測繪工程畢業(yè)設(shè)計（論文）高速鐵路無砟軌道線下工程中的墩臺、路基、隧道工程的沉降變形觀測與分析

1、 遼寧科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計 第i頁摘 要本設(shè)計主要用于哈大客運專線高速鐵路無砟軌道施工范圍內(nèi)的墩臺、路基、隧道工程施工過程中的沉降變形觀測。本管段要求構(gòu)筑物應(yīng)具有足夠的強度、剛度、穩(wěn)定性，滿足耐久性要求，并強調(diào)與相鄰構(gòu)筑的變形與剛度協(xié)調(diào)統(tǒng)一，滿足高速列車平穩(wěn)、安全運營，以及旅客乘坐的舒適度要求。針對以上客運專線的特點，無砟軌道對路基、橋涵、隧道等線下工程工后沉降要求十分嚴格、標準高。雖然設(shè)計中對土質(zhì)路基、橋梁墩臺基礎(chǔ)等均進行了沉降變形計算，采取了相應(yīng)的設(shè)計措施，但設(shè)計的沉降分析、計算受勘測、設(shè)計、施工、質(zhì)量監(jiān)測等眾多環(huán)節(jié)的影響，其精度僅能達到估算的程度，不足以控制無砟軌道工后沉降和差異沉降。

2、為確保線土建工程滿足無砟軌道鋪設(shè)條件的要求，在施工期間必須按設(shè)計要求進行系統(tǒng)的沉降變形動態(tài)監(jiān)測。關(guān)鍵字：無砟軌道；變形監(jiān)測；墩臺工程變形監(jiān)測；路基工程變形監(jiān)測；隧道工程變形監(jiān)測 遼寧科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計 第ii頁abstractthe design is mainly used for the construction of the pipe within the piers, foundation, tunnel construction in the settlement process of observation. harbin-dalian passenger rail requi

3、res no residue structure should have sufficient strength, stiffness, stability, meet the durability requirements, and to emphasize the deformation and the stiffness of the adjacent building harmonization to meet the high-speed train smooth, safe operation, and passengers ride comfort requirements. p

4、assenger view of the above characteristics, no slag track on the roadbed, bridges and culverts, tunnels and other line works very strict settlement after the standard high.although the design of the soil subgrade, bridge piers, foundation settlement dengjun were calculated to take the appropriate de

5、sign measures, but the design of the sedimentation analysis, calculated by the investigation, design, construction, quality monitoring and many other aspects of the impact, the accuracy only to estimate the extent sufficient to control track of the settlement after no residue and differential settle

6、ment. civil works to ensure that cable laying track to meet the conditions of slag-free requirements, the construction requirements of the system must be designed dynamic monitoring of settlement.keyword:no residue track; deformation monitoring; pier engineering deformation monitoring ; the subgrade

7、 engineering deformation monitoring ; the tunnel engineering deformation monitoring 遼寧科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計 第i頁1 緒論.11.1 我國高速鐵路發(fā)展的歷史起點.11.2 我國鐵路跨入高速時代.11.3 展望我國高速鐵路發(fā)展的未來.22 概況.32.1 工程概況.32.2 土質(zhì)概況.33 墩臺工程變形監(jiān)測.43.1 墩臺變形控制標準.43.1.1 一般規(guī)定.43.1.2 橋墩沉降變形觀測.53.1.3 觀測標造價.53.2 觀測方法.73.2.1 沉降變形測量等級及精度要求.73.2.2 沉降變形監(jiān)測觀測具

8、體要求.83.3 觀測資料要求.103.4 觀測頻次.114 路基工程變形監(jiān)測.124.1 一般規(guī)定.124.2 路基的控制標準.124.3 觀測元件的選取、埋設(shè).144.4 觀測頻率.154.5 沉降觀測結(jié)果的分析、評估.164.5.1 一般規(guī)定.164.5.2 計算和實測沉降的比較.164.5.3 推導(dǎo)各觀測斷面沉降變形擬合曲線.17 遼寧科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計 第ii頁4.5.4 各觀測斷面工后沉降的預(yù)測.194.5.5 鋪設(shè)無砟軌道技術(shù)條件的評定.205 隧道工程變形監(jiān)測.225.1 一般要求.225.2 隧道觀測斷面的布設(shè).225.2.1 隧道觀測點的布設(shè).225.2.2 隧道基礎(chǔ)沉

9、降觀測頻次.225.3 隧道沉降分析評估.235.4 暗挖段.235.4.1 監(jiān)控量測類型.245.4.2 監(jiān)控量測測點設(shè)計布置及示意圖.245.4.3 設(shè)備配置.265.4.4 測點埋設(shè)及施測方法.265.5 資料整理.316 沉降觀測結(jié)果的分析、評估.336.1 鋪設(shè)無砟軌道技術(shù)條件的評定.336.2 過渡段.336.3 區(qū)段鋪設(shè)無砟軌道技術(shù)條件綜合評定.336.4 評估報告的匯編.34專 題.34結(jié) 語.35致 謝.40參考文獻.41附 錄.42 遼寧科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計 第1頁1 緒論作為新世紀的嶄新交通方式高速鐵路的出現(xiàn)和發(fā)展絕非偶然，它是國民經(jīng)濟發(fā)展、科學(xué)技術(shù)進步以及鐵路與其它運

10、輸方式激烈競爭的產(chǎn)物，它的出現(xiàn)，使代表傳統(tǒng)輪軌系統(tǒng)陸上運輸工具的鐵路進入了新的發(fā)展階段。1.1 我國高速鐵路發(fā)展的歷史起點在中國，鐵路是國家重要的基礎(chǔ)設(shè)施、國民經(jīng)濟的大動脈和大眾化交通工具，在綜合交通運輸體系中處于骨干地位。建設(shè)現(xiàn)代化的中國鐵路，必須在速度上“突出重圍”。高速鐵路具有速度快、運量大、節(jié)約土地、節(jié)能環(huán)保等明顯優(yōu)勢。發(fā)展高速鐵路，符合中國經(jīng)濟社會發(fā)展需要，對于構(gòu)建現(xiàn)代綜合交通運輸體系，實施可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略，建設(shè)創(chuàng)新型國家具有重要作用。1.2 我國鐵路跨入高速時代目前，中國高速鐵路的營業(yè)里程已經(jīng)達到 7531 公里，是全世界高鐵運營里程最長的國家。運營狀況總體很好。一是設(shè)備質(zhì)量可靠。無

11、論是線路基礎(chǔ)、通信信號、牽引供電等固定設(shè)備，還是動車組等移動設(shè)備，質(zhì)量穩(wěn)定，運行平穩(wěn)。二是運輸安全穩(wěn)定。高速安全保障體系日趨完善，職工隊伍素質(zhì)過硬，保持了良好的安全記錄，沒有發(fā)生旅客傷亡事故。三是經(jīng)營狀況良好。高速鐵路受到廣大旅客的青睞，市場需求旺盛。高速鐵路為人民群眾創(chuàng)造了美好生活的新時空，贏得了大家的贊譽。中國加快高速鐵路建設(shè)，是科學(xué)發(fā)展的時代要求。高速鐵路作為現(xiàn)代社會的一種新的運輸方式，具有極為明顯的優(yōu)勢。在運行速度上，最高時速可達 350 公里，堪稱陸地飛行；在運輸能力上，一個長編組的列車可以運送 1000 多人，每隔 3 分鐘就可以開出一個列車，運力強大；在適應(yīng)自然環(huán)境上，高速列車可

12、以全天候運行，基本不受雨雪霧的影響；在列車開行上，采取“公交化”的模式，旅客可以隨到隨走；在節(jié)能環(huán)保上，高速鐵路是綠色交通工具，非常適應(yīng)節(jié)能減排的要求。正因為如此，高速鐵路正在為國家經(jīng)濟社會又好又快發(fā)展提供重要的支撐和保障。 遼寧科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計 第2頁1.3 展望我國高速鐵路發(fā)展的未來按照質(zhì)量、安全、工期、投資效益、環(huán)境保護、技術(shù)創(chuàng)新“六位一體”和建設(shè)綠色鐵路的要求，中國正在高標準、高效率、高質(zhì)量地推進大規(guī)模高速鐵路建設(shè)。目前，中國在建城際高速鐵路總長 1427 公里，主要分布在環(huán)渤海、長三角、珠三角、山東半島、江漢平原、中原及成渝等地區(qū)。到 2015 年，覆蓋全國主要中心城市的“四縱

13、四橫”高速鐵路網(wǎng)基本建成，城鎮(zhèn)密集地區(qū)建成城際鐵路，客運需求基本得到滿足。全國鐵路營業(yè)里程 12 萬公里左右，其中新建高速鐵路 1.6 萬公里。鐵路“瓶頸”制約基本消除，對經(jīng)濟社會發(fā)展的保障能力明顯增強。鐵路在綜合交通骨干地位和作用進一步突顯，為國家節(jié)能減排、建設(shè)資源節(jié)約型和環(huán)境保護型社會發(fā)揮重要作用。 遼寧科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計 第3頁2 概況2.1 工程概況工程概況鞍山隧道位于遼寧省寧遠鎮(zhèn)，起訖 dk284+095-dk286+545，隧道全長 2440 米，為雙線隧道。全隧道位于半徑為 8000m 的圓曲線與半徑為 5000m 緩和曲線內(nèi)，隧道呈v 字形縱坡，dk284+970-dk28

14、5+020 段共 50m 暗挖段采用暗挖施工，復(fù)合式襯砌，結(jié)構(gòu)形式為曲墻帶仰拱。dk285+340-dk285+800 段為樁維護段，其余部分為放坡開挖施工。路基分為五段第一段位于海鞍特大橋與將軍屯大橋之間，線路共長 335.73 公里，共設(shè) 8 個觀測斷面；第二段位于將軍屯大橋與名甲山大橋之間，全長為 781.43 米，共設(shè) 19 個觀測斷面；第三段位于將軍屯大橋的 0#臺-4#臺,按要求對 0 號臺、2 號墩、4號臺進行沉降觀測；第四段為名甲山特大橋的 0#臺-146#臺；最后一段位于名甲山特大橋大里程端，鞍山隧道小里程端。橋涵位于名甲山，全長 4715.9 米，名甲山特大橋的墩臺由 0#

15、臺-146#臺。其中摩擦樁 131 個墩，柱樁有 14 個墩，其中 4#-7#、42#-45#、92#-95#、115#-118#為懸臂現(xiàn)澆預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁12。2.2 土質(zhì)概況測區(qū)地質(zhì)為沖積平原，地形平坦、開闊。表面覆粉質(zhì)粘土、粘土、粉土、粉砂、細紗、中砂、粗砂，下覆混合花崗巖石英砂巖、粉砂巖、灰?guī)r。工點地層較簡單，表面覆粉質(zhì)沙土、粘土、紗類土，厚度大于 50m，部分地段為松軟地基。 遼寧科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計 第4頁3 墩臺工程變形監(jiān)測墩臺工程的變形監(jiān)測內(nèi)容需要符合一定的觀測標準，通過一定的觀測標準進行設(shè)計才能達到規(guī)定的要求，在設(shè)計過程中要對觀測標志的選取、造價等問題認真考慮，更重要的是

16、要想好采取怎樣的觀測方法來實施才能滿足精度及等級的要求，并對最后的觀測結(jié)果進行系統(tǒng)的分析與評估。3.1 墩臺變形控制標準對于高速鐵路橋梁基礎(chǔ)的沉降控制，墩臺基礎(chǔ)的沉降量應(yīng)按恒載計算，其工后沉降不應(yīng)超過下列允許值：墩臺均勻沉降量：對于有砟橋面橋梁30mm；對于無砟橋面橋梁20mm。靜定結(jié)構(gòu)相鄰墩臺沉降量之差：對于有砟橋面橋梁15mm；對于無砟橋面橋梁5mm10。對于高速鐵路，控制橋涵沉降，主要是工后沉降，計算工后沉降的值，由于受到各種因素的影響往往偏差很大。因此有必要進行實測驗證，積累觀測數(shù)據(jù)。3.1.1 一般規(guī)定1.無砟軌道鋪設(shè)前，應(yīng)對橋涵沉降、變形作系統(tǒng)的評估，確認橋涵基礎(chǔ)沉降、梁體變形等符

17、合技術(shù)標準要求。2.通過各施工階段對墩臺沉降的觀測，驗證和校核設(shè)計理論、設(shè)計計算方法，并根據(jù)沉降資料的分析預(yù)測總沉降和工后沉降量，進而確定橋梁工后沉降是否滿足鋪設(shè)無砟軌道要求。3.根據(jù)沉降資料分析，對沉降量可能超標的墩臺研究對策，提出改進措施，以保證橋梁工程的安全；同時積累實體橋梁工程的沉降觀測資料，為完善樁基礎(chǔ)沉降分析方法作技術(shù)儲備。4.觀測期內(nèi)，基礎(chǔ)沉降實測值超過設(shè)計值 20及以上時，應(yīng)及時查明原因，必要時進行地質(zhì)復(fù)查，并根據(jù)實測結(jié)果調(diào)整計算參數(shù)，對設(shè)計預(yù)測沉降進行修正或采取沉降控制措施。 遼寧科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計 第5頁3.1.2 橋墩沉降變形觀測1.觀測點設(shè)在墩身上，數(shù)量每墩不少于

18、2 處。 2.橋墩標則設(shè)置在墩底高出地面或水位 0.5m 左右；當(dāng)墩身較矮梁底距離地面凈空較低不足 4.0m 時，橋墩觀測標可設(shè)置在對應(yīng)墩身埋標位置的頂帽上埋設(shè)。特殊情況可按照確保觀測精度、觀測方便、利于測點保護的原則8。見下圖 3.1 所示：基礎(chǔ)當(dāng)墩高大于14m時埋標示意圖墩身側(cè)面大連哈爾濱墩身觀測標承臺觀測標承臺觀測標墩身觀測標大連哈爾濱承臺觀測標基礎(chǔ)平面承臺觀測標墩身觀測標當(dāng)墩高小于4m時埋標示意圖墩身側(cè)面大連哈爾濱墩身觀測標地面線(水位)承臺觀測標承臺觀測標承臺觀測標承臺觀測標地面線(水位)墩身觀測標哈爾濱大連墩身側(cè)面當(dāng)墩高在414 之間時埋標示意圖基礎(chǔ)基礎(chǔ)墩身觀測標哈爾濱承臺觀測標承

19、臺觀測標基礎(chǔ)平面承臺觀測標哈爾濱大連墩身觀測標承臺觀測標墩高墩高圖 3.1 觀測標的埋設(shè)3.橋墩編號從左到右，順序為：前綴+橋名+墩（臺）在本橋中的編號+序號。3.1.3 觀測標造價1.梁體沉降變形觀測標觀測標采用20mm 的不銹鋼棒，鋼棒露出外面部分需要磨圓處理。見下圖 3.2 所示： 遼寧科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計 第6頁圖 3.2 橋涵變形觀測點設(shè)置參考圖2.承臺、墩身沉降變形觀測標 根據(jù)設(shè)計定制沉降觀測標，觀測標材料為不銹鋼。見下圖 3.3、3.4 所示：圖 3.3 承臺沉降觀測標構(gòu)造圖 遼寧科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計 第7頁圖 3.4 墩身沉降觀測標構(gòu)造圖3.2 觀測方法下部結(jié)構(gòu)的沉降變形觀

20、測按照固定的觀測路線和觀測方法進行，觀測路線必須形成附合或閉合路線，使用固定的工作基點對應(yīng)沉降變形觀測點進行觀測。3.2.1 沉降變形測量等級及精度要求1.本線沉降變形測量高程系統(tǒng)采用 1985 國家高程基準，等級及作業(yè)的精度要求按表 3.1規(guī)定執(zhí)行3：表 3.1 沉降變形觀測網(wǎng)的主要技術(shù)要求等級相鄰基準點高差中誤差(mm)每站高差中誤差(mm)往返較差、附合或環(huán)線閉合差(mm)監(jiān)測已測高差較差(mm)使用儀器、觀測方法的要求二等0.50.130.3n0.5nds05 型儀器、按國家一等水準測量的技術(shù)要求施測三等1.00.30.6n0.6nds05 或 dsi 型儀器，按暫行規(guī)定二等水準測量的

21、技術(shù)要求施測沉降變形觀測點的精度要求和觀測方法見表 3.2： 遼寧科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計 第8頁表 3.2 沉降變形觀測點的精度要求和觀測方法等級高程中誤差( mm)相鄰點高差中誤差(mm)觀測方法往返較差、附合或環(huán)線閉合差(mm)二等士 0.5士 0.3按國家一等精密水準測量0.3n三等士 1.0士 0.5按二等水準測量0.6n一、二等水準測量儀器及主要技術(shù)要求見表 3.3：表 3.3 一、二等水準測量儀器及主要技術(shù)要求等級儀器視線長度( m )前后視距差( m)在任一測點上前后視距差累計( m)視線高度( m)一等dsz05、ds05300.51.50.5二等ds1、ds05ds150,d

22、s05 601.03.00.3水平位移監(jiān)測網(wǎng)主要技術(shù)要求見表 3.4：表 3.4 水平位移監(jiān)測網(wǎng)主要技術(shù)要求相鄰基準點的點位中誤差（mm）平均邊長（m）測角中誤差（）最弱邊相對中誤差作業(yè)要求 3501.81/70000按照國家三等平面控制要求觀測6.02002.51/400003.2.2 沉降變形監(jiān)測觀測具體要求1.儀器設(shè)備的使用見表 3.5：在選用儀器設(shè)備時要根據(jù)本工程所需要達到的精度而言，除此之外也要考慮價格是否合適，適用度等方面。 遼寧科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計 第9頁表 3.5 儀器設(shè)備序號設(shè)備名稱設(shè)備型號數(shù)量計算用軟件備注1電子水準儀dini 1 臺2電子水準儀dini122 臺3配套銦

23、瓦尺3 副4剖面沉降儀xb338-b1 臺套隨機軟件5全站儀dtm5522 臺2水準網(wǎng)的觀測按照國家二等水準施測，采用單路線往返觀測。每次觀測均形成閉合檢驗條件。3水準儀使用 ds05 或 ds1 型儀器，儀器及配套水準尺均應(yīng)在有效合格檢定期內(nèi)。水準儀與水準尺在使用前及使用過程中，經(jīng)常規(guī)檢校合格，水準儀視準軸與水準管軸的夾角均不超過 15。儀器各種設(shè)置正確，其中有限差要求的項目按規(guī)范要求在儀器中進行設(shè)置，并在數(shù)據(jù)采集時自動控制，不滿足要求的在現(xiàn)場進行提示并進行重測。4外業(yè)測量一條路線的往返測使用同一類型儀器和轉(zhuǎn)點尺墊，沿同一路線進行。觀測成果的重測和取舍按國家一、二等水準測量規(guī)范（gb/t 1

24、2897-2006）有關(guān)要求執(zhí)行。觀測時，視線長度30m，前后視距差0.5m，前后視距累積差1.5m，視線高度0.5m；測站限差：兩次讀數(shù)差0.4mm，兩次所測高差之差0.6 mm，檢測間歇點高差之差1.0 mm；觀測讀數(shù)和記錄的數(shù)字取位：使用 ds05 或 ds1 級儀器，讀記至0.05mm 或 0.1mm；使用數(shù)字水準儀讀記至 0.01mm；即在沉降觀測中各項限差按一等來觀測，精度（結(jié)果）按二等來處理1。 5觀測時，一般按后-前-前-后的順序進行，對于有變換奇偶站功能的電子水準儀，按以下順序進行：（1）往測：奇數(shù)站為后前前后 偶數(shù)站為前后后前（2）返測：奇數(shù)站為前后后前 遼寧科技大學(xué)本科生

25、畢業(yè)設(shè)計 第10頁 偶數(shù)站為后前前后6每一測段均為偶數(shù)測站。觀測時避免陽光直射；扶尺時借助尺撐，使標尺上的氣泡居中，標尺垂直。7觀測前 30min，將儀器置于露天陰影處，使儀器與外界氣溫趨于一致。測量中避免望遠鏡直接對著太陽；避免視線被遮擋，遮擋不超過標尺在望遠鏡中截長的20%。8自動安平水準儀的圓水準器，嚴格置平。在連續(xù)各測站上安置水準儀時，使其中兩腳螺旋與水準路線方向平行，第三腳螺旋輪換置于路線方向的左側(cè)與右側(cè)。除路線拐彎處外，每一測站上儀器與前后視標尺的三個位置，一般為接近一條直線。9觀測過程中為保證水準尺的穩(wěn)定性，選用 2.5kg 以上的尺墊，水準觀測路線必須路面硬實，觀測過程中尺墊踩

26、實以避免尺墊下沉。同時觀測過程中避免儀器安置在容易震動的地方，如果臨時有震動，確認震動源造成的震動消失后，在進行測量。水準尺均借助尺撐整平扶直，確保水準尺垂直。10數(shù)據(jù)處理時，閉合差、中誤差等均滿足要求后進行平差計算，主水準路線要進行嚴密平差，選用經(jīng)鑒定合格的軟件進行4。3.3 觀測資料要求1橋梁梁體和墩臺墩臺變形的觀測精度為1mm，讀數(shù)取位至 0.1mm。觀測小組要按照觀測時間要求，及時進行沉降觀測。觀測數(shù)據(jù)按照統(tǒng)一格式填寫，所有觀測數(shù)據(jù)必須真實準確，不得造假；記錄必須清晰，不得涂改；觀測、記錄人員必須簽名，及時將采集的數(shù)據(jù)進行整理，填寫統(tǒng)一表格。以書面及 excel 電子表格兩種形式存檔、

27、報送有關(guān)單位。觀測數(shù)據(jù)按照統(tǒng)一格式填寫，每月將采集的數(shù)據(jù)進行整理。觀測數(shù)據(jù)要求結(jié)合施工過程，詳細記錄各個施工節(jié)點前后的觀測數(shù)據(jù)。如架梁時間、軌道板底座施工、鋪板時間、軌道板精調(diào)時間以及鋪軌時間。觀測數(shù)據(jù)要進行抽檢，并由監(jiān)理單位對觀測資料進行確認。 遼寧科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計 第11頁2框構(gòu)、旅客地道及涵洞框構(gòu)、涵洞的觀測數(shù)據(jù)要求與橋墩臺要求一致。參照橋墩臺數(shù)據(jù)要求5。3.4 觀測頻次1墩臺沉降觀測每個墩臺從承臺施工后，就要開始進行沉降首次觀測，以后根據(jù)下表中要求的時間間隔進行觀測。墩臺沉降觀測頻次見表 3.611：表 3.6 墩臺沉降觀測頻次觀測階段觀測期限觀測周期備注 墩臺基礎(chǔ)施工完成/設(shè)置

28、觀測點墩臺混凝土施工全程荷載變化前后各1 次或 1 次/周承臺回填時，測點應(yīng)移至墩身或墩頂架梁前全程1 次/周預(yù)制梁架設(shè)全程前后各 1 次附屬設(shè)施施工全程荷載變化前后各1 次或 1 次/周制梁前全程1 次/周上部結(jié)構(gòu)施工中全程荷載變化前后各1 次或 1 次/周附屬設(shè)施施工全程荷載變化前后各1 次或 1 次/周架橋機（運梁車）通過全程前后各 1 次至少進行 2 次通過前后的觀測橋梁主體工程完工無砟軌道鋪設(shè)前6 個月1 次/周巖石地基的橋梁，一般不宜少于 2 個月無砟軌道鋪設(shè)期間全程1 次/天03 個月1 次/月412 個月1 次/3 個月無砟軌道鋪設(shè)完成后1324 個月1 次/6 個月工后沉降長

29、期觀測注：觀測墩臺沉降時，應(yīng)同時記錄結(jié)構(gòu)荷載狀態(tài)，環(huán)境溫度及天氣日照情況。 遼寧科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計 第12頁4 路基工程變形監(jiān)測路基工程的路基變形監(jiān)測主要包括：路基面的沉降觀測，路基基底沉降觀測，路基坡腳位移觀測和過渡段沉降觀測。通常情況下路基工程沉降變形觀測以路基面沉降觀測和地基沉降觀測為主。4.1 一般規(guī)定1.本區(qū)段的路基設(shè)計斷面類型主要有：a1 型、d 型、g 型、j 型、e1 型、e2 型、f1型、f2 型。沉降變形觀測斷面應(yīng)根據(jù)不同的地基條件，不同的結(jié)構(gòu)部位等具體情況設(shè)置；測點的設(shè)置位置應(yīng)滿足設(shè)計要求，同時還應(yīng)針對施工掌握的地質(zhì)、地形等情況調(diào)整或增設(shè)。2.觀測點應(yīng)設(shè)在同一橫斷面上

30、，這樣有利于測點看護，便于集中觀測，統(tǒng)一觀測頻率，更重要的是便于各觀測項目數(shù)據(jù)的綜合分析。3.路基面觀測斷面沿線路方向的間距一般不大于 50m ；地勢平坦、地基條件均勻良好的路塹、高度小于 5m 的路堤可放寬到 100m ；地形、地質(zhì)條件變化較大地段應(yīng)適當(dāng)加密觀測斷面。4. 一般路基填筑至路基基床表層頂面，加堆載預(yù)壓的路堤填筑至基床底層表面后，在路基面設(shè)觀測樁，進行路基面沉降觀測，時間不少于 6 個月。根據(jù)觀測結(jié)果，分析評價地基的最終沉降量完成時間，及時調(diào)整設(shè)計措施使地基處理達到預(yù)定的控制要求。同時作為竣工驗收時控制沉降量的依據(jù)。5.測點及觀測元器件的埋設(shè)位置應(yīng)符合設(shè)計要求，且標設(shè)準確、埋設(shè)穩(wěn)

31、定。觀測期間應(yīng)對觀測點采取有效的保護措施，防止施工機械的碰撞，人為因素的破壞，務(wù)必使觀測工作能善始善終，取得滿意成果12。4.2 路基的控制標準路基測點布置圖及編號：路基各類型斷面上觀測標編號圖，順序從左到右前綴+斷面設(shè)計序號+部位+序號：1.a1 型斷面觀測標布置圖（lj+斷面設(shè)計序號+d1、d2、d3） 遼寧科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計 第13頁根據(jù)設(shè)計圖要求，斷面上不設(shè)沉降板。見下圖 4.1：圖 4.1 a1 型斷面觀測標布置圖2.d 型斷面觀測標布置圖（lj+斷面設(shè)計序號+d1、d2、d3）,見下圖 4.2：圖 4.2 d 型斷面觀測標布置圖3.e1 型斷面觀測標布置圖（lj+斷面設(shè)計序號+

32、d1、d2、j3、d4），見圖 4.3：圖:4.3 e1 型斷面觀測標布置圖4.e2 型斷面觀測標布置圖（lj+斷面設(shè)計序號+d1、d2、j3、d4），見圖 4.4：沉降監(jiān)測樁沉降監(jiān)測樁基床表層基床底層地基沉降監(jiān)測樁基床表層沉降監(jiān)測樁沉降板沉降監(jiān)測樁基床底層地基沉降監(jiān)測樁沉降監(jiān)測樁基床表層挖除換填層 遼寧科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計 第14頁圖 4.4 e2 型斷面觀測標布置圖注：挖方路塹段采用 d、a1 型斷面觀測標布置方法布置；填方路堤段采用 e1、e2 型斷面觀測標布置方法布置。4.3 觀測元件的選取、埋設(shè)1.觀測元件的選?。簯?yīng)滿足工后沉降的評估需要以及精度要求。路基面采用觀測樁觀測，地基面采

33、用沉降板、剖面沉降管進行觀測。對于剖面沉降管儀器的選配，應(yīng)選用高靈敏度、高精度、高可靠性及穩(wěn)定性好的儀器；儀器企業(yè)廠家應(yīng)具有相應(yīng)的生產(chǎn)許可證、計量器具許可證和質(zhì)量等證明文件，并具有良好的工程應(yīng)用業(yè)績和信譽評價。由公司統(tǒng)一招標采購。2.觀測元件的埋設(shè)：觀測元件除沉降觀測樁外，均應(yīng)在地基加固完成后路堤填筑施工前埋設(shè)。3.沉降觀測樁（點）：在一般路基填筑至基床表層頂面，加載預(yù)壓路堤填筑到基床底層頂面后，埋設(shè)沉降觀測樁（點），路基面兩側(cè)觀測樁應(yīng)設(shè)在距左右線路中心 3.2m 處。4.沉降板：由鋼底板、金屬測桿（40mm 厚壁鍍鋅鐵管）及保護套管（直徑不小于小75mm、壁厚不小于 4mm 的硬 pvc 管

34、）組成，鋼底板尺寸為 50cm50cm ，厚1cm；具體按設(shè)計圖樣焊接組裝。采用水平儀按國家一等精密水準測量方法測量沉降板標高變化。沉降板應(yīng)埋入褥墊層頂部嵌入 10cm，采用中粗砂回填密實，再套上保護套管，保護套管略低于沉降板測桿，上口加蓋封住管口，并在其周圍填筑相應(yīng)填料穩(wěn)定沉降監(jiān)測樁基床表層沉降監(jiān)測樁沉降板沉降監(jiān)測樁基床底層地基1:1.51:1 遼寧科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計 第15頁保護套管，完成沉降板的埋設(shè)工作。采用水平儀按國家一等精密水準測量方法測量埋設(shè)就位的沉降板測桿桿頂標高作為初始讀數(shù)，隨著路基填筑施工逐漸接高沉降板測桿和保護套管，每次接長高度以 1m 為宜，接長前后測量桿頂標高變化量

35、確定接高量。5.剖面沉降管：采用專用塑料硬管，其抗彎剛度應(yīng)適應(yīng)被測土體的豎向位移要求，管端接口密合。剖面沉降測量是將剖面沉降儀探頭預(yù)埋在剖面沉降管槽內(nèi)，按一定間距依次讀數(shù)，起始端管口標高采用水平儀按國家一等精密水準測量方法進行測量，再通過數(shù)據(jù)處理計算求出不同位置處地基的沉降量。剖面沉降管在褥墊層頂面開槽埋設(shè)，槽底中粗砂找平，表面回填 5cm 中粗砂并與褥墊層相平，兩端部應(yīng)進行有效保護。6.每個工點觀測斷面及觀測點的數(shù)量，埋設(shè)觀測元件的種類、數(shù)量，根據(jù)設(shè)計要求和一定的原則由設(shè)計、施工、監(jiān)理方在現(xiàn)場核查確定。并填寫工點沉降觀測斷面、點布置表，見附錄 a13。4.4 觀測頻率1.沉降變形的水準測量精

36、度為 1mm，讀數(shù)取位至 0.1mm；剖面沉降管的測量精度為8mm/30m；單點沉降計觀測精度為 0.01mm。2.路基沉降觀測的頻次不低于表 4.1 的規(guī)定。當(dāng)環(huán)境條件發(fā)生變化或數(shù)據(jù)異常時應(yīng)及時觀測。表 4.1 路基沉降觀測頻次觀測階段觀測頻次一般1 次天沉降量突變23 次天填筑或堆載 兩次填筑間隔時間較長1 次3 天第 1 個月1 次周第 2 、3 個月1 次10 天3 個月以后1 次月堆載預(yù)壓或路基施工完畢6 個月以后1 次2 周第 1 個月1 次2 周第 2、3 個月1 次月無砟軌道鋪設(shè)后312 個月1 次3 月 遼寧科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計 第16頁4.5 沉降觀測結(jié)果的分析、評估4.

37、5.1 一般規(guī)定路基上鋪設(shè)無砟軌道前，應(yīng)對路基變形作系統(tǒng)的評估，確認路基的工后沉降和變形符合設(shè)計要求。路基填筑完成或施加預(yù)壓荷載后應(yīng)有不少于 6 個月的觀測和調(diào)整期，觀測數(shù)據(jù)不足以評估時，應(yīng)繼續(xù)觀測；工后沉降評估不能滿足設(shè)計要求時，應(yīng)采取必要的加速或控制沉降措施。評估時發(fā)現(xiàn)異?，F(xiàn)象或?qū)υ加涗涃Y料存在疑問，可進行必要的檢查。4.5.2 計算和實測沉降的比較比較計算的總沉降量與實測總沉降主要目的是：1.審核設(shè)計階段的沉降計算模型和參數(shù)是否符合實際。2.估計真實的路基壓縮模量 es ，以便確定鋪設(shè)無砟軌道結(jié)構(gòu)（自重）產(chǎn)生的附加沉降。3.如果施工期觀察到的沉降明顯大于計算沉降量，超過設(shè)計值 20t0

38、 及以上時，而且經(jīng)過檢查排除測量儀器和人為錯誤，可盡早檢查修改設(shè)計，保證路基的工后沉降滿足要求。由設(shè)計院提供相應(yīng)觀測斷面的路堤本身壓縮變形量與地基總沉降量。4.計算和實測沉降值的比較具體操作時，應(yīng)對路基工點每一觀測斷面的各觀測面（特別是路堤底部地基面）沉降繪制施工過程（包括觀察期）沉降隨時間發(fā)展的曲線，見示意圖 4.5 。在此基礎(chǔ)上估計各觀測面的最終沉降，對每一路基工點應(yīng)制作沉降計算和測定結(jié)果比較表。下圖 4.5 是路堤施工完成后，為了估計真實的路基壓縮模量 es ，以便確定鋪設(shè)無砟軌道結(jié)構(gòu)（自重）產(chǎn)生的附加沉降。所以對路基施加預(yù)壓荷載，以便更準確的估算出鋪設(shè)無砟軌道后路基的一個沉降量；0 刻

39、度以上曲線為路基預(yù)壓土堆載厚度，0 刻度 遼寧科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計 第17頁一下曲線為路基在預(yù)壓期間的一個沉降量，圖 4.5 和圖 4.6 的區(qū)別是圖 4.6 為未施加預(yù)壓荷載，圖 4.5 為施加預(yù)壓荷載后。圖 4.5 沉降施工過程（包括觀察期）沉降隨時間發(fā)展的曲線表 4.2 沉降計算和觀測結(jié)果比較表區(qū)段編號工點號沉降測定時間報告日期觀測面編號里程計算沉降地基總沉降（mm）沉降分析和觀測結(jié)果比較應(yīng)按要求及時報送業(yè)主及咨詢、設(shè)計單位，如果發(fā)現(xiàn)測定的沉降明顯大于計算沉降，超過設(shè)計值 20及以上時，應(yīng)及時通知設(shè)計方、咨詢方和業(yè)主，由咨詢方組織進行分析討論，確定原因，采取相應(yīng)措施。沉降計算和觀測結(jié)果

40、比較表見上表 4.2。 遼寧科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計 第18頁4.5.3 推導(dǎo)各觀測斷面沉降變形擬合曲線為了盡可能準確的預(yù)測工后沉降，應(yīng)對基床表層頂部（沉降觀測樁或在超載預(yù)壓時為沉降板）觀測的沉降進行曲線擬合，對路堤區(qū)段可根據(jù)路堤填筑完成后沉降觀測樁（或在超載預(yù)壓時為沉降板）觀測的結(jié)果為基準。曲線擬合一般以中心觀測樁結(jié)果為主，路肩觀測樁為參考。對路基橫斷面不對稱區(qū)段（例如基底地面橫坡1：5 ）應(yīng)相應(yīng)考慮路肩觀測樁測定結(jié)果。擬合曲線的推導(dǎo)一般以三個月為周期反復(fù)進行以不斷逼近路基的真實變形狀況。具體的說，在路堤完成填筑、安裝沉降觀測樁后，按規(guī)定的周期測定三個月后可根據(jù)三個月測定的沉降觀測結(jié)果推導(dǎo)第一

41、個擬合曲線 s1 (t)。根據(jù)這個沉降擬合曲線可外推（預(yù)測）六個月后的沉降 s1(t =6 個月）然后繼續(xù)觀測三個月，并檢查第一次預(yù)測結(jié)果是否合理。然后根據(jù)總共六個月觀測的結(jié)果推導(dǎo)第二個更接近時間的沉降擬合曲線 s2 (t)，以這種方式不斷逼近真實的路基變形發(fā)展。應(yīng)當(dāng)指出，在推導(dǎo)沉降擬合曲線時后期的沉降測定結(jié)果特別重要，應(yīng)重點考慮。通常采用的沉降擬合曲線有以下幾種：指數(shù)函數(shù)：s(t)=s(1-e-a.t)雙曲函數(shù)：s(t) =t/(b+t/s)其中：s：以路堤填筑完成后（沉降觀測樁安裝后）為時間起點（t=0）發(fā)生的最終沉降量（t =）。a、b： 沉降擬合曲線的參數(shù)。如有更合理的函數(shù)形式，也可采

42、用。路堤完成施工（埋設(shè)觀測樁后）根據(jù)要求頻次，每兩次測設(shè)數(shù)據(jù)相比較的一個差值所形成的一個沉降曲線圖見下圖 4.6。 遼寧科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計 第19頁圖 4.6 沉降觀測擬合曲線對路基工點每一觀測斷面應(yīng)推導(dǎo)相應(yīng)的沉降擬合曲線及參數(shù)，作為預(yù)測工后沉降的基礎(chǔ)。如果三個月內(nèi)沒有進一步的沉降發(fā)生，可在充分考慮所在工點和觀測斷面路基具體情況的基礎(chǔ)上，征得各方同意后可考慮不再進行沉降擬合曲線的推導(dǎo)工作。4.5.4 各觀測斷面工后沉降的預(yù)測路基沉降預(yù)測應(yīng)采用曲線回歸法，并滿足以下要求：1.根據(jù)路基填筑完成或堆載預(yù)壓后不少于 3 個月的實際觀測數(shù)據(jù)作多種曲線的回歸分析，確定沉降變形的趨勢，曲線回歸的相關(guān)系數(shù)

43、不應(yīng)低于 0 . 92 。2.沉降預(yù)測的可靠性應(yīng)經(jīng)過驗證，間隔不少于 3 個月的兩次預(yù)測最終沉降的差值不應(yīng)大于 8mm。3.路基填筑完成或堆載預(yù)壓后，最終的沉降預(yù)測時間應(yīng)滿足下列條件：s (t) / s (t =)75 % 式中：s (t) ：預(yù)測時的沉降觀測值；s ( t=) ：時間 t 時預(yù)測的最終沉降值（時間起點 t=0 為沉降觀測樁安裝后觀測算起）。 遼寧科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計 第20頁在觀測沉降三個月后（以完成路堤填筑埋設(shè)沉降觀測樁為始點），即完成第一個擬合曲線推導(dǎo)后可進行第一次工后沉降預(yù)測5。為了進行工后沉降預(yù)測，除了對路基工點各觀測斷面以迭代方式確定相應(yīng)的沉降擬合曲線 s（t）外

44、，還應(yīng)根據(jù)具體施工組織計劃確定以下時間點： 預(yù)計鋪設(shè)無砟軌道時間點 t0一 預(yù)定運營完成的時間點 t3 (100 年）工后沉降 sr（不包括交通荷載引起的附加沉降）由兩部分組成：sr=s(t3 一 t0) + sst其中：s ( t3 一 t0 ) ：為路基在鋪軌后發(fā)生的沉降 。sst：鋪設(shè)無砟軌道結(jié)構(gòu)自重發(fā)生的沉降，一般很小，影響深度很淺，而且完成較快?？筛鶕?jù)傳統(tǒng)方法計算確定。如果實測總沉降明顯小于計算值，可相應(yīng)提高路基壓縮模量計算值。路基各工點每個觀測斷面的工后沉降可由 sr=s(t3 一 t0) + sst 預(yù)估。其中 s(t3 一 t0)由沉降擬合曲線外推確定，sst 可以根據(jù)路基壓縮

45、模量估算。4.5.5 鋪設(shè)無砟軌道技術(shù)條件的評定對每個路基工點應(yīng)以三個月為周期根據(jù)最新推導(dǎo)的沉降擬合曲線進行工后沉降預(yù)測至少兩次以上，并檢查所有觀測斷面的預(yù)測工后沉降是否滿足以下要求：sr=s(t3 一 t0) + sstl5mm對路基和剛性結(jié)構(gòu)過渡段還應(yīng)同時審核其預(yù)測工后沉降差異是否5mm , 折角1 / 1000 。此外，還應(yīng)檢查同一個觀測斷面前后兩次工后沉降預(yù)測值的差異，如果其差值8mm，可認為預(yù)測的工后沉降具有足夠的可信度。設(shè)計預(yù)計總沉降量與通過實測資料預(yù)測的總沉降量的差值不宜大于 10mm。 遼寧科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計 第21頁如果一個路基工點所有的觀測斷面滿足以上要求時，則該路基工

46、點可以鋪設(shè)無砟軌道15。 遼寧科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計 第22頁5 隧道工程變形監(jiān)測隧道工程的變形監(jiān)測重點在于觀測斷面、觀測點的布設(shè)問題，由于隧道的開挖方式比較復(fù)雜，工序繁多，所以在布設(shè)面與點時應(yīng)考慮諸多問題，經(jīng)過仔細的分析與研究定下最終方案。通過觀測數(shù)據(jù)來繪制沉降擬合曲線，以此作為鋪設(shè)無砟軌道的理論依據(jù)。5.1 一般要求隧道主體工程完工后，變形觀測期一般不應(yīng)少于 3 個月。觀測數(shù)據(jù)不足或工后沉降評估不滿足設(shè)計要求時，應(yīng)適當(dāng)延長觀測周期，直到工后沉降評估滿足鋪設(shè)無砟軌道要求為止。根據(jù)觀測結(jié)果，分析評價隧道的最終沉降量完成時間，及時調(diào)整設(shè)計措施使隧道基礎(chǔ)達到預(yù)定的控制要求。同時作為竣工驗收時的控制

47、沉降量的依據(jù)。5.2 隧道觀測斷面的布設(shè)一般情況下，級圍巖每 400m，級圍巖每 300m，圍巖每 200m 布設(shè)一個觀測斷面，地面應(yīng)力較大，斷層破碎帶和復(fù)雜地質(zhì)區(qū)段適當(dāng)加密布設(shè)。隧道洞口地段布設(shè)一個觀測斷面；隧道明暗交界處、圍巖變化段及變形縫位置應(yīng)至少布設(shè)兩個斷面。地應(yīng)力較大的、斷層破碎帶、凍土等不良和復(fù)雜地質(zhì)區(qū)段適當(dāng)加密布設(shè)14。5.2.1 隧道觀測點的布設(shè)一般情況下，路隧分界點路、隧兩側(cè)分別設(shè)置至少一組沉降變形觀測點，長度大于 20m 的明洞，每 20m 設(shè)一組觀測點。5.2.2 隧道基礎(chǔ)沉降觀測頻次隧道觀測頻次不低于下表 5.1 的規(guī)定，沉降穩(wěn)定后可不在進行觀測。 遼寧科技大學(xué)本科生畢

48、業(yè)設(shè)計 第23頁表 5.1 觀測頻次觀測階段 觀測期限觀測周期隧底工程完成后3 個月1 次/周01 個月1 次/周無砟軌道鋪設(shè)后13 個月 1 次/2 周5.3 隧道沉降分析評估 隧道沉降分析評估應(yīng)采用曲線回歸法。對原位施工的涵洞，基礎(chǔ)沉降應(yīng)根據(jù)實際施工狀態(tài)及荷載變化情況，劃分多個階段。根據(jù)隧道實際荷載情況及觀測數(shù)據(jù)，應(yīng)作多個階段的回歸分析及預(yù)測，綜合確定沉降變形的趨勢，曲線回歸的相關(guān)系數(shù)應(yīng)不低于 0.92。首次回歸分析時，觀測期不應(yīng)少于隧道主體工程完工后 3 個月，對于巖石地基等良好地質(zhì)的涵洞不應(yīng)少于 30 天。利用兩次回歸結(jié)果預(yù)測的最終沉降的差值不應(yīng)大于 8mm。兩次預(yù)測的時間間隔一般不少

49、于 3 個月，對于巖石地基等良好地質(zhì)的涵洞不應(yīng)少于 30 天。隧道主體結(jié)構(gòu)完工至無砟軌道鋪設(shè)前，沉降預(yù)測的時間應(yīng)滿足以下條件：s (t)/s(t=)75 %式中：s(t)：預(yù)測時的的沉降觀測值；s(t=)：預(yù)測的最終沉降值2。5.4 暗挖段鞍山隧道位于遼寧省鞍山市寧遠鎮(zhèn)，是為滿足軍方要求而設(shè)的鉆入地下的隧道，隧道全長 2440 米，為雙線隧道。起訖里程為改 dk284+100改 dk286+540。鞍山隧道位于沖積平原區(qū)，地形平坦、開闊。地表略有起伏，大部分為玉米地。 遼寧科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計 第24頁隧道在改 dk284+994.8 下穿部隊鐵路專用線,專用線與線路中線交角為 62，為了部

50、隊專用線的安全運營，改 dk284+970改 dk285+020 段共 50m 暗挖段采用暗挖施工、復(fù)合式襯砌，結(jié)構(gòu)形式為曲墻帶仰拱。開挖方式采用雙側(cè)璧導(dǎo)坑法施工，為了控制隧道施工期間地面尤其是部隊專用線的沉降，隧道內(nèi)開挖正面采用 50 玻璃纖維注漿錨桿加固10。5.4.1 監(jiān)控量測類型本段暗挖段監(jiān)測分洞外和洞內(nèi)監(jiān)測，洞外設(shè)地表監(jiān)控量測，主要設(shè)地表下沉和軌向偏差監(jiān)測；洞內(nèi)主要設(shè)拱頂下沉和水平收斂監(jiān)測。5.4.2 監(jiān)控量測測點設(shè)計布置及示意圖地表監(jiān)控量測設(shè)地表下沉 63 個，軌向偏差 13 個點。地表下沉量測從明暗銜接段基坑施工開始，直至襯砌結(jié)構(gòu)封閉、下沉基本停止時為止。淺埋段縱向每 5m 設(shè)一

51、個監(jiān)控量測斷面，每斷面布置 17 個測點，在隧道兩側(cè)各20m 范圍內(nèi)沿既有鐵路線每 5m 設(shè)置一個軌向偏差量測斷面，及時觀測發(fā)現(xiàn)因地表沉降引起的軌向偏差；地表監(jiān)控量測面應(yīng)與洞內(nèi)監(jiān)控量測斷面相對應(yīng)，這樣有利于數(shù)據(jù)分析及時效性。洞內(nèi)沿隧道縱向每 5m 設(shè)一個監(jiān)控量測橫斷面，根據(jù)掌握了一定數(shù)據(jù)資料后可放大到 10m 一個斷面，本段暗挖段在隧道中心及雙側(cè)壁頂部設(shè)拱頂下沉測點，每個斷面共3 個拱頂下沉測點（共設(shè)拱頂下沉 27 個測點）；在拱腳及最大跨附近設(shè)置水平收斂量測測線，其中最大跨處測線根據(jù)雙側(cè)壁分為三段（共設(shè)水平收斂測點 72 個）。同樣洞內(nèi)監(jiān)控量測應(yīng)與地表監(jiān)控量測相對應(yīng)，從而有利于分析監(jiān)測數(shù)據(jù)9

52、。在改 dk284+990 和改 dk285+000 處設(shè)置圍巖壓力量測、支護與二次襯砌應(yīng)力量測斷面，見圖 5.1 暗挖段地表監(jiān)控量測測點布置平面。暗挖段地表監(jiān)控量測測點布置橫斷面見下圖 5.2，暗挖段洞內(nèi)監(jiān)控量測測點布置橫斷面見下圖 5.3。 遼寧科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計 第25頁暗挖段地表監(jiān)控量測測點布置平面123456897大連沈陽左線線路中線隧道中線右線線路中線暗挖段起點 改dk284+970暗挖段起點 改dk285+020部隊鐵路專用線 改dk284+994.8地表監(jiān)控量測斷面鐵路專用線軌道高程檢測圖 5.1 暗挖段地表監(jiān)控量測測點布置平面圖 5.2 暗挖段地表監(jiān)控量測測點布置橫斷面

53、遼寧科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計 第26頁圖 5.3 暗挖段洞內(nèi)監(jiān)控量測測點布置橫斷面5.4.3 設(shè)備配置配置天寶電子精密水準儀 1 臺套，標稱精度 0.3mm/km，直接讀數(shù)為 0.1mm，最小讀數(shù) 0.01mm；一臺尼康 2mm+1ppm 的全站儀，一臺水平收斂儀。水準標尺采用條形碼式銦瓦合金標尺（2m 兩把），以滿足國家一、二等水準測量規(guī)范（gb12897-91）有關(guān)規(guī)定要求，所有設(shè)備均檢定合格在有效使用期內(nèi)。5.4.4 測點埋設(shè)及施測方法首先要進行洞內(nèi)、洞外觀察：開挖工作面應(yīng)在每次開挖后進行，及時描述工作面地質(zhì)情況，并與設(shè)計相比較；已施工段的應(yīng)記錄噴射混凝土、錨桿、鋼架變形和二次襯砌等的工作

54、狀態(tài)。洞外觀察重點應(yīng)在洞口段和洞身淺埋段，記錄地表開裂、地表變形、邊坡或者仰坡穩(wěn)定狀態(tài)、地表水滲漏情況等，同時還應(yīng)對地面的鐵路專用線進行觀察。1變形監(jiān)控量測主要采用接觸量測和非接觸量測目前接觸量測主要采用收劍計進行觀測，非接觸量測主要采用全站儀進行觀測。地表沉降監(jiān)控量測采用天寶精密電子水準儀和銦鋼尺進行觀測，觀測用基準點均設(shè)置在地表沉降影響范圍之外，且埋設(shè)穩(wěn)固，地表沉降監(jiān)測點埋設(shè)采用按挖孔埋設(shè)砼包鋼筋；軌向偏差監(jiān)測點也采用挖孔埋設(shè)砼包鋼筋，鋼筋頂面刻十字絲，刻槽深度約3mm，以保證測點的準確性和長時間使用有效。軌向偏差采用全站儀固定設(shè)站法，觀 遼寧科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計 第27頁測用基點與施工

55、控制網(wǎng)同步，且埋設(shè)穩(wěn)固遠離軌向偏差監(jiān)測點。當(dāng)?shù)乇沓两当O(jiān)控量測用水準儀有困難時，也可以用全站儀代替觀測。隧道凈空變化量測宜采用收斂計進行,測點埋設(shè)在規(guī)定的測線兩端,測點需用焊接或者鉆孔預(yù)埋，用收劍計進行隧道凈空變化量測方法比較簡單，即通過布設(shè)于洞室周邊的兩固定點，每次測出兩點的凈長 l，求出兩次量測的增量（或減量）l，即為此處凈空變化值。量測讀數(shù)時須讀取三次，取其平均值，如有困難或者是與施工工序沖突多的情況可以采用全站儀進行觀測,測點就可以選用膜片式回復(fù)反射器作為測點靶標，靶標粘附在預(yù)埋件上，當(dāng)用全站儀進行觀測時，采用自由設(shè)站方法比較適合施工現(xiàn)場。拱頂下沉監(jiān)控量測采用全站儀進行現(xiàn)場觀測，比用精密

56、水準儀和銦鋼掛尺方便、簡單、經(jīng)濟、適用、安全。拱頂下沉量即通過全站儀在不同時間測得的三維坐x(t),y(t),z(t)，就可獲得該測點在該時段的三維位移變化量（相對于某一初始狀態(tài)下），在三維位移失量監(jiān)控量測時，必須保證后視基準點位置固定不動，并不定期校核，以保證其測量的精度。在隧道拱頂軸線附近通過焊接或者鉆孔預(yù)埋測點，然后將反射膜片粘附于預(yù)埋件上（注意施工時要保護好測點標志不被破壞），如有破壞及時埋設(shè)原測點附近,則當(dāng)天數(shù)據(jù)不用,待穩(wěn)定監(jiān)測后另作初始數(shù)據(jù)與原測數(shù)據(jù)加以整合,采用測點必須與隧道外監(jiān)控量測基準點進行聯(lián)測，同樣以自由設(shè)站方式觀測。洞內(nèi)接觸壓力量測包括圍巖與初期支護之間接觸壓力，初期支護

57、與二次襯砌之間接觸壓力的量測，壓力量測可采用振弦式傳感器。要求傳感器與接觸面緊密接觸，與圍巖及支護要相適應(yīng)。2監(jiān)控量測數(shù)據(jù)分析與信息反饋監(jiān)控量測數(shù)據(jù)取得后,應(yīng)及時進行校對和整理,同時應(yīng)注明開挖方法和施工工序以及開挖面距監(jiān)控量測點距離等信息。每次觀測后立即對觀測數(shù)據(jù)進行校核，如有異常及時進行補測。每次觀測后及時對觀測數(shù)據(jù)進行整理，包括觀測數(shù)據(jù)計算、填表制圖、誤差處理等。 遼寧科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計 第28頁每次觀測后應(yīng)對觀測數(shù)據(jù)進行分析，根據(jù)量測值繪制時態(tài)曲線，對支護及圍巖狀態(tài)、工法、工序進行評價并及時反饋評價結(jié)論。施工過程中應(yīng)進行監(jiān)控量測數(shù)據(jù)的實時分析和階段分析：每天根據(jù)監(jiān)控量測數(shù)據(jù)及時進行分

58、析，發(fā)現(xiàn)安全隱患應(yīng)分析原因并提交異常報告；按周、月進行階段分析，總結(jié)監(jiān)控量測數(shù)據(jù)的變化規(guī)律，對施工的情況進行評價以指導(dǎo)后續(xù)施工。監(jiān)控量測數(shù)據(jù)分析主要采用散點圖法繪制相關(guān)線型圖。信息反饋主要以位移反饋為主，主要依據(jù)時態(tài)曲線的形態(tài)對圍巖的穩(wěn)定性、支護結(jié)構(gòu)的工作狀態(tài)、對周圍環(huán)境及構(gòu)筑物的影響程度進行判定，來對設(shè)計參數(shù)進行驗證和更好的優(yōu)化，同時也要保證監(jiān)控量測信息傳遞渠道暢通、反饋及時有效，進而用于指導(dǎo)施工，提高工程質(zhì)量和工程進度，也同時保證了既有線的運營安全和隧道的施工生產(chǎn)的安全。監(jiān)控量測信息反饋程序流程圖如下圖 5.4 所示： 遼寧科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計 第29頁 是 否 圖 5.4 監(jiān)控量測信息

59、反饋程序流程圖同時對工程安全性評價應(yīng)與下表所述進行：隧道設(shè)計監(jiān)控量測實施隧道施工監(jiān)控量測環(huán)境及工程安全性評價環(huán)境及安全是否滿足要求調(diào)整設(shè)計參數(shù)，提出變更設(shè)計建議報監(jiān)理、業(yè)主、設(shè)計單位變更設(shè)計現(xiàn)場調(diào)查與資料調(diào)研判定基準經(jīng)驗類比理論分析特殊要求 遼寧科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計 第30頁工程安全性評價分級及相應(yīng)應(yīng)對措施如下表 5.2 所示：表 5.2 工程安全性評價分級及相應(yīng)應(yīng)對措施 工程安全性評價流程如下圖 5.5 所示： 否 安全 是 是 否 不安全是圖 5.5 工程安全性評價流程根據(jù)流程圖所示如需工程對策，一般包括以下措施：管理等級應(yīng)對措施正常施工綜合評價設(shè)計施工措施，加強監(jiān)控量測，必要時采取相應(yīng)

60、工程對策暫停施工，采取相應(yīng)工程對策監(jiān)控量測結(jié)果位移（應(yīng)力）是否超過級管理位移（應(yīng)力）是否超過級管理位移（應(yīng)力）達到級管理繼續(xù)施工綜合評價設(shè)計施工措施，加強監(jiān)控量測工程對策暫停施工 遼寧科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計 第31頁（1）穩(wěn)定開挖工作面措施；（2）調(diào)整開挖方法；（3）調(diào)整初期支護強度和剛度并加強支護的及時性；（4）降低或者減少對圍巖的擾動；（5）圍巖與支護結(jié)構(gòu)間回填注漿等方法。3安全注意事項洞內(nèi)外監(jiān)控量測觀測時,無論是人員還是儀器都要注意安全,確保每次監(jiān)控量測人員及設(shè)備安全無事,洞內(nèi)要搭設(shè)相應(yīng)的梯架,洞外也應(yīng)有相關(guān)人員觀察,以方便監(jiān)控量測安全順利進行;在開挖工作面附近的反射膜片,要采取一定的措