鐵路路基工程路基沉降觀測施工作業(yè)指導(dǎo)書

基底土方回填基底土方回填

鐵路XX-6標(biāo)段路基工程

編號：XX-6-LJ-021路基沉降觀測施工作業(yè)指導(dǎo)書

單位：股份有限公司編制：審核：批準(zhǔn)：

鐵路路基工程路基沉降觀測施工作業(yè)指導(dǎo)書1．適用范圍適用于新建鐵路XX-6標(biāo)段路基沉降觀測施工。2．作業(yè)準(zhǔn)備2.1技術(shù)準(zhǔn)備⑴開工前組織技術(shù)人員認真審核施工設(shè)計圖紙和有關(guān)設(shè)計資料，澄清有關(guān)技術(shù)問題，熟悉規(guī)范和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，編制沉降觀測實施計劃。沉降觀測計劃應(yīng)根據(jù)項目的觀測目的，結(jié)合路基工程的規(guī)模，地形、地質(zhì)條件，施工方法和工期安排等進行編制，其主要內(nèi)容有觀測項目、觀測元器件埋設(shè)、觀測頻率、數(shù)據(jù)收集與處理、觀測儀器和觀測人員安排等。⑵對所有觀測人員進行崗前技術(shù)培訓(xùn)，觀測人員要持證上崗。2.2觀測儀器工具準(zhǔn)備根據(jù)觀測項目和觀測項目的精度要求來選用。選用時，在滿足精度要求的前提下，要立足現(xiàn)有，配齊配全。2.3觀測元器件準(zhǔn)備觀測元器件主要有：沉降觀測樁、沉降板、邊樁等。沉降觀測元器件可自行加工或委外加工購買。3．技術(shù)要求施工過程中要嚴格執(zhí)行“施路專-28”路基沉降觀測①沉降觀測斷面的設(shè)置(1)每座大、中、小橋臺尾兩個方向設(shè)置兩個觀測斷面，一個在距橋臺臺尾2.0m處，一個在過渡段中部。（2）軟土地段區(qū)間每隔100m設(shè)置一個觀測斷面；松軟土地段：工點長度500m以內(nèi)，間距100~200m一個觀測斷面；工點長度大于500m時，間距200m一個觀測斷面。（3）每個觀測斷面，在線路中心地面設(shè)一個觀測沉降板，在兩側(cè)路肩各設(shè)一個觀測樁（φ20mm，鋼釬長0.3m），在軟土路堤兩側(cè)坡腳外1.0~2.0m及10.0~12.0m處各設(shè)一個觀測位移邊樁，各觀測沉降板在同一個斷面上；路塹地段只在路基面兩側(cè)設(shè)置觀測樁。（4）車站內(nèi)多股道及場坪區(qū)根據(jù)具體情況增設(shè)沉降觀測設(shè)備。②觀測設(shè)備的設(shè)置（1）邊樁采用C20鋼筋混凝土預(yù)制，樁截面尺寸為15cm*15cm正方形，長度不小于1.5m，并在樁頂預(yù)埋半圓形不銹鋼耐磨測頭，邊樁埋置深度在地表以下不小于1.4m，樁頂露出地面不大于10cm，埋置方法采用洛陽鏟打入設(shè)計深度，將預(yù)制邊樁放入孔內(nèi)；樁周以C20混凝土澆筑固定，確保邊樁埋置穩(wěn)定。（2）沉降板由底板、測桿和保護套管組成，底板采用50cm*50cm的C20混凝土預(yù)制構(gòu)件（或30cm*30cm*0.5cm的鋼板），測桿采用φ40mm鋼管（內(nèi)徑不小于30mm），與底板固定在垂直位置上，保護套采用PVC管，套管尺寸應(yīng)大于測管外徑不小于1cm，隨著填土的增高，測桿和套管亦相應(yīng)增高，每節(jié)長不超過50cm。接頭采用外徑與測桿相同的螺栓式接頭，接高后測桿頂面應(yīng)略高于套管上口，測桿頂用帶螺絲的頂帽封住管口，避免填料落入管內(nèi)而影響測桿下沉自由度，頂帽應(yīng)高出碾壓面30cm，不大于50cm。以避免影響碾壓機械的正常行駛。沉降板埋設(shè)位置處可墊10cm墊層找平，埋設(shè)時確保底板的水平與垂直度，確保測桿與地面垂直。（3）沉降觀測樁：樁體選擇φ20mm鋼筋，頂部磨圓并刻畫十字線，底部焊接彎鉤，待基床表層A組料施工完成后，通過測量埋置在設(shè)計位置，埋置深度不小于0.3m，樁周0.15m用C20水泥砂漿澆筑固定，詳見“沉降觀測樁埋設(shè)圖”。③觀測要求（1）用于觀測位移及沉降的基準(zhǔn)點（基樁），必須置于不受填土載荷影響穩(wěn)定地基內(nèi)，基樁及位移觀測樁在觀測期間必須采取有效措施加以保護。（2）邊樁及沉降板在施工期間一般每填筑一層，應(yīng)進行一次觀測，如果兩次填筑期間間隔較長，每3天至少觀測一次，當(dāng)觀測出現(xiàn)異常情況（沉降不收斂或者加劇時）應(yīng)加密觀測并及時通知相關(guān)單位處理。路堤經(jīng)過分層填筑達到預(yù)壓高程后，在預(yù)壓期的前2~3個月內(nèi)，每5天觀測一次，三個月后每7~15天觀測一次，半年后一個月觀測一次，一直觀測到竣工驗收為止，每次應(yīng)及時整理繪制“填土高-時間-沉降量”關(guān)系曲線圖。（3）觀測控制標(biāo)準(zhǔn)：路堤中心線地面沉降速率每晝夜不大于1.0cm，坡腳水平位移速率每晝夜不大于0.5cm，如果超出此限應(yīng)立即停止填筑，待觀測恢復(fù)到限界值以下再進行填筑。（4）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)不足以評估或工后沉降評估不能滿足設(shè)計要求時，應(yīng)延長觀測時間或采取必要的加速或控制沉降的措施。4、沉降觀測資料：正常情況下每個月應(yīng)向建設(shè)單位、設(shè)計單位、監(jiān)理單位報一次觀測資料（含沉降曲線），非正常情況下及時通報，觀測結(jié)果應(yīng)納入竣工文件。4．施工程序與工藝流程路基沉降觀測流程見圖1。否否否是否是滿足監(jiān)控指標(biāo)不滿足監(jiān)控指標(biāo)不穩(wěn)定穩(wěn)定短期內(nèi)達到穩(wěn)定狀態(tài)不同意短期內(nèi)不能穩(wěn)定修改第一階段填土計劃填第一層進入動態(tài)跟蹤觀測數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)取得強度增長規(guī)律總結(jié)階段成果下一階段填土計劃填土標(biāo)高和設(shè)計高對比預(yù)壓期觀測制定卸載標(biāo)準(zhǔn)滿足卸載要求卸載再處理采取處理措施調(diào)整填土計劃路基穩(wěn)定停載采取措施原位測試制定觀測方案經(jīng)理部審批元件埋設(shè)初測值調(diào)試圖1路基沉降觀測流程圖5．施工要求路基沉降觀測以路基面沉降和地基沉降觀測為主。通過對施工期間的路基沉降觀測，可依據(jù)路基沉降速率或坡腳水平位移速率，確定路基填筑進度，保證填筑時的安全；通過對路基沉降觀測資料進行分析，預(yù)測工后沉降，提出加速路基沉降的措施，確定無碴軌道的鋪設(shè)時間，評估路基工后沉降控制效果，確保無碴軌道結(jié)構(gòu)的安全。為達到以上目的，根據(jù)設(shè)計文件的要求，結(jié)合現(xiàn)場實際，選定施工區(qū)段的觀測斷面類型，埋設(shè)觀測元器件，按規(guī)定進行觀測，對觀測資料進行分析、反饋，會同業(yè)主、勘察設(shè)計等單位解決路基沉降問題，確保施工和無碴軌道的安全。5.1觀測斷面的布置路基沉降觀測斷面的設(shè)置及觀測斷面的觀測內(nèi)容，應(yīng)根據(jù)地形地質(zhì)條件，地基處理方法，路堤高度，堆載預(yù)壓等具體情況，結(jié)合沉降觀測方法和工期要求來確定。5.1.1觀測斷面類型 路基沉降觀測斷面類型，根據(jù)不同的地基條件，不同的結(jié)構(gòu)部位和觀測要求來設(shè)置。觀測點應(yīng)設(shè)在同一個橫斷面上，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。常用的觀測斷面類型如下所述：⑴一般路堤地段沉降觀測斷面（A型）一般路堤地段沉降觀測斷面見表3。表3一般路堤地段沉降觀測斷面表序號觀測項目觀測元器件單位數(shù)量 適合條件1路基面沉降觀測觀測樁3個/斷面地基土良無好，下臥軟層2路堤基底沉降觀測沉降板1個/斷面⑵一般軟弱土地基路堤地段觀測斷面（B型）一般軟弱土地基路堤地段觀測斷面見表4。表4一般軟弱土地基路堤地段觀測斷面表序號觀測項目觀測元器件單位數(shù)量 適合條件1路基面沉降觀測觀測樁3個/斷面軟土、松軟土地基≤6.0m，砂類土、花崗巖全風(fēng)化層≤8.0m，地基采用CFG樁復(fù)合加固地段2路堤基底沉降觀測沉降板1個/斷面3水平位移觀測邊樁4個/斷面軟土、松軟土地段⑶ 深厚覆蓋層地基地段沉降觀測斷面（C型）深厚覆蓋層地基地段沉降觀測斷面見表5。表5深厚覆蓋層地基地段沉降觀測斷面表序號觀測項目觀測元器件單位數(shù)量 適合條件1路基面沉降觀測觀測樁3個/斷面軟土、松軟土地基＞6.0m，砂類土、花崗巖全風(fēng)化層＞8.0m，地基采用CFG樁復(fù)合加固地段2路堤基底沉降觀測沉降板1個/斷面3水平位移觀測邊樁4個/斷面4路堤全斷面沉降觀測剖面沉降儀1個/斷面5地基深層沉降觀測分層沉降儀1個/斷面軟土、松軟土地層＞10.0m地段⑷低填淺挖路基地段沉降觀測斷面（D型）低填淺挖路基地段沉降觀測斷面見表6。表6低填淺挖路基地段沉降觀測斷面表序號觀測項目觀測元器件單位數(shù)量 適合條件1路基面位移觀測觀測樁3個/斷面路基填土高度＜3.0m以及紅黏土、膨脹土、花崗巖全風(fēng)化層、極軟巖路塹地段⑸路塹地段路基面變形觀測斷面（E型）路塹地段路基變形觀測斷面見表7。表7路塹地段路基面變形觀測斷面表序號觀測項目觀測元器件單位數(shù)量適合條件1路基面位移觀測觀測樁2個/斷面厚層土質(zhì)、風(fēng)化軟巖路塹，紅黏土和膨脹土路塹，花崗巖全風(fēng)化地段厚2路塹基底沉降觀測沉降板1個/斷面⑹過渡段路基位移觀測斷面（F型）過渡段路基位移觀測斷面見表8。表8過渡段路基位移觀測斷面表序號觀測項目觀測元器件單位數(shù)量 適合條件1A～C觀測類型之一過度段路基的沉降觀測可根據(jù)具體的地基條件選擇A～C觀測類型之一。2過渡段沉降差觀測剖面沉降儀1個/斷面剖面沉降儀沿線路方向斜向設(shè)置5.2各種觀測元器件埋設(shè)5.2.1沉降觀測樁的埋設(shè)樁體選擇φ20mm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，在觀測斷面通過測量埋設(shè)在設(shè)計位置。埋置深度0.3m，樁周0.15m用C15混凝土澆筑固定，完成埋設(shè)后采用水準(zhǔn)儀按二級測量標(biāo)準(zhǔn)測量樁頂標(biāo)高作為初始讀數(shù)。5.2.2沉降板的埋設(shè)沉降板由底板、金屬測桿（φ40mm鍍鋅鐵管）及保護套管（φ75mmPVC管）組成。底板尺寸為50cm×50cm×1cm鋼板或尺寸為50cm×50cm×3cm鋼筋混凝土板。沉降板埋設(shè)位置應(yīng)按設(shè)計測量確定，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，再套上保護套管，保護套管稍低于沉降板測桿，上口加蓋封住管口，并在其周圍填筑填料穩(wěn)定套管，完成沉降板得埋設(shè)工作。采用水平儀按二級水準(zhǔn)測量標(biāo)準(zhǔn)測量埋設(shè)就位的沉降板測桿桿頂標(biāo)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，每次接高長度宜為0.5m，接長前后測量桿頂標(biāo)高變化量確定接高量，金屬測桿用內(nèi)接頭連接，保護套管用PVC管外接頭連接。5.2.3位移邊樁的埋設(shè)在兩側(cè)路堤坡腳外2m及12m處各設(shè)一個位移觀測邊樁，位移觀測邊樁采用C15鋼筋混凝土預(yù)制，斷面采用15cm×15cm,長度不小于1.6m,并在樁頂預(yù)埋半圓型不銹鋼耐磨測頭，邊樁埋設(shè)深度在地表以下不小于1.5m，樁頂露出地面不應(yīng)大于10cm。埋設(shè)方法采用洛陽鏟或開挖埋設(shè)，樁周以C15混凝土澆筑固定，確保邊樁埋設(shè)穩(wěn)定。完成埋設(shè)后采用全站儀測量邊樁標(biāo)高及距基樁的距離作為初始讀數(shù)。6．勞動組織成立沉降觀測小組，小組人員配備見表1。表1人員配備表負責(zé)人1人技術(shù)主管1人技術(shù)員2人測工4人資料員1人小計9人7．材料要求各種觀測測試元器件的規(guī)格和精度應(yīng)滿足設(shè)計與監(jiān)測要求。廠購產(chǎn)品必須有產(chǎn)品合格證明，自行或委外加工的元器件必須按設(shè)計要求的原材料和規(guī)格進行加工。8．設(shè)備機具配置路基沉降監(jiān)測儀器設(shè)備配備見表2。表2儀器設(shè)備配備表序號設(shè)備名稱設(shè)備型號數(shù)量計算用軟件備注1電子水準(zhǔn)儀DNA03滿足觀測要求2光學(xué)水準(zhǔn)儀DSZ2滿足觀測要求3因瓦尺萊卡滿足觀測要求4全站儀 C402滿足觀測要求5全站儀TD307滿足觀測要求9．質(zhì)量控制及檢驗9.1監(jiān)測網(wǎng)建立及測量技術(shù)要求9.1.1沉降變形監(jiān)測網(wǎng)建網(wǎng)方式及主要技術(shù)要求9.1.1.1沉降變形監(jiān)測網(wǎng)建網(wǎng)方式沉降變形監(jiān)測網(wǎng)的建立及精度要求應(yīng)符合《客運專線無碴軌道鐵路工程測量技術(shù)暫行規(guī)定》的要求；沉降監(jiān)測網(wǎng)應(yīng)在施工高程控制網(wǎng)的基礎(chǔ)上進行加密建立，按二等水準(zhǔn)測量的精度和測量方法要求進行施測。根據(jù)沉降變形測量精度要求高的特點，以及標(biāo)志的作用和要求不同，沉降觀測網(wǎng)布設(shè)方法分為三級：基準(zhǔn)點：要求建立在沉降變形區(qū)以外的穩(wěn)定地區(qū)，同大地測量點的比較，要求具有更高的穩(wěn)定性，基準(zhǔn)點使用全線二等精密高程控制測量布設(shè)的基巖點、深埋水準(zhǔn)點為沉降觀測基準(zhǔn)點。工作點：要求這些點在觀測期間穩(wěn)定不變，測定沉降變形點時作為高程的傳遞點，工作點除使用普通水準(zhǔn)點外，按照國家二等水準(zhǔn)測量的技術(shù)要求進一步加密水準(zhǔn)基點或設(shè)置工作基點至滿足工點垂直位移監(jiān)測需要。高程基準(zhǔn)網(wǎng)點間距一般不宜大于200m。沉降變形點：直接埋設(shè)在要測定的沉降變形體上。點位應(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。監(jiān)測網(wǎng)由于自然條件的變化，人為破壞等原因，不可避免的有個別點位會發(fā)生變化。為了驗證觀測網(wǎng)點的穩(wěn)定性，應(yīng)對其進行定期檢測。定期復(fù)測按每半年進行一次，并結(jié)合精測網(wǎng)復(fù)測進行。9.1.1.2沉降觀測技術(shù)要求⑴水準(zhǔn)網(wǎng)的觀測按照國家二等水準(zhǔn)施測，采用單路線往返觀測。每次觀測均形成閉合檢驗條件。沉降變形測量等級及精度要求按照表9、表10控制。表9沉降變形監(jiān)測網(wǎng)主要技術(shù)要求等級相鄰基準(zhǔn)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1.00.3≤0.6≤0.8DS05或DSI型儀器，按暫行規(guī)定二等水準(zhǔn)測量的技術(shù)要求施測表10沉降變形觀測點精度要求與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)一等1.00.3按國家一等精密水準(zhǔn)測量≤0.3⑵水準(zhǔn)儀使用DS05或DS1型儀器，儀器及配套水準(zhǔn)尺均應(yīng)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。⑶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(zhǔn)測量規(guī)范》（GB/T12897-2006）有關(guān)要求執(zhí)行。⑷每次沉降變形觀測時應(yīng)符合：嚴格按水準(zhǔn)測量規(guī)范的要求施測。首次觀測每個往返測均進行兩次讀數(shù)；參與觀測的人員必須經(jīng)過培訓(xùn)才能上崗，并固定觀測人員；為了將觀測中的系統(tǒng)誤差減到最小，達到提高精度的目的，各次觀測應(yīng)使用同一臺儀器和設(shè)備，前后視觀測最好用同一水平尺，必須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；觀測時要避免陽光直射，且在基本相同的環(huán)境和觀測條件下工作；對工作基點的穩(wěn)定性要定期檢核，在雨季前后要聯(lián)測，檢查水準(zhǔn)點的標(biāo)高是否有變動；數(shù)據(jù)計算方法和計算用工作基點一致。9.1.2水平位移監(jiān)測網(wǎng)9.1.2.1水平位移監(jiān)測網(wǎng)的建立采用獨立坐標(biāo)系統(tǒng)按三等精度要求建立，并一次布網(wǎng)完成。利用CPI、CPII和加密點實現(xiàn)水平位移觀測網(wǎng)坐標(biāo)與施工平面控制網(wǎng)坐標(biāo)的相互轉(zhuǎn)換。9.1.2.2水平位移監(jiān)測技術(shù)要求水平位移監(jiān)測網(wǎng)主要技術(shù)指標(biāo)符合表11要求。表11水平位移監(jiān)測網(wǎng)主要技術(shù)指標(biāo)表相鄰基準(zhǔn)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+6.0<350+1.8≤1/70000按國家三等平面控制要求觀測<200+2.5≤1/400009.2路基沉降變形觀測9.2.1一般規(guī)定觀測點應(yīng)設(shè)在同一個橫斷面上，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。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。該階段應(yīng)對路基沉降、路基填筑部分沉降、路基基底沉降進行系統(tǒng)的觀測。觀測數(shù)據(jù)不足以評估或工后沉降評估不能滿足設(shè)計要求時，應(yīng)延長觀測或采取必要的加速或控制沉降的措施。觀測期內(nèi)，路基沉降實測值超過設(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。9.2.2路基沉降變形觀測頻次路基變形觀測分兩個階段進行。第一階段：路基填筑施工期間的觀測，主要觀測路基填土施工期間地基的沉降以及路堤坡腳邊樁的水平位移；第二階段：路基填筑表12路基沉降觀測頻次觀測階段觀測頻次填筑或堆載一般1次/天沉降量突變2～3次/天兩次填筑間隔時間較長1次/3天堆載預(yù)壓或路基施工完畢第1個月1次/周第2、3個月1次/10天3個月以后1次/2周6個月以后1次/月冬季：凍結(jié)期與凍融期觀測頻次比平常期增加一倍。9.2.3觀測精度要求沉降水準(zhǔn)的測量精度為±1mm，讀數(shù)取位至0.01mm；剖面沉降的測量精度為4mm/30m。9.2.4沉降觀測要求為達到路基沉降觀測的目的，建立沉降與時間的關(guān)系，了解產(chǎn)生沉降的部位，沉降觀測應(yīng)考慮如下要求：⑴為了觀測到各部位的總沉降，從路基填土開始，沉降觀測也隨即進行。⑵沉降標(biāo)志的埋設(shè)是在施工過程中進行的，填筑施工要與標(biāo)志的埋設(shè)作好協(xié)調(diào)，做到互不干擾、互不影響。路堤的填筑進度要及時告知負責(zé)埋設(shè)沉降板的人員，避免錯過最佳埋設(shè)機會。觀測設(shè)施的埋設(shè)及沉降觀測工作不要影響路基填筑施工。在沉降板埋設(shè)基本不影響施工的條件下，路基的施工應(yīng)作到碾壓的均勻性，質(zhì)量的一致性，使沉降觀測資料具有良好的代表性。⑶為了分析施工期沉降和工后沉降、施工期沉降與總沉降的關(guān)系以及驗證推算工后沉降方法的準(zhǔn)確性，可對部分有代表性路基，進行運營期間的長期沉降觀測，以期得到最終沉降量。⑷觀測點及觀測元器件的埋設(shè)位置符合設(shè)計要求，且標(biāo)設(shè)準(zhǔn)確、埋設(shè)穩(wěn)定。觀測期間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。9.3觀測資料處理⑴按照觀測時間要求，及時進行沉降觀測、位移觀測。觀測數(shù)