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(zhǔn)基點(diǎn)的布置22、觀測點(diǎn)布置原則23、沉降標(biāo)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(diǎn)要求10致謝11參考文獻(xiàn)11關(guān)于沉降觀測在高速鐵路中的應(yīng)用摘要：本文針對路基施工期沉降的危害，結(jié)合工程實(shí)踐，介紹了路基施工中沉降觀測設(shè)置的方法及沉降觀測的要求和方法，通過具體工程實(shí)例對觀測數(shù)據(jù)進(jìn)行了分析，提出了提高路基工程質(zhì)量的措施，從而保證鐵路施工質(zhì)量。關(guān)鍵詞：鐵路 路基 沉降觀測一、工程概況項(xiàng)目部承建津秦客運(yùn)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(dāng)中進(jìn)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(zhǔn)基點(diǎn)的布置水準(zhǔn)基點(diǎn)以鐵路勘察第三設(shè)計(jì)院提供的CPI、CPII高程點(diǎn)為基準(zhǔn)，按二等水準(zhǔn)測量的方法進(jìn)行加密，水準(zhǔn)基點(diǎn)應(yīng)沿線路200300米設(shè)置一個，水準(zhǔn)基點(diǎn)要求有較高的穩(wěn)定性，其埋設(shè)深度應(yīng)在凍土層以下0.5m為宜，頂部應(yīng)為不銹鋼鋼頭。2、觀測點(diǎn)布置原則觀測點(diǎn)直接埋設(shè)在要測定的沉降變形體上。點(diǎn)位應(yīng)設(shè)立在能反映沉降變形體沉降變形的特征部位，不但要求設(shè)置牢固，便于觀測，還要求形式美觀，結(jié)構(gòu)合理，且不破壞沉降變形體的外觀和使用。沉降變形點(diǎn)

3、按路基、橋涵、隧道等各專業(yè)布點(diǎn)要求進(jìn)行。2.1觀測點(diǎn)的間距一般不大于50m，每三個型觀測斷面設(shè)置一個型觀測斷面。路堤段路基設(shè)型觀測斷面，應(yīng)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(yù)壓土堆載之前在距左右線各4.7m位置埋設(shè)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(shè)沉降監(jiān)測樁。型觀測斷面橫剖面管埋設(shè)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(yīng)貫穿與正改線路基，剖面管兩側(cè)設(shè)置素混凝土保護(hù)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(shè)沉降監(jiān)測樁。見附圖：2.2、路涵過渡段沉降標(biāo)設(shè)置： 涵洞每側(cè)外邊緣2m設(shè)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(shè)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(biāo)設(shè)置： 在距橋頭5m處設(shè)置一個型斷面，0m設(shè)置一個型斷面，20m、30m處設(shè)置2個型斷面，具體見附圖：3、沉降標(biāo)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(shè)計(jì)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(shè)后按二等水準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)測量樁頂標(biāo)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(hù)套管（75mmPVC管）組成。底板尺寸為50cm

5、15;50cm,厚5cm。按二等水準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)測量沉降板標(biāo)高變化。沉降板埋設(shè)位置應(yīng)按設(shè)計(jì)測量確定，埋設(shè)位置處可墊10cm砂墊層找平，埋設(shè)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(hù)套管，保護(hù)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)定套管，完成沉降板的埋設(shè)工作。按二等水準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)測量埋設(shè)就位的沉降板測桿桿頂標(biāo)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(hù)套管，每次接長高度以0.5m為宜，接長前后測量桿頂標(biāo)高變化量確定接高量。金屬測桿用螺絲套扣連接，保護(hù)套管用PVC管外接頭連接。3.3、定點(diǎn)式剖面沉降測試壓力計(jì)：定點(diǎn)式剖面沉降測試壓力計(jì)底板采用沉降

6、板底板，埋設(shè)位置應(yīng)按設(shè)計(jì)測量確定；埋設(shè)位置處可墊10cm砂墊層找平，埋設(shè)時確保底板水平，填土至0.6m高度碾壓密實(shí)后開一小凹坑將壓力計(jì)放入坑內(nèi)，用細(xì)粒土將坑填平后，繼續(xù)施工路基填土。埋設(shè)完成后，將壓力計(jì)監(jiān)測線沿水平方向甩到坡腳后，在坡腳處設(shè)C20素混凝土保護(hù)墩(0.5 m×0.5 m×0.95m ) ，墩內(nèi)預(yù)埋剖面管管材，監(jiān)測線從管內(nèi)穿出；墩旁設(shè)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(yù)埋半圓形不銹鋼耐磨測頭，監(jiān)測樁用鋼筋混凝土保護(hù)盒保護(hù)。待上部一層填料壓實(shí)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(shí)后開槽埋設(shè)，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(shè)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(shè)，原則同基底剖面管埋設(shè)方法。沉降管埋設(shè)位置擋土墻處應(yīng)預(yù)留孔洞。沉降管敷設(shè)完成后，在兩頭設(shè)置0.5 m×0.5 m×0.95m C20素混凝土保護(hù)墩。并于一側(cè)管口處設(shè)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(yù)埋半圓形不銹鋼耐磨測頭,監(jiān)測樁用鋼筋混凝土保護(hù)盒保護(hù)。待上部一層填料壓實(shí)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(zhǔn)儀，及配套2m或 3m銦瓦條碼水準(zhǔn)尺和7.5kg尺墊，水準(zhǔn)儀和水準(zhǔn)尺均在有效合格檢定期內(nèi)。水準(zhǔn)儀與水準(zhǔn)尺在使用前及使用過程中，經(jīng)常規(guī)檢校合格，水準(zhǔn)儀視準(zhǔn)軸與水準(zhǔn)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(xiàng)目按規(guī)范要求在儀器中進(jìn)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(jìn)行提示并進(jìn)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(zhuǎn)點(diǎn)尺墊，沿同一路線進(jìn)

9、行。觀測成果的重測和取舍按國家一、二等水準(zhǔn)測量規(guī)范（GB128972006）有關(guān)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(diǎn)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(jìn)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(yīng)為偶數(shù)測站。一組往返測宜安排在不同的時間段進(jìn)行；由往測轉(zhuǎn)向返測時，應(yīng)互換前后尺再進(jìn)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(zhǔn)儀，進(jìn)行不少于20次單次測量，達(dá)到儀器預(yù)熱的目的。測量中避免望遠(yuǎn)鏡直接對著太陽；避免視線被遮擋，遮擋不超過標(biāo)尺在望遠(yuǎn)鏡中截長的20%。觀測時用測傘遮蔽陽光，對于電子水準(zhǔn)儀，施測時均裝遮光罩。 4.6自動安平水準(zhǔn)儀的圓水準(zhǔn)器，嚴(yán)格置平。在連續(xù)各測站上安置水準(zhǔn)儀時，使其中兩腳螺旋與水準(zhǔn)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(biāo)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(zhǔn)尺的穩(wěn)定性，選用7.5kg的尺墊，水準(zhǔn)觀測路線必須路面硬實(shí)，觀測過程中尺墊踩實(shí)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(rèn)震動源造成的震動消失后，再激發(fā)測量鍵。水準(zhǔn)尺均借助尺撐整平扶直，確保水準(zhǔn)尺垂直。4.8、觀測精度應(yīng)符合下表規(guī)定水準(zhǔn)測量等級每千米水準(zhǔn)測量偶然中誤差M每千米水準(zhǔn)測量全中誤差Mv限差二等水準(zhǔn)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(yù)應(yīng)力張拉開始至無砟軌道鋪設(shè)前，應(yīng)系統(tǒng)觀測梁體的豎向變形。預(yù)應(yīng)力張拉前為變形起始點(diǎn)，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(yù)應(yīng)力張拉期間張拉前、后各1次橋梁附屬設(shè)施安裝安裝前

12、、后各1次預(yù)應(yīng)力張拉完成無砟軌道鋪設(shè)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(shè)期間每天1次無砟軌道鋪設(shè)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(jìn)行沉降首次觀測，以后根據(jù)下表中要求的時間間隔進(jìn)行觀測。5.3涵洞沉降觀測涵洞施工完成后，應(yīng)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(yīng)與路基沉降觀測同步進(jìn)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(biāo)志點(diǎn)的荷載時間沉降曲

13、線。2分析評估前應(yīng)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(zhì)縱橫斷面圖、橋涵設(shè)計(jì)圖紙和說明書、沉降計(jì)算報(bào)告等相關(guān)設(shè)計(jì)資料。施工過程、施工核查、施工記錄和原材料檢驗(yàn)情況等施工資料。施工質(zhì)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(jìn)行歸納、分析：架梁之前、架梁后至鋪設(shè)二期恒載前、鋪設(shè)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(yù)測采用曲線回歸法。對于預(yù)制梁橋，基礎(chǔ)沉降應(yīng)按橋墩臺混凝土施工后、

14、架梁前及架梁后三階段進(jìn)行；對于原位施工的橋梁及涵洞，基礎(chǔ)沉降應(yīng)根據(jù)實(shí)際施工狀態(tài)及荷載變化情況，劃分為基礎(chǔ)施工完成橋墩完成、架梁前后、架梁后至鋪設(shè)鋼軌之前、鋪設(shè)鋼軌至鋼軌鎖定之前、鋼軌鎖定之后至正式運(yùn)營之前、正式運(yùn)營之后等多個階段。3.2根據(jù)橋涵實(shí)際荷載情況及觀測數(shù)據(jù)，應(yīng)作回歸分析及預(yù)測，綜合確定沉降變形的趨勢，曲線回歸的相關(guān)系數(shù)不應(yīng)低于0.92。3.3沉降預(yù)測的可靠性應(yīng)經(jīng)過驗(yàn)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。3.4橋梁主體結(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=)： 預(yù)測的最終沉降值

15、。3.5設(shè)計(jì)預(yù)測的總沉降量與通過實(shí)測資料預(yù)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(yù)應(yīng)力混凝土橋梁上部結(jié)構(gòu)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(shè)計(jì)值的1.05倍；扣除各項(xiàng)彈性變形、終張拉60d后，L50m梁體跨中徐變上拱度實(shí)測值不應(yīng)大于7mm；L>50m梁體跨中徐變變形實(shí)測值不應(yīng)大于L/7000或14mm；不能滿足上述要求時，應(yīng)根據(jù)梁體變形的實(shí)測結(jié)果，確定梁體的實(shí)際彈性變形及徐變系數(shù)，并估算無砟軌道的鋪設(shè)時間?！彼?、沉降觀測的幾點(diǎn)要求1、保證測量工作基點(diǎn)的準(zhǔn)確性，應(yīng)定期進(jìn)行復(fù)測。2、保證觀測點(diǎn)位置在施工過程中不致移動和破壞，在埋設(shè)觀測點(diǎn)過程當(dāng)中應(yīng)保證其垂直度，并保證連接桿件緊密，安裝完成后應(yīng)使用鐵架或木架保護(hù)觀測設(shè)施。3、在觀測過程中注意觀測方法，觀測應(yīng)連續(xù)進(jìn)行，嚴(yán)格按二等水準(zhǔn)測量精度進(jìn)行。4、如果在觀測當(dāng)中土質(zhì)比較軟，尺墊無法踩實(shí)時應(yīng)在路面上做牢固的混凝土標(biāo)識以供在觀測時當(dāng)做支點(diǎn)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(bǔ)測。致謝參考文獻(xiàn)1.客運(yùn)專線鐵路無砟軌道鋪設(shè)條件評估技術(shù)指南（鐵建設(shè)2006158號）；2.