 7.9 基准点 要求建立在沉降变形区以外的稳定地区,基准点使用全线的基岩点、深埋水准 点、CPI、CPII 和二等水准点,增设时按国家二等水准测量的相关要求执行.基准点标石 埋设规格应符合图 7.9 的规定. 1 2 4 3 5 6 沉降观测方案 14 图 7.9 基准点埋设要求 7.9 工作基点 要求埋设在稳定区域,在观测期间稳定不变,测定沉降变形点时作为高程和坐标的传 递点

24、.工作基点除使用普通水准点外,按照国家二等水准测量的技术要求进一步加密水 准基点或设置工作基点至满足工点垂直位移监测需要.加密后的水准基点(含工作基点) 间距 200 米左右时,可基本保证线下工程垂直位移监测需要同时工作基点的埋设和保护 如图 7.9 8 8 观测元件与埋设技术要求观测元件与埋设技术要求 8.1 承台观测标 沉降观测标:选择 20 米米钢筋,顶部磨圆并刻画十字线,埋置深度 不小 于 0.1 米,高出埋设表面 3 米米,表面做好防锈处理.完成埋设后测量桩顶标高作为初始读数. 750 200 300 400250 150 450 400 1 2 3 4 5 沉降观测方案 15 图

25、8.1 承台观测标设置 8.2 墩身观测标: 墩身观测点采用不锈钢材质,见下图所示: 图 8.2 墩身观测标设置 8.3 桥台观测标、梁体观测标、涵洞观测标设置可参考图 8.1 的墩身观测标设置. 8.4 无砟轨道铺设时梁体测点的转移技术要求待补充规定中详细要求. 9 9 观测技术要求观测技术要求 9.1 承台施工完成后,开始进行沉降首次观测,墩身观测标正常使用后,承台观测标 随基坑回填将不再使用.逐步进行依次进行墩身、桥台、梁体的变形观测. 9.2 沉降观测设备的埋设是在施工过程中进行的,施工单位的桥梁施工要与设备的 埋设做好协调,做到互不干扰、影响.观测设施的埋设及沉降观测工作应按要求进行

26、,不 沉降观测方案 16 能影响桥梁施工质量. 9.3 观测精度 要求:桥涵基础沉降和梁体徐变沉降变形的观测精度 为1 米米,读 数取位至 0.01 米米. 9.4 观测频次 (1)墩台基础沉降观测一般根据下表中要求的时间间隔进行. 表 9.4-1 墩台基础沉降观测频次表 观测频次 观测阶段 观测期限观测周期 备注 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 1 次或 1 次/ 周 承台回填时,测点应移至墩身或墩顶,二者高 程转换时的测量精度 要求不应低于首次测 量要求 架梁前全程1 次/周 预制梁架 设 全程前后各 1 次 预制梁 桥 附属设施 施工 全程 荷载变化前后

27、 各 1 次或 1 次/ 周 制梁前全程1 次/周 上部结构 施工中 全程 桥位施 工桥梁 附属设施 施工 全程 荷载变化前后 各 1 次或 1 次/ 周 架桥机 (运梁车)通过 全程 前 2 次通过前 后各 1 次,其后 每 1 次/天,连 续 2 次,其后 1 次/3 天,连续 3 次,以后 1 次 /周 至少进行 2 次通过前后的观测 桥梁主体工程完 工无砟轨道铺设 前 6 个月1 次/周岩石地基的桥梁,一般不宜少于 2 个月 无砟轨道铺设期间全程1 次/天 03 个 月 1 次/月 412 个月 1 次/3 月 无砟轨道铺设 完成后 24 个 月 1324 个月 1 次/6 月 工后沉

28、降长期观测 注:1、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. 2、架桥机(运梁车)通过时观测要求:第一次通过和第二次通过前后均需要观 测,其后每 1 次/1 天,连续 2 次;其后每 1 次/3 天,连续 3 次,以后 1 次/1 周. (2)梁体徐变变形观测需在梁体施工完成后开始布置测点,并在张拉预应力前进行首 沉降观测方案 17 次观测,观测据下表中要求的时间间隔进行. 表 9.4-2 梁体徐变观测频次表 观测阶段观测周期备注 预应力张拉期间张拉前、后各 1 次测试梁体弹性变形 桥梁附属设施安装安装前、后各 1 次测试梁体弹性变形 张拉完成后第 1 天 张拉完成后

29、第 3 天 张拉完成后第 5 天 预应力张拉完成无 砟轨道铺设前 张拉完成后 13 月,每 7 天为一测量周期 无砟轨道铺设期间每天 1 次 第 03 个月,每 1 个月为一测量周期 第 412 个月,每 3 个月为一测量周期无砟轨道铺设完成后 第 1324 个月,每 3 个月为一测量周期 残余徐变观测 (长期观测) 注:梁体变形观测时,应同时记录结构荷载状态、环境温度 及天气日照情况. (3)每个涵洞基础施工完成后开始进行首次沉降观测,以后根据表 9.4-3 中要求 的时间间隔进行观测,涵洞顶填土沉降的观测应与路基沉降观测同步进行. 表 9.4-3 涵洞沉降观测频次表 观测频次 观测阶段 观

30、测期限观测周期 备注 涵洞基础施工完成设置观测点 涵洞主体施工完成全程观测点移至边墙两侧 涵顶填土施工全程 荷载变化前后各 1 次或 1 次/周 架桥机(运梁车)通过全程 前 2 次通过前后各 1 次,其后每 1 次/ 天,连续 2 次,其后 1 次/3 天,连续 3 次, 以后 1 次/周 至少进行 2 次通过前后的 观测 涵洞完工无砟轨道铺 设前 6 个月1 次/周 岩石地基的涵洞,一般不 宜少于 2 个月 无砟轨道铺设期间6 个月1 次/天 03 个月1 次/月 412 个月1 次/3 个月无砟轨道铺设完成后 24 个月 1324 个月1 次/6 个月 工后沉降长期观测 注:1、架桥机(

31、运梁车)通过时观测要求:每 1 次/1 天,连续 2 次;其后每 1 次/3 天, 连续 3 次,以后 1 次/1 周. 沉降观测方案 18 9.5 梁体徐变量计算:对于梁体的徐变变形观测,每孔梁支点之间的梁体徐变变形 应以两支点的连线为基准线进行观测计算,由于下部结构沉降变形的影响,该基准线的 位置会发生变化,梁体观测点至该基准线的垂直距离利用几何方法计算取得,垂直距离 差值就是梁体徐变变形量. 1010 过渡段工程沉降变形观测技术要求过渡段工程沉降变形观测技术要求 10.1 过渡段应考虑线路纵向平顺性和不同结构物差异沉降的观测和评估,桥涵两 端的过渡段及堑堤过渡段均需进行沉降观测. 10.

32、2 过渡段工后沉降的分析评估应沿线路方向考虑各观测断面和各种结构物之间 的关系综合进行. 10.3 对线路不同下部基础结构物之间,以及不同地基条件或不同地基处理方法之间 形成的各种过渡段,应重点分析评估其差异沉降. 1111 观测断面和观测点的设置原则观测断面和观测点的设置原则 11.1 不同结构物起点处、距起点 510 米、2030 米处分别设置观测断面.每个横 向结构物每侧各设置一个观测断面,沿涵洞轴线设路基观测断面.每个观测断面观测点 设置同路堤.参照图 10.1a. 沉降观测装置的具体埋设位置应符合设计要求,且埋设稳定.观测期间应对观测装置 采取有效的保护措施. 沉降观测方案 19 图

33、 11.1a 路桥间过渡段观测断面设置示意图 沉降观测方案 20 图 11.1b 路堤与横向结构物(涵洞)之间过渡段观测断面设置示意图 沉降观测方案 21 11.2 路堤和路堑分界处设置观测断面,观测点设置参照路堤. 1212 线下工程沉降评估线下工程沉降评估 无砟轨道铺设前,应对线下工程沉降变形作系统评估,确保工后沉降和变形 符合设计要求. 评估除采用曲线拟合法进行线下工程的单个测点评估外,同时应进行区段线 下工程综合评估. 评估时发现异常现象或对原始资料存在疑问,应进行必要的检查. 评估沉降无法达到设计标准时,应及时通知建设方、设计方、施工方、监理 方,由业主组织各方分析原因,并采取相应措

34、施. 采用曲线回归法进行线下工程沉降评估,要求相关系数不得小 于 0.92. 12.1 路基工程沉降评估 12.1.1 判定标准 根据路基填筑完成或堆载预压后不少于 6 个月的实际观测数据作多种曲线 的回归分析,确定沉降变形的趋势. 路基在无砟轨道铺设完成后的工后沉降,应满足扣件调整和线路竖曲线圆顺 的要求.工后沉降一般不应超过扣件允许的沉降调高量 15 米米;有足够资料证明,沉 降比较均匀、长度 大 于 20 米的路基,允许的最大 工后沉降量为 30 米米.并且 调整轨面高程后的竖曲线半径应能满足下列要求: Rsh0.4 Vsj2 式中 Rsh 轨面圆顺的竖曲线半径(米); 沉降观测方案 2

35、2 Vsj 设计最高速度 (千米h). 沉降预测的可靠性应经过验证,间隔不少于 3 个月的两次预测最终沉降的差 值不应大 于 8 米米. 路基填筑完成或堆载预压后,最终的沉降预测时间应满足下列条件: S(t)/S(t=)75% 式中: S(t):预测时的沉降观测值; S(t=):预测的最终沉降值. (注:沉降和时间以路基填筑完成或堆载预压后为起始点. 设计预测总沉降量与通过实测资料预测的总沉降量之差值不宜大 于 10 米米.) 12.1.2 评估方法 采用常用的规范双曲线、修正双曲线、固结度 对数配合法(三点法)、指数 曲线法、遗传算法双曲线法、Verhulst 法、Asaoka 法、灰色系统

36、 G 米 (1, 1) 算法等 8 种方法. 12.1.3 工后沉降的计算 设计工后沉降量按 S 工后=S1S2 计算,其中 S1 为路基铺轨后运营 100 年 发生的沉降,采用曲线回归方法获得,S2 为无砟轨道结构自重荷载发生的沉降, 计算用压缩模量可根据观测资料反算获得. 12.1.4 计算沉降和观测沉降的比较 由于影响沉降计算的因素较多,沉降计算的精度 无法达到要求,必须通过对 沉降观测数据进行系统的综合分析评估,来验证和调整设计参数与措施. 通过沉降观测和评估来确定路基的真实压缩模量 Es,以确定无砟轨道结构自重 产生的附加工后沉降; 如观测到的沉降量超过设计沉降量计算值的 20时,经

37、过排除人为错误与 设备故障,可尽早检查设计,采取措施确保工后沉降满足设计要求. 12.2 桥涵工程沉降评估 12.2.1 判定标准: 根据桥涵实际荷载情况及观测数据,应作多个阶段的回归分析及预测,综合 确定沉降变形的趋势.首次回归分析时,观测期不应少于桥涵主体工程完工后 3 个月,对于岩石地基等良好地质的桥涵不应少于 1 个月. 沉降观测方案 23 墩台基础的沉降量应按恒载计算,其工后沉降量不应超过下列允许值: 墩台均匀沉降量:对于无砟桥面桥梁20 米米 静定结构相邻墩台沉降量之差要求:对于无砟桥面桥梁5 米米 超静定结构相邻墩台沉降量之差除应满足上述规定外,尚应根据沉降差对结 构产生的附加应

38、力的影响确定. 框构及涵洞在铺设有砟轨道时其工后沉降量不应大 于 50 米米,铺设无砟轨 道时,工后沉降量不应大 于 15 米米. 处于岩石地基等良好地质的桥粱,当墩台沉降值趋于稳定且设计及实测沉降 总量不大 于 5 米米时,可判定沉降满足无砟轨道铺设条件. 设计预测的总沉降量与通过实测资料预测的总沉降量之差不宜大 于 10 米 米. 利用两次回归结果预测的最终沉降的差值不应大 于 8 米米.两次预测的时 间间隔一般不少于 3 个月,对于岩石地基等良好地质的桥涵不应少于 1 个月. 桥梁主体结构完工至无砟轨道铺设前,沉降预测的时间应满足以下条件: S(t)/S(t=)75% 式中: S(t):

39、 预测时的的沉降观测值; S(t=): 预测的最终沉降值. 预应力混凝土桥梁上部结构的变形应符合以下规定: 轨道铺设后,有砟桥面梁的徐变上拱值不宜大 于 20 米米;无砟桥面梁的徐 变上拱值不宜大 于 10 米米. 终张拉完成时,梁体跨中弹性变形不宜大 于设计值的 1.05 倍. 不能满足上述要求时,应根据梁体变形的实测结果,确定梁体的实际弹性变 形及徐变系数,并按下式估算无砟轨道的最早铺设时间 t: 允许弹性 )()(t 式中: ():根据实测结果确定的混凝土徐变系数终极值; (t):根据实测结果确定的铺设无砟轨道时混凝土徐变系数; 弹性:实测梁体终张拉后的弹性变形; 允许:L50 米为 1

40、0 米米;L50 米为 L/5000 或 20 米米. 沉降观测方案 24 12.2.2 评估方法 对于一座桥不仅要进行单个墩台的沉降分析,同时也要对全桥作综合评估, 控制相邻桥墩的不均匀沉降.当桥长很大 时可根据地质情况和施工进度 划分部 分区段. 对于单一墩台的观测数据分以下四个阶段进行归纳、分析:架梁之前、架梁 后至铺设二期恒载前、铺设二期恒载后至钢轨锁定前、钢轨锁定以后.综合评估 时,对于预制梁桥,分桥墩台混凝土施工后、架梁前及架梁后三阶段进行;对于原 位施工的桥梁及涵洞,基础沉降应根据实际施工状态及荷载变化情况,划分为基 础施工完成桥墩完成、架梁前后、架梁后至铺设钢轨之前、铺设钢轨至

41、钢轨 锁定之前、钢轨锁定之后至正式运营之前、正式运营之后等多个阶段. 桥涵沉降预测采用的曲线回归法参照路基执行. 12.3 过渡段工程沉降评估 12.3.1 过渡段工后沉降的分析评估应沿线路方向考虑各观测断面和各种结 构物之间的关系综合进行. 12.3.2 对线路不同下部基础结构物之间以及不同地基条件或不同地基处理 方法之间形成的各种过渡段,应重点分析评估其差异沉降. 12.3.3 判定标准:过渡段不同结构物间的预测差异沉降不应大 于 5 米米, 预测沉降引起沿线路方向的折角不应大 于 1/1000. 12.3.4 评估方法:过渡段工程的沉降预测评估方法参照路基执行. 在路基和桥涵沉降评估中,

42、当主体工程完工后观测期大 于 3 个月且沉降波 动幅度 在 3.0 米米以内,沉降增量在2.0 米米以内,最后 4 次(且观测时间不 少于一个月)观测数据未出现连续下沉现象时,可进行无砟轨道底座板施工. 12.4 区段工程综合评估 12.4.1 按工期安排计划和施工单位管段进行区段划分,评估区段长度 的划 分应根据不同结构物的分布情况,结合架梁、铺轨等的具体情况综合确定.区段 长度 一般不宜少于 5 千米,宜包括路基、桥涵、隧道、过渡段等不同结构物,并 注意评估区段之间的衔接问题. 12.4.2 在对路基、桥梁、隧道和过渡段等不同结构物的基础沉降变形预测 评估完成后,应绘制区段或全线的沉降预测

43、变形曲线,进行综合评估,确认其满足 铺设无砟轨道的要求. 沉降观测方案 25 12.4.3 对于结构物沉降值超过设计要求,但沉降均匀且范围较长的地段,应 进行专题研究确定评估标准. 12.5线下工程沉降变形观测工作报告,主要内容如下: 工程概况:工程范围、工程类型、工程地质情况等; 监测网布设及测量情况: 区段观测网平面布置示意图; 观测断面与观测点工程属性信息表(见附表 1); 使用仪器的标称精度 、仪器年检情况,沉降观测人员持证上岗情况; 测量精度 标准与测量组织机构、测量实施情况等; 观测基桩和观测点的保护情况,标示设置情况; 电子水准测量记录手簿(见附表 2); 测点的沉降记录表;(见

44、附表 39); 测点的时间荷载沉降曲线; 特殊情况说明. 1313 观测点编号观测点编号 观测点的编号是观测点的标识,简洁明了 的反映该观测点所在里程、观测 点的类型、观测点位置.为保证每个观测点的编号均为全线唯一的,同时便于在 电子水准仪中输入,测点编号采用以下格式: 里程测点类型编码测点位置编号 里程采用 7 位阿拉伯数字,前 4 位为公里标,后 3 位为百米标(取整);测点类 型编码采用 1 位英文字母;测点位置编号采用 1 位阿拉伯数字;测点编号共计九 位. 各种测点的测点类型编码及测点位置编号详见下表. 测点类型英文字母编码及测点位置编号表 测点类型 测点类型编 码 测点位置及其对应

45、的测点位置编号 沉降板 L 中(1)、左(2)、右(3)基底与临时沉降板在属性表中 区别 观测桩 G 中(1)、左(2)、右(3) 承台观测标 C 左(1)、右(2) 墩身观测标 D 左(1)、右(2) 桥台观测标 T 观测标 1(1)、观测标 2(2) 、观测标 3(3) 、观测标 沉降观测方案 26 4(4) 梁体徐变观测标 X 左 1(1)、右 2(2)、左 3(3)、右 4(4)、左 5(5)、右 6(6) 涵洞观测标 H 左 1(1)、左 2(2)、中 3(3)、中 4(4)、右 5(5)、右 6(6) 隧道观测标 S 左(1)、右(2) 例如:DK40+100.25 断面的路基面左

46、侧观测桩的测点编号为:0040100G1; DK500+315.23 的桥墩右侧观测标的测点编号为:0500315D2. 13.1 桥梁承台和墩台的测点均采用相应墩台的中心里程;涵洞采用中心里 程;梁体采用跨中里程. 13.2 观测过程中的点号输入: 在观测过程中,电子水准仪所有的点号均需要全名输入,不得有任何省略. 13.3 转点输入 所有转点均以“Z”字母表示,不得以任何其他类型的点号代替. 13.4 观测点属性信息表录入要求 工程类型:路基、桥梁、涵洞、隧道、过渡段. 测点的类型有:沉降观测桩、沉降板、深层沉降仪、位移边桩、剖面管、承 台观测标、墩(台)观测标、梁体观测标、涵洞观测标、隧

47、道观测标. 测点位置:按照下表输入: 表 13.4-1 测点位置属性表 测点类型可选的位置属性说明 沉降板基底、路基面 观测桩左、中、右 承台观测 标 观测标 1、观测标 2 观测标 1 指左侧小 里程角处的观测标、观测 标 2 指右侧大 里程角处的观测标 墩(台)观 测标 观测标 1、观测标 2、观测标 3、观测标 4 对于墩身:观测标 1 为左侧观测标,观测标 2 为右侧观测标.对于桥台设置四个观测标,观测标 1 设置在小 里程左侧,观测标 2 设置在小 里程右侧, 观测标 3 设置在大 里程左侧,观测标 4 设置在大 里程右侧. 梁体观测 标 左 1、右 2、左 3、右 4、左 5、右

48、6 左 1 指小 里程端左侧,右 2 指小 里程端右侧, 左 3 指中间断面左侧,右 4 指中间断面右侧,左 5 指 大 里程端左侧,右 6 指大 里程端右侧 涵洞观测 标 左 1、左 2、中 3、中 4、右 5、右 6 左 1 指线路左侧小 里程的观测标、左 2 指线 路左侧大 里程的观测标,中 1 指线路中心小 里程 的观测标,中 2 指线路中心大 里程的观测标,右 1 指线路右侧小 里程的观测标,右 2 指线路右侧大 沉降观测方案 27 里程的观测标; 其他情况根据实际位置输入如剖面管可输入“基底” 、 “基床底层顶面”. 距线路中心:输入测点位置到中线的距离,单位为米.左侧为负值,右侧

49、为正 值,中心为 0. 填挖高度 :当观测点所在位置的工程类型为路基、涵洞、过渡段时,输入该 测点处路基面的填挖高度 ,单位为米. 观测点处基底处理的类型,各种工程类型的基底处理类型按下表填入: 表 13.4-2 基底处理类型表 工程类型可选的基底处理类型 路基 强夯、换填、排水固结、搅拌桩、旋喷桩、 CFG 桩网(板)、管桩网(板) 桥梁明挖基础、嵌岩桩、摩擦桩 其它根据实际的地基处理类型填写 压缩层厚度 :输入观测点处基底压缩层的厚度 ,单位为米. 处理深度 :输入观测点处基底处理的深度 ,对于换填输入换填厚度 、路基 桩基输入桩长、桥梁桩基输入桩长,单位为米. 工程名称:输入观测标所处工

50、程段落的名称,例如:XX 大 桥. 测点属性填写要求 不同类型的观测点需录入的属性信息有所不同,需要填写部分详见下表. 1414 沉降与变形观测标外业编号及标识沉降与变形观测标外业编号及标识 14.1 观测标外业编号 (1)路基面(含过渡段)观测桩编号:里程+G+(1、2、3),其中,G代表“路基 面观测桩”,1代表“顺里程方向路基断面中间观测桩”, 2代表“顺里程方 向路基断面左侧观测桩”, 3代表“顺里程方向路基断面右侧观测桩”. 例如:DK436+480 断面中间路基观测桩编号为:426480G1. (2)路基(含过渡段)沉降板编号:里程+L+(1、2、3),其中,L代表“路基沉 降板”

51、, 1代表“顺里程方向路基断面中间沉降板”, 2代表“顺里程方向 路基断面左侧沉降板”, 3代表“顺里程方向路基断面右侧沉降板”;应在属 性信息表中标注清楚对应的路基沉降板属于“基底沉降板”还是有堆载预压时 的“临时沉降板”. 沉降观测方案 28 例如:DK436+110 路基断面左侧沉降板编号为:436110L2. (3)桥梁承台观测标编号:桥名大 写首字母+桥墩号+C+(1、2),其中,C代表 “承台观测标”, 1代表“顺里程方向左侧承台观测标”,2代表“顺里程方 向右侧承台观测标”. 例如:柘皋河特大 桥 5 号桥墩顺里程方向左侧承台观测标编号为:ZHH5C1. (4)桥梁墩身观测标编号

52、:桥名大 写首字母+桥墩号+D+(1、2),其中,D代 表“墩身观测标”, 1代表“顺里程方向左侧墩身观测标”,2代表“顺里程 方向右侧墩身观测标”. 墩身观测标设置在墩底部高出地面或常水位 0.5 米左右的位置. 例如:柘皋河特大 桥 5 号桥墩顺里程方向左侧墩身观测标编号为:ZHH5D1. (5)简支梁徐变观测标编号:桥名大 写首字母+梁号+X+(1、2、3、4、5、6), 其中,X代表“简支梁体徐变观测标”, 1代表“顺里程方向左侧小 里程支 点观测标”,2代表“顺里程方向右侧小 里程支点观测标”, 3代表“顺里 程方向左侧跨中观测标”, 4代表“顺里程方向右侧跨中观测标”, 5代表 “

53、顺里程方向左侧大 里程支点观测标”,6代表“顺里程方向右侧大 里程支 点观测标”.例如:柘皋河特大 桥 5 号梁,顺里程方向左侧小 里程支点观测标编 号为:ZHH5X1. (7)涵洞观测标编号:涵洞里程+H+(1、2、3、4、5、6),其中,D代表“涵洞 观测标”, 1代表“顺里程方向左侧洞口小 里程观测标”,2代表“顺里程 方向左侧洞口大 里程观测标”, 3代表“中间侧墙小 里程观测标”, 4代 表“中间侧墙大 里程观测标”,5代表“顺里程方向右侧洞口小 里程观测标” ,6代表“顺里程方向右侧洞口大 里程观测标”. 例如:DK436+353 涵洞左侧小 里程观测标编号为:436353H1. 14.2 观测标外业标识具体要求 (1)文字内容呈圆形环绕,圆环半径 20 厘米,即字顶距离观测标处为 20 厘米. (2)“商合杭铁路安徽段沉降观测标”:位于圆环的上半部分,黑体红字,字高:5 厘米,横向字间距:1 厘米. (3)观测标编号:位于圆环的下半部分,黑体红字,字高:5 厘米,横向字间距:1 厘米. (4)观测标:位于圆环的中心位置. 沉降观测方案 29 沉降观测方案 30 1515 相关表格填写相关表格填写 15.1 测点属性填写要求 不同类型的观测点需录入的属性信息有所不同,需要填写部分详见下表. 表 15-1 观测点属性信息表填写要求