铁路沉降观测专项施工方案(路基、桥梁、涵洞)

新建蒙西至华中地区铁路煤运通道

土建工程MHTJ-14标三工区

            

路堤沉降施工

监控量测实施方案

                   编制：               

                审核：               

                审批：               

中铁七局集团有限公司

蒙华铁路MHTJ-14标三工区

中铁七局蒙华铁路MHTJ-14标三工区

路堤沉降施工监控量测实施方案

一、编制依据：

1.1  TB10101-2009《铁路工程测量规范》；

1.2 《客运专线铁路路基工程施工质量验收暂行标准》；

1.3  JGJ/T 8-97《建筑变形测量规程》；

1.4  GB 50026-93《工程测量规范》；

1.5  GB 127-91《国家一、二等水准测量规范》；

1.6  铁道第三勘察设计院设计图纸要求；

二、观测范围及主要内容：

根据《蒙华浩三施路通-54图纸》规定：有砟轨道沉降观测断面的间距一般为顺线路方向每100m设置观测断面1处；地形、地质条件变化较大地段应适当加密。新建蒙西至华中地区14标段工程路基沉降观测分布范围及设置计划见下表：

序号	线路中心里程			沉降、稳定观测					断面 类型			备注
				路基面	基底	路堤外地面
	冠号	里程	沉降监测桩		沉降板	位移观测桩
1	DIIK	671+750	2		1	2	Ⅰ			新建蒙西至华中煤运通道正线
2	DIIK	671+850	2		1	2	Ⅰ
3	DIIK	671+950	2		1	2	Ⅰ
4	DIIK	672+050	2		1	2	Ⅰ
5	DIIK	672+150	2		1	2	Ⅰ
6	DIIK	672+250	2		1	2	Ⅰ
7	DIIK	672+350	2		1	2	Ⅰ
8	DIIK	672+480	2		1	2	Ⅰ
9	DIIK	672+550	2		1	2	Ⅰ
10	DIIK	672+620	2		1	2	Ⅰ
11	DIIK	672+690	2		1	2	Ⅰ
15	DIIK	673+100	2		1		Ⅰ			深沟换填
16	DIIK	672+850	2		1		Ⅰ			深沟换填

总计需要设置16个路基面沉降观测断面。路基基底沉降观测等级为国家二等水准，沉降观测的观测精度为≤±1mm，读数取位至0.1mm,仪器选择满足二等水准测量精度要求，使用DINI03精度的精密电子水准仪，配套电子水准仪配编码水准尺。

三、沉降观测的组织及设备配备

3.1  成立沉降观测专题小组

沉降观测专题小组由4人组成，组长1人，组员3人。

3.2  主要设备配备

徕卡全站仪：1台；

DINI03级高精度数字水准仪：1台；

四、沉降观测频次

本段观测断面共计11处，测点共55个。沉降观测的频次不低于表1的规定。当环境条件发生变化或数据异常时，应及时观测。

                  表1沉降观测频次

沉降稳定观测频次一览表
观测阶段	观测频次
填筑或堆载	一般每填筑一层进行观测	1次∕层
	两次填筑间隔时间较长	1次∕3天
堆载预压或路基填筑完成	第1-6个月	1次∕15天
	6个月以后	1次∕月

五、技术方案的实施

    5.1沉降变形测量点的布置要求

    沉降变形测量点分为基准点、加密基点和观测点三类，其布设按下列要求：

    （1）基准点：基准点为全线BM水准点和CPI、CPII导线点。

    （2）加密基点：要求沿线路方向每200-500米一个，若路基段太短至少埋设三个加密基点。加密基点尽量选在线路两侧，且地质坚硬不易沉降的地方。

    （3）观测点：观测点由沉降板、沉降桩、位移边桩等组成。

基准点和加密基点由于自然条件的变化，人为破坏等原因，不可避免的个别点位发生变化。为了验证监测网基准点和加密基点的稳定性，应对其进行定期复测。在基准网建成且工程施工后3个月时进行第一次复测，此后每季度复测一次。加密基点的复测应每月至少一次，实施过程中根据控制点的稳定性和实际需要进行调整。

5.2观测点的布设

    （1）一般路基地段

    在路基面中心及左右两侧路肩处设路基面沉降观测桩，观测桩采用C25混凝土桩，断面采用0.5m*0.5m*1.0m,纵向间距不大于100米，并保证每个工点至少有一个观测断面。

    （2）松软土地基地段

①地表沉降观测：松软土地基地段沿线纵向每40米左右设置一个沉降板观测断面，且每个工点不小于2个观测断面，路桥过渡段在距桥台或涵洞边缘两侧3m的位置各设一个沉降观测断面，每个沉降观测断面在地面埋设地面沉降板或单点沉降计。

    ②路基面沉降观测：

    在路基面中心及左右两侧路肩处设路基面沉降观测桩，观测桩采用C25混凝土桩，纵向间距不大于100米，并保证每个工点至少有一个观测断面。

    5.3元器件的制作与埋设

    （1）在软土、松软土路基填筑前埋设位移观测桩，位移观测桩采用C25钢筋混凝土预制，断面采用15cm×15cm正方形，长度不小于1.5m，并在桩顶预埋半圆形不锈钢耐磨侧头。边桩埋置深度在地表以下不小于1.4m，桩顶露出地面不小于10cm。埋置方法采用洛阳铲打入设计深度，将预制边桩放在孔内，桩周以C25混凝土浇筑固定，确保边桩埋置稳定。位移观测点规格应符合如下图：

    （2）在路基处理完后埋置沉降板。沉降板由钢底板、金属测杆和保护套管组成。钢底板尺寸为40cm×40cm×2cm，测杆采用φ40mm厚壁镀锌铁管，与底板固定在垂直位置上，保护套管采用直径不小于75mm，厚度不小于4cm的硬PVC管。在地基加固完成后路堤填筑前埋设沉降板。沉降板埋入垫层顶部嵌入10cm，采用中粗砂回填密实，在套上保护管，测杆顶部应高出套管上口，测杆顶用顶帽封住管口，避免填料落入管内影响测杆下沉自由度，顶帽高出碾压面高度不大于50cm.随着填土的增高，测杆和套管亦相应增高，每次接长应以1m为宜。采用水平仪按国家二级精密水准测量方法测量。沉降板规格应符合如下图：

    （3）在路基填筑到基床表面顶面后，在路基面两侧埋设沉降观测桩。沉降观测桩采用直径20mm钢筋制作，头为半圆形，高出埋设地表5mm，用M30水泥砂浆锚固，表面做好防锈处理。沉降观测点规格应符合如下图：

    （4）路基两侧边桩位移观测桩、沉降板及沉降观测桩的设置见下图：

Ⅰ类观测横断面设计示意图

 

Ⅱ类观测横断面设计示意图

5.4测量工作的基本要求

    （1）严格按二等水准测量的要求施测。首次观测应进行两次往返观测，并取观测结果的中数，用科傻软件平差后的高程值，作为变形测量的初始值。

    （2）为了将观测中的系统误差减小到最小，达到提高精度的目的，各次观测应使用同一台仪器和设备，前后观测最好用同一水准尺，必须按固定的观测路线和方法进行，观测路线必须形成附合或闭合路线，使用固定的工作基点对应沉降变形观测点进行观测。实行“五固定”即固定水准路线、工作基点、固定人、固定测量仪器、固定监测环境条件，以提高观测数据的准确性。

    （3）当发现沉降观测数据出现异常时必须首先自检，应重测并分析工作基点的稳定性，必要时联测基准点进行检核，并提交自查分析报告。

    （4）根据沉降观测的需要，对线下工程变形点的观测必须采用闭合或附合水准路线，严禁采用支水准路线或中视法，水准路线经过的工作基点或基准点数量不少于两个。

    （5）外业测量一条路线的往返测（左右线路测）使用同一类型仪器和尺垫。观测时必须满足二等水准测量的要求，测量过程中前后视距差≤1.5米、测段的前后视距累计差≤6米。

    （6）在进行检测桩观测时，其观测线路以S型线路进行。

    （7）沉降管接长时的观测，在沉降钢筋接长时必须在接长前，测其沉降钢筋的顶部高程，然后再将沉降管按图纸要求进行焊接，焊接完后再一次测量其顶部高程，将此高程作为下次沉降观测的起始高程。

    5.5沉降变形观测方法

    （1）水准网的观测按照国家二等水准测量施测，对变形点的观测使用附合水准路线往返观测，每条水准路线经过的工作基点或基准点数量均不少于2个。

    （2）沉降变形观测点的施测严格按照水准测量规范要求进行，首次（零周期）观测应进行往返观测，取其观测结果中数，经严密平差处理后的高程值，作为变形测量初始值。非首次观测的沉降变形观测点，采用闭合水准路线。

    （3）外业测量一条线路的往返测使用同一类型仪器和转点尺垫，沿同一路线进行。观测成果的重测和取舍按《国家一、二等水准测量规范》（GB/T127-2006）二等水准有关要求执行。

    观测时，一般按照后-前-前-后的顺序进行，本测区的沉降观测按照以下顺序进行：

往测：奇数站为后-前-前-后

      偶数站为前-后-后-前

返测：奇数站为前-后-后-前

      偶数站为后-前-前-后

    （4）路基测量过程中 ，水准线路的观测按二等水准测量的精度要求形成符合水准路线（进行往返测量）。

    5.6观测技术要求

    路堤地段从路基填土开始进行沉降观测；路堑地段从基床表层施工完成开始观测。

    （1）观测点编号

    为了全线观测数据的整理归档，现对监测点进行编号，沉降板位于路基中心则以里程号开头后加L1，如里程号为DIIK31+345，则对应的沉降板命名为31345L1，对应的监测桩命名为31345G1、31345G2、从左往右分别为1、2，则边桩位移桩位31345B1、31345B2、31345B3、31345B4从左往右分别为1、2、3、4。单点沉降计命名为31345D1、31345D2从左往右分别为1、2。多点位移计命名为31345W1、31345 W 2从左往右分别为1、2。

    （2）加密基点的编号

    加密基点标号以D0开头按局指统一编号。

六、评估方法和判定标准

    6.1评估工作应根据下列资料综合分析：

    （1）路基沉降观测资料。

    （2）路基地段的线路设计纵断面图、工程地质纵横断面图、设计图纸和说明书、沉降计算报告(包括不同阶段的设计沉降值与时间的关系曲线)等相关设计资料。

    （3）施工过程、施工核查以及填料、级配、地基和压实检验情况等施工资料。

    （4）施工质量控制过程和抽检情况等监理资料。

    6.2设计预测总沉降量与通过实测资料预测的总沉降量之差值不宜大于10mm。

    6.3路基沉降的评估应结合路基各观测断面以及相邻桥(涵)隧的沉降预测情况进行，预测的路基工后沉降值不应大于15mm。