沉降监测方案

1、兰新客运专线LXTJ4标路基沉降观测施工方案编制：复核：审核：中铁四局兰新铁路三工区二项目队2010-3-13一、沉降监测简介1、路基面沉降观测：是监测路基面的沉降，在路基面中心、路基面两侧布设沉降监测桩，从而对路基面沉降进行观测。2、基底沉降观测：路堤填筑前，分别于基底地面的线路中心预埋高精度智能型单点沉降计进行监测，并每隔一监测断面增设沉降板进行校核监测，各断面设12个测点。当路堤基底压缩层厚h5m时必须进行路堤基底沉降监测。3、路堤本体沉降观测: 采用高精度智能型单点沉降计埋设于线路中心的路基基床表层底部，1个测点/监测断面。当路基采用改良土填筑时，应专门设置单点沉降计对改良土填筑部分的

2、沉降进行监测，分别于基床表层底部、基床底层底部设置。4、过渡段不均匀沉降观测：过渡段路基沉降监测可根据具体的地基条件，选择相应的监测类型，每处过渡段同当采用静力水准仪，沿纵向对沉降差进行监测。5、软土、松软土路基地段的边桩位移观测:沿线路纵向每隔3050m在坡脚外2m处设置位移边桩进行水平沉降监测，以控制软土地段的填土速率，2点/监测断面。6、复合地基监测：为了测试深度覆盖层松软土地基采用刚性桩网结构及搅拌桩、旋喷桩、CFG桩加固时地基加筋土工格栅应力应变、桩顶及桩间土应力，对不同类型加固的典型工点进行监测。7、路堑高边坡的变形监测在下列情况下进行边坡位移监测：滑坡、堆积体等不良地质边坡；白垩

3、系、下第三系泥岩、炭质页岩等易浸水软化的软质岩及软硬互层路堑，边坡设计20m；当存在顺层现象或受构造影响结构面发育、发育不利结构面，边坡高度15m；土质高边坡边坡高度15m。二、沉降监测工艺流程监测元器件的埋设 监测 观测资料整理 数据分析 三、监测断面的设置：监测断面的设置根据路基工点的特点、长度、工程地质条件等因素确定监测断面数量，原则上每个工点不少于2个监测断面，监测断面间距50m；地质条件变化大、地形起伏大及过渡段范围适当加密，一般每20m布置1处监测断面，其中过渡段折角处必须布设监测剖面。 具体监测断面设置见路基设计工点图。四、基准点、工作基点的布设： 基准点采用国家二等三角点，工作

4、基点约10km布设一个，根据具体断面情况适当加密测量控制点。工作基准桩可采用废弃的无缝钢管或预制混凝土桩，埋设时要求打入地面深度大于10m，桩周顶部50cm采用现浇混凝土加以固定，在地面上浇筑1.0m1.0m0.2m的观测平台，桩顶露出平台15cm，并在顶部固定好基点测头。五、监测元件的埋设1、沉降观测桩的制作及埋设：沉降监测桩采用28mm，长1.2m的钢钎。待路基施工完成后，在监测断面通过测量打入埋置在设计位置，埋置深度1.0m，桩周上部0.2m用混凝土浇注固定，完成埋设后采用水平仪按二级测量标准测量桩顶标高做为初始读数。埋设地点必须置于不受填土荷载影响的稳定地基内，基桩埋设的原则是使用方便

5、，便于观测，不受施工影响，埋设稳固。2、边桩边桩采用100mm圆木制作，长1m。3、单点沉降计的制作及埋设要求如下：单点沉降计由电测位移传感器、测杆、锚头、锚板及金属软杆和塑料波纹管等组成。采用钻孔引孔埋设，钻孔孔径108或127，钻孔垂直，孔深应与沉降仪总长一致，孔口应平整。安装前先在孔底灌浆，以便固定稀薄端锚板。沉降计安装时，锚板朝下，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（如PVC管、金属管或杆）将沉降计底端锚板压至设计深度。每个测试断面埋设完成后，位移计引出导线套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。元件埋入之前应采取措施保证孔径满足

6、安装要求，一般埋设完成后35天待缩孔完成后测试零点。4、沉降板的制作及埋设要求如下：沉降板由钢底板、金属测杆（40mm镀锌铁管）及保护套管（75mmPVC管）组成。钢底板尺寸为50*50，厚1。采用水平仪按二级测量标准测量沉降板标高变化。沉降板埋设位置应按试验设计测量确定，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。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，完成沉降板的保护工作。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做为初始读数，随着路基填筑施工逐渐接高沉降板测钢和保护套管

7、，每次接长高度以1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管外接头连接。5、静力水准仪布置在线路中心线的路基面上，每处2个，桥路过渡段布置在桥台顶端中部及路基侧1m处，涵洞过渡段布置在涵洞与路基交界两侧各1m处，堤堑过渡段布置在过渡段刷坡坡顶两侧各1m处，隧路过渡段布置在隧线分界两侧各1m处。6、剖面沉降管:剖面沉降管埋设在基底碎石垫层中间的土工格栅上，复合地基平面应布置在观测断面附近加固孔之间中心处，埋设坡面沉降管的上下各垫10cm左右的砂垫层。7、位移边桩的制作及埋设位移边桩采用28mm，长0.6m的钢钎。待路基施工完成后，在监测断面通过测量打

8、入埋置在设计位置，埋置深度0.5m，桩周上部0.2m用混凝土浇注固定，完成埋设后采用全站仪测量边桩顶标高及距基桩的距离做为初始读数。8、测斜管：有铝合金管和塑料管两种，它的弯曲性能应以适应被测土体的位移情况为适宜。测斜管内纵向的十字导槽应润滑顺直，管端接口密合。测斜管一般埋设于地基土体水平位移最大的平面位置，如路堤边坡中部或坡趾。埋设时采用钻机导孔，导孔要求垂直，偏差率不大于1.5%。测斜管底部置于深度方向水平位移为零的硬土层中或基岩上，管内的十字导槽必须对准路基的纵横方向。9、土压力盒：埋设前应进行稳定、防水密封、压力标定、温度标定等工作，并进行标定。土压力盒应镶嵌在桩或护壁内，使其应力膜与

9、构造物平齐，土压力盒背面应有良好的刚性支撑，在土压力作用下尽量不产生位移。10、锚索计及渗压计锚索计及渗压计均需按设计要求埋设。六、沉降观测采用二等几何水准测量，以工作基点为起算点，使用一定精度水准仪按二等水准测量标准观测,观测精度应准确到1mm。地表沉降观测及路基面沉降观测的等级为国家二等水准（工程测量规范中重直位移监测网二等）。参照执行GB12897-91国家一、二等水准测量规范二等技术要求的精度。测量精度每公里水准测量偶然中误差10mm(相邻基准点点高差中误差1mm)。路基两侧边桩水平位移观测等级为建筑变形测量二级。参照执行GB/18314-2001全球定位系统（GPS）测量规范B、C级

10、技术要求和JGJ/T8-97建筑变形测量规程二级技术要求。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。1、沉降监测桩 采用水准仪测量2、位移边桩监测采用全站仪或经纬仪进行测量;2、单点沉降计采用振弦频率检测仪测试;3、剖面沉降采用剖面沉降仪进行测试;4、路堑高边坡地表位移监测建立射线网法观测网。沿边坡或滑坡纵向每隔3050m设置监测断面。每断面分别于路堑边坡的路肩、桩顶平台、边坡平台及堑顶外5m、10m设置观测桩。各工点分别于边坡可能破坏的范围外30m设置照准点和置镜点。采用经纬仪或全站仪测量，监测施工中边坡的稳定状态，指导施工。5、路堑高边坡

11、深部位移监测大型滑坡、堆积体等不良地质边坡和土质、软质岩路堑边坡高超过25m进行深部位移变形监测。边坡成型后，在边坡平台钻孔埋置，安装测斜管，采用测斜仪精确测量岩土层内部水平位移。每工点不少于2个监测断面，每个监测断面12个监测孔。6、路堑高边坡预应力锚索监测选择各工点代表性位置锚索孔，安装锚索计，约按工点锚索总孔数的5%计，且不少于2孔。采用振弦频率检测仪监测。7、路堑高边坡桩背土压力监测当滑坡、堆积体等不良地质边坡和土质、软质岩质路堑边坡设置桩板墙或高挡墙时，选择代表性地段于桩（墙）后埋设压力盒，以监测土压力的大小及变化。选用智能弦式数码压力盒。设置间距1520m，每个桩（墙）背设置3个土

12、压力盒。8、路堑高边坡地下水渗流监测对有地下水发育或存在渗流影响时，进行地下水渗流监测采用渗压计，在监测边坡范围选取12处，埋设渗压计进行地下水渗流监测。七、沉降观测频率在路基填筑期间，应每天监测一次，各种原因暂停工期间，前2天每天监测一次，以后每3天测试一次。填筑施工完成后铺设无碴轨道期间，前15天内每3天监测一次，第1530天每星期监测一次，第30天后每15天监测一次，雨后应加密监测。无碴轨道铺设后至试运营期间每月监测一次。具体应根据监测数据的变化情况，调整监测频率。八、观测点的保护基准点、观测桩，在观测期间必须采取有效措施加以保护或专人看管。在附近设醒目的警示标志防止遭施工机械碰撞损坏，

13、测量标志一旦遭受碰损，应立即复位并复测。应成立专门试验小组，进行元器件的埋设、测量和保护工作，小组人员分工明确，责任到人。元件埋设时应根据现场情况进行编号，有导线的元件应将导线引出至路基坡脚观测箱内。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，并配备专人负责指导，以确保元器件不受损坏。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。元器件埋设后，在附近设醒目的警示标志防止遭施工机械碰撞损坏,测量标志一旦遭受碰损，应立即复位并复测。九、沉降的评估方法与措施路基施工至设计标高（至预压土方的顶面）后，持续监测不少于6个月，并绘制“时间-填土高-沉降量”曲线，

14、按实测沉降推算法或沉降反演分析法，分析并推算总沉降量、工后沉降值以及后期沉降速率，并初步分析推测最终沉降完成时间，确定铺轨时间。根据分析结果，结合工期要求，验证、调整设计措施使地基处理达到预定的变形控制要求。 当评估结果表明沉降还不能满足无碴轨道的要求时，则研究确定：或延长路基摆放时间继续监测、或采取/调整地基加固措施（如调整预压土高度、确定预压土卸荷时间、调整或增加地基加固措施等），即进行“监测评估调整”循环，直至工期要求的时间为止，并满足无碴轨道铺设要求。实测沉降推算：利用实测数据推算最终沉降量的方法常用的有双曲线法、三点法（对数曲线法）、沉降速率法、星野法及修正双曲线法等。推算与实测对比

15、误差较小的推算方法：复合地基为沉降速率法、双曲线法；等载（或超载）排水固结为三点法、双曲线法；沉降反演分析推算：利用先前实测沉降曲线进行反演分析，修正地基土设计参数，并重新进行沉降计算，再由实测沉降验证，经过多次循环分析计算，预测工后沉降量。该法进行计算时采用的土层参数是利用先前实测曲线进行反演推算出来的，且经过实测沉降验证，更符合实际情况。对于过渡段不均匀沉降观测：路基施工至设计标高（至预压土方的顶面）后，持续监测不少于6个月，并分段绘制“时间-填土高-沉降量”曲线。分析计算过渡段不均匀量。当计算结果表明不均匀沉降还不能满足无碴轨道的要求时，调整过渡段处理措施施，直至满足工后差异沉降要求，并

16、满足无碴轨道铺设要求。路堑高边坡边坡变形控制要满足和各类支护结构型式的验收标准，边坡稳定性验算要满足规范规定和设计要求。各类监测警戒值根据当地工程经验采取类比法和监测资料的分析、归类总结确定，建立和完善各种条件下的边坡综合评估办法和控制标准，确保边坡稳定性、边坡质量。边桩水平位移5mm/d，竖向位移10mm/d，路基中心沉降板沉降量10mm/d。开挖过程中加强监测，若沉降量超出以上控制值，应停止开挖施工，待沉降稳定后再继续开挖，必要时采用边坡加固措施。十、观测资料整理、分析所有测试数据必须真实准确，不得造假；记录必须清晰，不得涂改；测试、记录人员必须签名。所测数据必须当天及时输入电脑，核对无误

17、后在计算机内保存。按照提交资料要求及时对测试数据进行整理、分析、汇总，及时绘制路基、填料及地基各项监测的荷载时间沉降过程曲线。路基填筑过程中应及时整理路堤边桩位移及中心沉降监测点的沉降量，当边桩水平位移大于5mm/天，垂直位移大于10mm/天，路堤中心地基处沉降观测点沉降量大于10mm/天时，应及时通知施工队，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。观测数据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。沉降观测资料及时整理、汇总分析，并提供给设计单位修正完善设计。在路堑开挖过程中，根据观测结果整理绘制“开挖高时间沉降量”关系曲线图，分析土体的发

18、展趋势，判断边坡的稳定性。十一、测量仪器、埋设监测元件设备序号仪器设备规格说明一测量仪器1水平仪DSZ1二等水准测量2电子水平仪蔡司0.3mm/km二等水准测量3全站仪精度不低于2秒，测距精度5mm4振弦频率检测仪测试单点沉降计5剖面沉降仪测试剖面沉降6测斜仪测试测斜管7钻孔机孔径108、127埋设单点沉降计8钻孔机埋设测斜管、渗压计十二、监测埋设元件 1、路基监测序号埋设元件规格数量说明二、A-1、A-2型监测断面1沉降监测桩28mm长1.2m钢钎3每一监测断面三、B-1型监测断面1沉降监测桩28mm长1.2m钢钎3每一监测断面2单点沉降计量程100mm，灵敏度0.01mm1每一监测断面3边

19、桩100mm长1.0m圆木2每一监测断面四、B-2型监测断面1沉降监测桩28mm长1.2m钢钎3每一监测断面2单点沉降计量程100mm，灵敏度0.01mm2每一监测断面3边桩100mm长1.0m圆木12每一监测断面五、B-3型监测断面1沉降监测桩28mm长1.2m钢钎3每一监测断面2坡面沉降仪1每一监测断面3沉降板量程100mm，灵敏度0.01mm0.5每一监测断面4边桩100mm长1.0m圆木2每一监测断面六、B-4型监测断面1沉降监测桩28mm长1.2m钢钎3每一监测断面2沉降板量程100mm，灵敏度0.01mm2每一监测断面3边桩100mm长1.0m圆木12每一监测断面七、C-1型监测断

20、面1沉降监测桩28mm长1.2m钢钎3每一监测断面2单点沉降计量程100mm，灵敏度0.01mm2每一监测断面3沉降板量程100mm，灵敏度0.01mm0.5每一监测断面4边桩100mm长1.0m圆木2每一监测断面八、C-2型监测断面1沉降监测桩28mm长1.2m钢钎3每一监测断面2单点沉降计量程100mm，灵敏度0.01mm3每一监测断面3沉降板量程100mm， 灵敏度0.01mm1每一监测断面4边桩100mm长1.0m圆木2每一监测断面九、C-3、C-4型监测断面1沉降监测桩28mm长1.2m钢钎3每一监测断面2单点沉降计量程100mm，灵敏度0.01mm1每一监测断面3沉降板量程100m

21、m， 灵敏度0.01mm0.5每一监测断面4边桩100mm长1.0m圆木2每一监测断面5剖面沉降仪1每一监测断面十、D-1型监测断面1沉降监测桩28mm长1.2m钢钎3每一监测断面2单点沉降计量程100mm，灵敏度0.01mm3每一监测断面3沉降板量程100mm，灵敏度0.01mm0.5每一监测断面4边桩100mm长1.0m圆木2每一监测断面十一、D-2型监测断面1沉降监测桩28mm长1.2m钢钎3每一监测断面2单点沉降计量程100mm，灵敏度0.01mm4每一监测断面3沉降板量程100mm，灵敏度0.01mm2每一监测断面4边桩100mm长1.0m圆木2每一监测断面十二、D-3、D-4型监测

22、断面1沉降监测桩28mm长1.2m钢钎3每一监测断面2单点沉降计量程100mm，灵敏度0.01mm2每一监测断面3沉降板量程100mm， 灵敏度0.01mm0.5每一监测断面4边桩100mm长1.0m圆木2每一监测断面5剖面沉降管1每一监测断面十三、E-1型监测断面1沉降监测桩28mm长1.2m钢钎1每一监测断面十四、E-2型监测断面1沉降监测桩28mm长1.2m钢钎3每一监测断面十四、E-3型监测断面1沉降监测桩28mm长1.2m钢钎1每一监测断面2单点沉降计量程100mm，灵敏度0.01mm1每一监测断面十五、E-4型监测断面1沉降监测桩28mm长1.2m钢钎3每一监测断面2单点沉降计量程

23、100mm，灵敏度0.01mm1每一监测断面十六、F-1型监测断面1沉降监测桩28mm长1.2m钢钎5每一监测断面2单点沉降计量程100mm，灵敏度0.01mm1每一监测断面十七、F-2型监测断面1沉降监测桩28mm长1.2m钢钎3每一监测断面2单点沉降计量程100mm，灵敏度0.01mm3每一监测断面十八、F-3型监测断面1沉降监测桩28mm长1.2m钢钎5每一监测断面2单点沉降计量程100mm，灵敏度0.01mm1每一监测断面3沉降板量程100mm， 灵敏度0.01mm1.5每一监测断面4边桩100mm长1.0m圆木2每一监测断面十九、F-4型监测断面1沉降监测桩28mm长1.2m钢钎3每

24、一监测断面2单点沉降计量程100mm，灵敏度0.01mm2每一监测断面3沉降板量程100mm， 灵敏度0.01mm4每一监测断面4边桩100mm长1.0m圆木2每一监测断面二十、F-5型监测断面1沉降监测桩28mm长1.2m钢钎5每一监测断面2剖面沉降仪1每一监测断面3沉降板量程100mm， 灵敏度0.01mm1.5每一监测断面4边桩100mm长1.0m圆木2每一监测断面二十一、F-6型监测断面1沉降监测桩28mm长1.2m钢钎3每一监测断面2沉降板量程100mm，灵敏度0.01mm5每一监测断面3边桩100mm长1.0m圆木1每一监测断面二十二、F-7型监测断面1沉降监测桩28mm长1.2m钢钎5每一监测断面2单点沉降计量程100mm，灵敏度0.01mm2每一监测断面3沉降板量程100mm， 灵敏度0.01mm1.5每一监测断面4边桩100mm长1.0m圆木2每一监测断面二十三、F8型监测断面1沉降监测桩28mm长1.2m钢钎3每一监测断面2单点沉降计量程100mm，灵敏