沉降觀測論文

1、目錄一、工程概況2二、沉降觀測方案21、水準基點的布置22、觀測點布置原則23、沉降標的制作44、觀測儀器及精度方法65、沉降觀測階段的劃分76、觀測資料整理9三、數(shù)據(jù)分析及成果91、單一墩臺92、區(qū)段分析93、評估分析10四、沉降觀測的幾點要求10致謝11參考文獻11關于沉降觀測在高速鐵路中的應用摘要：本文針對路基施工期沉降的危害，結合工程實踐，介紹了路基施工中沉降觀測設置的方法及沉降觀測的要求和方法，通過具體工程實例對觀測數(shù)據(jù)進行了分析，提出了提高路基工程質量的措施，從而保證鐵路施工質量。關鍵詞：鐵路 路基 沉降觀測一、工程概況項目部承建津秦客運專線DK247+100-DK293+670段

2、施工，其中DK247+100-DK254+950段為無碴軌道，需要在路基施工過程當中進行沉降觀測。本段路基共km、橋梁 km，其中路基形式為路堤。二、沉降觀測方案1、水準基點的布置水準基點以鐵路勘察第三設計院提供的CPI、CPII高程點為基準，按二等水準測量的方法進行加密，水準基點應沿線路200300米設置一個，水準基點要求有較高的穩(wěn)定性，其埋設深度應在凍土層以下0.5m為宜，頂部應為不銹鋼鋼頭。2、觀測點布置原則觀測點直接埋設在要測定的沉降變形體上。點位應設立在能反映沉降變形體沉降變形的特征部位，不但要求設置牢固，便于觀測，還要求形式美觀，結構合理，且不破壞沉降變形體的外觀和使用。沉降變形點

3、按路基、橋涵、隧道等各專業(yè)布點要求進行。2.1觀測點的間距一般不大于50m，每三個型觀測斷面設置一個型觀測斷面。路堤段路基設型觀測斷面，應在基底位置線路中心線上布置沉降板；基床底層施工完畢預壓土堆載之前在距左右線各4.7m位置埋設沉降監(jiān)測樁，基床表層施工完畢在距左右線各1m和線路中心線位置埋設沉降監(jiān)測樁。型觀測斷面橫剖面管埋設于路基基底碎石墊層頂面處，由于本段路基有些路基為正改線并行，因此剖面管應貫穿與正改線路基，剖面管兩側設置素混凝土保護墩；基床表層施工完畢后在距左右線各1m處和路堤中心埋設沉降監(jiān)測樁。見附圖：2.2、路涵過渡段沉降標設置： 涵洞每側外邊緣2m設置一個型沉降斷面包括沉降板和沉

4、降監(jiān)測樁，在涵洞頂部沿過渡段對角線方向埋設一個型斷面，以觀測涵洞本身的總沉降和差異沉降。見附圖：2.2、路橋過渡段沉降標設置： 在距橋頭5m處設置一個型斷面，0m設置一個型斷面，20m、30m處設置2個型斷面，具體見附圖：3、沉降標的制作3.1、沉降監(jiān)測樁：樁體選擇20mm不銹鋼棒，頂部磨圓并刻畫十字線，底部焊接彎鉤，待基床表層級配碎石施工完成后，通過測量埋置在監(jiān)測斷面設計位置，埋置深度0.3m，樁周0.15m用C20混凝土澆筑固定，完成埋設后按二等水準標準測量樁頂標高作為初始讀數(shù)。3.2、沉降板：由底板、金屬測桿（40mm鍍鋅鐵管）及保護套管（75mmPVC管）組成。底板尺寸為50cm

5、15;50cm,厚5cm。按二等水準標準測量沉降板標高變化。沉降板埋設位置應按設計測量確定，埋設位置處可墊10cm砂墊層找平，埋設時確保測桿與地面垂直。放好沉降板后，回填一定厚度的墊層，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填料穩(wěn)定套管，完成沉降板的埋設工作。按二等水準標準測量埋設就位的沉降板測桿桿頂標高讀數(shù)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0.5m為宜，接長前后測量桿頂標高變化量確定接高量。金屬測桿用螺絲套扣連接，保護套管用PVC管外接頭連接。3.3、定點式剖面沉降測試壓力計：定點式剖面沉降測試壓力計底板采用沉降

6、板底板，埋設位置應按設計測量確定；埋設位置處可墊10cm砂墊層找平，埋設時確保底板水平，填土至0.6m高度碾壓密實后開一小凹坑將壓力計放入坑內(nèi)，用細粒土將坑填平后，繼續(xù)施工路基填土。埋設完成后，將壓力計監(jiān)測線沿水平方向甩到坡腳后，在坡腳處設C20素混凝土保護墩(0.5 m×0.5 m×0.95m ) ，墩內(nèi)預埋剖面管管材，監(jiān)測線從管內(nèi)穿出；墩旁設監(jiān)測樁，監(jiān)測樁采用C20素混凝土灌注，斷面采用0.5 m×0.5 m×1.6m，并在樁頂預埋半圓形不銹鋼耐磨測頭，監(jiān)測樁用鋼筋混凝土保護盒保護。待上部一層填料壓實穩(wěn)定后，連續(xù)監(jiān)測數(shù)日，取穩(wěn)定讀數(shù)作為初始讀數(shù)。3.

7、4、剖面沉降管：路基基底剖面沉降管在地基加固及墊層施工完畢后，填土至0.6m高度碾壓密實后開槽埋設，開槽寬度2030cm，開槽深度至地基加固墊層頂面，槽底回填0.2m厚的中粗砂，在槽內(nèi)敷設沉降管（沉降管內(nèi)穿入用于拉動測頭的鍍鋅鋼絲繩），其上夯填中粗砂至與碾壓面平齊。型斷面中剖面管在涵頂填土0.6m厚開槽施工埋設，原則同基底剖面管埋設方法。沉降管埋設位置擋土墻處應預留孔洞。沉降管敷設完成后，在兩頭設置0.5 m×0.5 m×0.95m C20素混凝土保護墩。并于一側管口處設置監(jiān)測樁，監(jiān)測樁采用C20素混凝土灌注，斷面采用0.5 m×0.5 m×1.6m，并

8、在樁頂預埋半圓形不銹鋼耐磨測頭,監(jiān)測樁用鋼筋混凝土保護盒保護。待上部一層填料壓實穩(wěn)定后，連續(xù)監(jiān)測數(shù)日，取穩(wěn)定讀數(shù)作為初始讀數(shù)。4、觀測儀器及精度方法4.1、觀測儀器采用LEICA DNA03精密電子水準儀，及配套2m或 3m銦瓦條碼水準尺和7.5kg尺墊，水準儀和水準尺均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。4.2采用單路線往返觀測，一條路線的往返測必須使用同一類型儀器和轉點尺墊，沿同一路線進

9、行。觀測成果的重測和取舍按國家一、二等水準測量規(guī)范（GB128972006）有關要求執(zhí)行。4.3觀測時，視線長度3m且50m，前后視距差1.5m，前后視距累積差6.0m，視線高度0.55m；測站限差:兩次讀數(shù)差0.4mm，兩次所測高差之差0.6mm，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：讀數(shù)記至0.01mm。 4.4、觀測時，每測段往測與返測的測站數(shù)均為偶數(shù)，往測時奇數(shù)站按后前前后，偶數(shù)站前后后前按順序進行，返測時奇、偶站觀測順序與往測時偶、奇站相同，每一測段應為偶數(shù)測站。一組往返測宜安排在不同的時間段進行；由往測轉向返測時，應互換前后尺再進行觀測； 4.5觀測前30min

10、，將儀器置于露天陰影處，使儀器與外界氣溫趨于一致；對于數(shù)字式水準儀，進行不少于20次單次測量，達到儀器預熱的目的。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%。觀測時用測傘遮蔽陽光，對于電子水準儀，施測時均裝遮光罩。 4.6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與右側。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。4.7觀測過程中為保證水準尺的穩(wěn)定性，選用7.5kg的尺墊，水準觀測路線必須路面硬實，觀測過程中尺墊踩實以避免尺墊下沉。同時觀

11、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，再激發(fā)測量鍵。水準尺均借助尺撐整平扶直，確保水準尺垂直。4.8、觀測精度應符合下表規(guī)定水準測量等級每千米水準測量偶然中誤差M每千米水準測量全中誤差Mv限差二等水準檢測己測段高差之差往返測不符值附合路線或環(huán)線閉合差左右路線高差不符值1.02.06445、沉降觀測階段的劃分5.1、梁體徐變變形觀測自梁體預應力張拉開始至無砟軌道鋪設前，應系統(tǒng)觀測梁體的豎向變形。預應力張拉前為變形起始點，變形觀測的階段及頻次要滿足下表要求。梁體徐變觀測頻次梁體測量間隔表觀測階段觀測周期預應力張拉期間張拉前、后各1次橋梁附屬設施安裝安裝前

12、、后各1次預應力張拉完成無砟軌道鋪設前張拉完成后第1天張拉完成后第3天張拉完成后第5天張拉完成后13月，每7天為一測量周期無砟軌道鋪設期間每天1次無砟軌道鋪設完成后第03個月，每1個月為一測量周期第424個月，每3個月為一測量周期5.2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。5.3涵洞沉降觀測涵洞施工完成后，應系統(tǒng)觀測涵洞的沉降。各階段觀測頻次要滿足下表要求。涵洞頂填土沉降的觀測應與路基沉降觀測同步進行。6、觀測資料整理采用統(tǒng)一的津秦客專鐵路路基沉降觀測記錄表做好觀測數(shù)據(jù)的記錄與整理。根據(jù)觀測資料，及時繪制每個觀測標志點的荷載時間沉降曲

13、線。2分析評估前應收集下列資料橋涵沉降及沉降變形觀測資料。橋涵地段線路縱斷面圖、工程地質縱橫斷面圖、橋涵設計圖紙和說明書、沉降計算報告等相關設計資料。施工過程、施工核查、施工記錄和原材料檢驗情況等施工資料。施工質量控制過程和抽檢情況等監(jiān)理資料。三、數(shù)據(jù)分析及成果1、單一墩臺對于單一墩臺的觀測數(shù)據(jù)分以下四個階段進行歸納、分析：架梁之前、架梁后至鋪設二期恒載前、鋪設二期恒載后至鋼軌鎖定前、鋼軌鎖定以后。2、區(qū)段分析對于一座橋不僅要控制每個墩臺的沉降，同時也要控制相鄰橋墩的不均勻沉降，從而得出全橋的整體分析。3、評估分析3.1橋涵沉降預測采用曲線回歸法。對于預制梁橋，基礎沉降應按橋墩臺混凝土施工后、

14、架梁前及架梁后三階段進行；對于原位施工的橋梁及涵洞，基礎沉降應根據(jù)實際施工狀態(tài)及荷載變化情況，劃分為基礎施工完成橋墩完成、架梁前后、架梁后至鋪設鋼軌之前、鋪設鋼軌至鋼軌鎖定之前、鋼軌鎖定之后至正式運營之前、正式運營之后等多個階段。3.2根據(jù)橋涵實際荷載情況及觀測數(shù)據(jù)，應作回歸分析及預測，綜合確定沉降變形的趨勢，曲線回歸的相關系數(shù)不應低于0.92。3.3沉降預測的可靠性應經(jīng)過驗證，間隔不少于3個月的兩次預測最終沉降的差值不應大于8mm。3.4橋梁主體結構完工至無砟軌道鋪設前，沉降預測的時間應滿足下列條件：S(t)/S(t=)75%式中：S(t)：預測時的沉降觀測值；S(t=)： 預測的最終沉降值

15、。3.5設計預測的總沉降量與通過實測資料預測的總沉降量之差不宜大于10mm。3.6梁體根據(jù)評估指南中對預應力混凝土橋梁上部結構變形的規(guī)定：“終張拉完成時，梁體跨中彈性變形不宜大于設計值的1.05倍；扣除各項彈性變形、終張拉60d后，L50m梁體跨中徐變上拱度實測值不應大于7mm；L>50m梁體跨中徐變變形實測值不應大于L/7000或14mm；不能滿足上述要求時，應根據(jù)梁體變形的實測結果，確定梁體的實際彈性變形及徐變系數(shù)，并估算無砟軌道的鋪設時間。”四、沉降觀測的幾點要求1、保證測量工作基點的準確性，應定期進行復測。2、保證觀測點位置在施工過程中不致移動和破壞，在埋設觀測點過程當中應保證其垂直度，并保證連接桿件緊密，安裝完成后應使用鐵架或木架保護觀測設施。3、在觀測過程中注意觀測方法，觀測應連續(xù)進行，嚴格按二等水準測量精度進行。4、如果在觀測當中土質比較軟，尺墊無法踩實時應在路面上做牢固的混凝土標識以供在觀測時當做支點傳遞高程使用。5、數(shù)據(jù)及時處理，發(fā)現(xiàn)不合格數(shù)據(jù)及時剔除補測。致謝參考文獻1.客運專線鐵路無砟軌道鋪設條件評估技術指南（鐵建設2006158號）；2.