路基沉降变形观测实施组织方案.docx
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路基沉降变形观测实施组织方案
宁启铁路复线电气化改造工程Ⅱ标
路基沉降变形观测方案
中铁二十四局集团
宁启复线电气化改造工程Ⅱ标项目部
2010年5月28日
宁启铁路复线电气化改造工程Ⅱ标
路基沉降变形观测方案
编制：
复核：
审核：
中铁二十四局集团
宁启复线电气化改造工程Ⅱ标项目部
2010年5月28日
路基沉降变形观测实施组织方案
一、工程概况
1.1工程概况和地质情况
宁启铁路位于江苏省中部，处在长江北岸，呈东西走向，西起南京铁路枢纽京沪线林场站，途经六合、仪征、扬州、江都、泰州、姜堰至海安，与新长铁路相交，过海安经如皋至南通，在南通与沪通铁路衔接连通上海方向。
本标段为宁启铁路扬州东至海安县段，具体里程范围扬州东（不含）－海安（不含）K99+650一K195+100，全长95.45km。
扬州东至海安段为冲湖积平原，松软土分布较普遍。
主要为第四系全新统冲积的软塑—流塑状粉质黏土和饱和稍密状粉土。
软土路基主要在DK156—DK195段，主要为冲-湖积软土，地层结构及物理力学性质主要为：
填土、粉土夹粉质黏土、淤泥质粉质黏土、粉质黏土。
本标段软土分布里程为表1
序号
分部范围
工点名称
成因分类
长度
备注
1
DK156+120--DK157+650
软土路基
湖积
1530
2
DK167+100--DK169+200
软土路基
湖积
2100
3
DK171+100--DK171+950
软土路基
冲积
850
4
DK173+040--DK173+400
软土路基
冲积
360
5
DK174+450--DK193+260
软土路基
湖积
18810
6
DK193+773--DK194+197
软土路基
湖积
3312
1.2沉降观测目的和意义
在软土路基上填筑路堤以及临近既有线施工时，应进行沉降变形监测。
通过对路基沉降变形进行系统的观测与分析评估，在路堤填筑过程中，指导控制填土速率，及时调整设计使地基处理达到预定的变形控制要求，分析评估沉降稳定且工后沉降满足要求，以确定轨道结构施工和铺轨时间。
同时在运营期间对指导轨道参数调整、养护维修，确保列车高速、平顺、安全舒适运营。
二、作业依据及执行规范
2.1《工程测量规范》（GB50026-93）
2.2《新建铁路工程测量规范》（TB10101-99）
2.3《时速200-250公里有砟轨道铁路工程测量指南试行》铁建函[2007]76号
2.4中铁上海设计院集团有限公司提供测绘成果资料
2.5设计院软土路基交底文件
2.6时速200km/h客货共线有砟轨道铁路验收标准
三、组织机构和仪器设备
1.为顺利完成沉降变形观测任务，保证沉降变形观测系统的质量，分部成立以总工程师为首的监测组，在其领导下开展各项工作。
其组织机构如下：
组 长：
储著友
副组长：
吴陈东
组员：
王金宏、宣林杰、李亚、黄兴安、方毅、金啸斌
2．主要仪器设备
根据工程需要，各个分部配备的用于沉降变形观测的主要仪器为尼康全站仪 532C1 台 ，天宝数字水准仪 DINI03 1套 。
四、沉降变形观测断面设置和观测元件埋设要求
4.1.监测测试项目：
包括路堤基底沉降监测、路基面沉降监测、软土路堤填筑过程中变形监测、水平位移检测、增建二线桩基施工、填筑施工对既有线位移检测等。
4.2.观测断面及观测点的设置原则
4.2.1路基沉降观测应以路基面沉降和地基沉降观测为主。
沉降变形观测断面应根据不同的地基条件，不同的结构部位等具体情况设置；测点的设置位置应满足设计要求，同时还应针对施工掌握的地质地形等情况调整或增设。
4.2.2观测点应设在同一横断面上，这样有利于观测点的看护，便于集中观测，同一观测频率，更重要的便于各观测数据的综合分析。
4.2.3新建路堤地段观测断面包括沉降观测桩、沉降板和位移观测桩，沉降观测桩每断面设置3个，分别位于双线路基中心及左右路肩以内1m处；沉降板每断面设置1个，布置于双线路基中心。
位移观测边桩分别位于两侧坡角外2m、10m处，并与沉降观测桩及沉降板位于同一断面上。
见图6
4.2.4既有线及并行路堤地段观测断面包括沉降观测桩、沉降板、位移观测边桩和既有线路肩观测桩。
4.3观测元件与埋设技术要求
4.3.1沉降监测元件主要有沉降板、沉降观测桩、位移桩、路肩观测桩。
见图7
①沉降板由底板、测杆、保护管组成。
其中底板是30cm×30cm×0.8cm的钢板，测杆采用Φ20mm钢管，与底板双面电弧焊接固定在垂直位置上，保护套采用Φ49mmPVC管。
②沉降观测桩采用C15混凝土方桩，断面采用10cm×10cm正方形，其中埋设Φ16mm钢筋一根，桩长0.6m,桩周以C15混凝土浇注固定，确保桩埋置稳定。
③位移桩采用1米长，直径0.1m的圆木，中间钉小铁钉。
④既有线路肩观测桩采用Φ16mm钢筋，桩长0.6m，在钢筋上放保护管（保护套采用Φ49mmPVC管）。
五、各项监测要求
5.1基底沉降观测要求
每100-200m设一个监测断面，桥涵过渡段必须设置，且应加密。
每个监测断面设置一个沉降板。
沉降板安装前应先将地面整平（可铺设0.1m厚的中粗沙，注意保持底板的水平和垂直度。
设置护管时，其底端必须与其下板面有一定的间距。
填土高度小于2.0m，每两天观测一次，超过2m高度后，要求每天观测一次，在沉降速率较大的情况下，还应加密观测。
地面沉降量用仪器测量，精度要求准确到
±1mm。
5.2路基面沉降监测要求
路基成形后应及时设置监测桩，路堤地段每50---100m设一个监测断面，桥（涵）过渡段必须设置，且应加密。
每个断面设置3个监测点。
分别位于双线路基中心及左右路肩以内1m处。
5.3坡脚位移桩监测要求
软土路堤填筑施工过程中应在两侧坡脚外2.0m、10m处设位移观测桩，沿线路走向间距25m；根据沉降观测控制填土速率、记录填筑期及放置期的沉降量。
5.4既有线沉降监测要求
在既有线路肩内侧设观测桩，间距25m—50m。
六、观测的频率和控制标准
6.1观测频率：
路基沉降观测频次不低于下表2的规定。
表2观测频率规定
观测阶段
观测频次
填筑路基
一般
1次/天
每天填筑量超过3层时
1次/填筑3层
沉降量突变
2~3次/天
两次填筑间隔时间较长
1次/3天
路基施工完毕
第1个月
1次/周
1个月以后
1次/2周
轨道铺设后
第1个月
1次/2周
第2~3个月
1次/月
3个月以后
1次/3月
6.2既有线路肩位移桩的控制标准为水平位移不超过2mm；坡脚位移观测桩的控制标准为边桩水平位移速率小于5mm/天，竖向位移速率小于10mm/天；当位移超过控制标准时，应停止填土施工，分析原因，研究好处理措施后方可填筑。
实际工作中，观测时间的间隔还要看地基的沉降值和沉降速率。
当两次连续观测的沉降差值大于4mm时应加密观测频次；当出现沉降突变、地下水变化及降雨等外部环境变化时应增加观测频次。
七、观测技术要求和数据处理
7.1沉降观测应采用二等几何水准测量，路基沉降观测水准测量的精度为±1.0mm,读数取位至0.01mm；剖面沉降观测精度不低于4mm/30m；位移观测测距误差±3mm；方向观测水平角误差为±2.5"。
7.1.1高程控制测量技术和精度指标
（1）高程系统应采用1985国家高程基准。
按三等水准测量要求施测。
其主要精度要求符合下表3的规定。
表3各等级水准测量精度要求（mm）
水准测量
等级
每千米水准测量偶然中误差M△
每千米水准测量全中误差MW
限差
检测已测段高差之差
往返测
不符值
附合路线或
环线闭合差
左右路线
高差不符值
二等水准
≤1.0
≤2.0
6
4
4
——
三等水准
≤3.0
≤6.0
20
12
12
8
四等水准
≤5.0
≤10.0
30
20
20
14
（注：
表中L为往返测段、附合或环线的水准路线长度，单位km。
）
（2）二等水准测量的技术要求符合下表4的规定
表4各等级水准测量技术要求（mm）
等级
水准仪
型号
视线
长度
（m）
前后视距离较差
（m）
前后视距较差累计（m）
视线离地最低高度（m）
两次观测高差较差（mm）
二等
DS1
50
1
3
0.5
0.7
三等
DS1
100
3
6
0.3
1.5
四等
DS3
100
5
10
0.2
5.0
在实际测量中，采用闭合水准路线或沿路基外侧设置加密水准基点，允许闭合差△=±4L1/2（mm）
式中L—水准路线长，单位为km。
7.2水准测量作业结束后，每条水准线路应以测段往返测高差不符值计算每km水准测量的偶然中误差：
M△=±{[ΔΔ/R]/（4n）}1/2≤1.0mm
式中Δ—测段往返测高差不符值（mm）
R—测段长度
n—测段数
7.3外业工作：
在实际测量中，采用固定的水准仪及水准尺，并保证前后视距尽量相等，使测量误差降低到最低限度。
7.4完成外业工作后，应及时整理平差，计算出各测点高程，算出水准路线长及闭合差，如不满足要求，应对有问题的段落进行复测，找出原因。
如实填写沉降观测表格，表格见附表8。
7.5对于准确的测量结果，按要求及时整理，并绘出绘制“时间-填土高-沉降量”关系曲线图，见图4。
同时详细记录填土厚度及接管情况等纪录，从而直观地反映出随填土荷载变化的沉降变化规律。
图5沉降-填土高-沉降量
7.6沉降观测质量控制措施
（1）沉降观测应采用符合精度要求的测量仪器进行观测，测量仪器应注意按照规定进行检定，合格后方可正式使用。
（2）成立专职技术人员组成沉降测量小组，专项负责沉降观测。
沉降测量小组成员必须经过培训，富有责任心，并及时、客观、准确的记录和整理测量资料。
（3）保证施工过程中沉降杆不被破坏，对施工负责人、工程机械司机、运输车司机进行沉降观测重要性的专项教育，设专人指挥倒车，运输车在沉降观测桩周围卸土时，确保沉降观测杆不被破坏。
（4）观测桩位置插上标志旗，提醒操作人员注意。
基床表层施工完后砌成砖垛将观测桩围护。
观测桩周围用TY60打夯机夯实，并重点抽查该处压实质量。
（5）观测杆发现碰撞或丢失，要立即补好。
（6）在卸载前和卸载后各进行一次沉降观测，找好两者关系，并做好记录。
（7）在卸载和级配碎石施工期间，认真做好沉降观测工作。
（8）观测资料应齐全、详实、规范，符合设计要求，并及时整理分析，提供给设计单位修正完善设计。
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