沉降观测实施细则.docx
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沉降观测实施细则
中铁五局沪昆客专江西段站前工程HKJX-2标项目二分部
线下工程沉降变形观测实施细则
编制：
复核：
审核：
批准：
二零一一年六月
1总则1
2组织机构1
3仪器设备配置4
4沉降变形观测5
5路基工程沉降变形观测技术要求12
6桥涵工程沉降变形观测技术要求21
7文件管理30
8保证措施37
1总则
1.1新建沪昆客专江西段采用无砟轨道结构形式，要求线下工程工后沉降必须满足铺设无砟轨道的需要，而沉降观测及其分析评估作为判定线下工程工后沉降是否达到设计预期值的唯一依据，是决定无砟轨道铺设时间的关键。
要做好线下工程工后沉降的预测，就必须对线下工程进行精确、系统的沉降变形观测，并对观测所取得的数据进行系统的分析。
1.2为满足沪昆客专江西段站前工程我部管段对路基（含过渡段）、桥梁、涵洞等线下工程的沉降变形观测系统的技术要求，确保沉降观测工作正常、有序开展及评估工作的顺利进行，为评估预测线下工程最终沉降量和工后沉降，合理确定无碴轨道铺设时间，确保铺设质量，制定本细则。
1.3本细则适用于沪昆客专江西段站前工程我部管段线下工程施工期及正式验收通过前的沉降变形观测。
2组织机构
2.1组织机构
项目分部成立沉降变形观测工作组，设组长、副组长、组员、技术负责人、资料员、观测小组。
项目经理部常务副经理罗成江任组长，项目总工程师练东海任常务副组长，项目副总工程师兼工程部长沈志任副组长，各架子队队长、技术主管昌天云、米晓华、周尚华、潘金、许海、颜林、雷小平、缑宝峰任组员，工程部工程师王敏任技术负责人，资料员待定；各架子队根据工程进展成立1～3个沉降观测小组，在后续施工中，根据工程进度相应增减观测小组数量，实行动态管理。
每小组3～4人，其中小组长1人，组员2～3人。
经理部另成立连续梁施工专门监控测量小组6人，其中测量4人，计算2人。
2.2工作职责
2.2.1观测组组长职责
2.2.1.1负责组织制订本部管段的沉降观测管理制度；
2.2.1.2对各架子队之间的接口进行协调，必要时对沉降观测任务根据观测断面密度及地形起伏进行划分；
2.2.1.3督促工程部给观测小组配齐配足相应的观测设备；督促综合部给各架子队配足沉降观测人员、给观测小组配足相应的交通工具，确保观测工作快速有序地进行；
2.2.1.4负责定期或不定期的检查沉降观测各项工作；
2.2.1.5每月组织召开一次分析评价会议，分析存在问题及改进措施，并对最终结果负责。
2.2.2观测组副组长职责
2.2.2.1组织对管段内沉降观测人员进行培训；
2.2.2.2组织观测方案设计、制订观测作业指导书；
2.2.2.3组织各架子队观测组编制观测计划；
2.2.2.4监督、指导各架子队沉降变形测量组按设计要求进行工作基点埋设、观测断面设置和测点埋设；
2.2.2.5督足各观测小组将外业采集的数据按时上报工程部；
2.2.2.6定期或不定期的检查沉降观测各项工作；
2.2.2.7组长不在时，受组长委托，组织召开每月一次的分析评价会议，分析存在问题及改进措施，并对最终结果负责。
2.2.3观测组组员职责
2.2.3.1督促本架子队沉降观测小组正常开展沉降观测工作并提供强有力的后勤保障；
2.2.3.2当本队有几个沉降观测小组时，协调各观测小组之间的接口工作；
2.2.3.3组织人员按沉降观测小组指定位置埋设工作基点及观测元器件；
2.2.3.4组织人员做好观测点位及元器件的日常保护工作；
2.2.3.5每个路基工点，在埋设智能数码传感观测元器件的地方（主要是单点沉降计），要对智能数码传感器的有线传输设备（如数据采集模块、无线传输模块等）进行集中安置、有效保护，特别是施工期间，要对施工班组进行详细的交底，以免施工损坏。
2.2.4各架子队观测小组职责
2.2.4.1完成所有测点的布置、埋设，并做好日常保护工作；
2.2.4.2按二等水准测量要求测量本队管段工作基点；
2.2.4.3绘制本组管段观测网平面布置示意图并适时上报工程部审核汇总，观测网示意图见图2.2.1；
2.2.4.4填写本组管段观测点属性信息表并上报工程部审核汇总；
2.2.4.5编制观测计划；
2.2.4.6按照观测频率要求，按时完成所有观测项目的观测、数据采集、整理，确保外业数据的真实性，并于当天晚上20点前上报工作组资料员。
2.2.5技术负责人职责
2.2.5.1指导各架子队观测小组按二等水准测量进行合格沉降观测；
2.2.5.2负责指导、督促资料员统计其管段内的观测点位置、数量，审核、汇总沉降变形观测网图，明确基准点、工作基点与线下工程结构物的相对位置，明确路基、桥梁、涵洞及过渡段等结构物观测点里程；
2.2.5.3指导、检查、督促各架子队完成所有工作基点、测点的布置、埋设；
2.2.5.4审核各观测小组观测计划；
2.2.5.5指导并督促资料员每天对各观测小组上报的外业数据进行处理并入库，定期按评估单位的格式和时间要求进行分析和整理，汇总后报局经理部沉降变形观测室；
2.2.5.6按要求定期或不定期请监理工程师对相应资料进行签认；不定期向平估单位汇报沉降观测工作并询求技术支持。
2.2.5.7定期或不定期向组长或副组长汇报观测工作中的技术问题，对存在或需解决的问题提出建议性意见。
2.2.6资料员职责
2.2.6.1收集整理上级及相关单位各种来文来函，及时交相关领导处理；
2.2.6.2熟悉监测网布置，掌握工地施工进展，审核各观测小组观测计划及审查各观测小组实际观测频率是否满足要求；
2.2.6.4按时接收各观测小组上报的外业数据，及时处理入库，作好资料备份。
审核外业编号与对应表是否一致，不一致时及时修正；
2.2.6.5随时向技术负责人汇报资料处理情况及存在的问题；
2.2.6.6定期及时提供资料纸质版。
3仪器设备配置及管理
3.1仪器设备配置
各小组配置一套DNA03数字水准仪（主机1台，3m铟钢尺2把，5kg尺垫2只，木脚架1副）项目分部统一配置2把1m铟钢尺调节使用；桥梁一、三队、路基队各配置1台单点沉降计读数仪；水平位移观测全站仪1套。
车辆根据需要1组配置1台车或2组配置1台车。
观测仪器由工程部统一配置，车辆由观测组所属架子队根据需要向综合部提出申请，由综合部统一配置。
3.2仪器使用、管理
3.2.1各观测小组所属各队技术主管为仪器保管负责人，各观测小组长为测量仪器保管责任人，测量仪器只限本小组使用，不得外借。
3.2.2仪器必须按相关要求正确运输、搬运、使用，不得爆晒、淋雨，每天使用结束后及时清理干净入库，不得在外过夜。
3.2.3测量仪器（含铟钢尺）使用前必须经有资质单位检定合格后方可使用。
3.2.4当发现测量仪器异常时，应及时上报队主管工程师或沉降观测组技术负责人，分析原因并做检校或维修。
3.2.5当仪器损坏时要立即报队技术主管，并在当天由当事人对仪器损坏经过写出书面材料，由队技术主管报工程部长，由分部工程部长组织工程部工程师对损坏原因进行分析，形成书面的处理报告报分部总工程师。
4沉降变形观测
4.1观测项目
沪昆客专我部管段沉降观测项目以路基（含过渡段）、桥梁、涵洞垂直位移观测为主，水平位移观测主要是路基（含过渡段）。
4.2观测内容
4.2.1路基沉降观测内容：
根据不同的路基高度及不同的地基条件，进行路基面的沉降变形观测、路基基底沉降观测、路堤本体的沉降观测。
4.2.2桥涵沉降观测内容：
桥梁各墩、台；预应力混凝土梁的徐变上拱变形；涵洞沉降观测。
4.2.3过渡段：
路桥、路涵、堤堑过渡段沉降观测。
4.3测量等级及精度要求：
4.3.1本分部管段沉降变形测量按三等（其中垂直位移测量按国家二等水准测量的技术要求施测）规定执行。
表4.1测量等级及精度要求
沉降变形测量等级
垂直位移测量
水平位移观测
沉降变形点的高程中误差（mm）
相邻沉降变形点的高程中误差（mm）
沉降变形点点位中误差（mm）
二等
±0.5
±0.3
±3.0
三等
±1.0
±0.5
±6.0
4.3.2水平位移监测基准网的主要技术要求，应符合表4.2的规定。
表4.2水平位移监测基准网的主要技术要求
等
级
相邻基准点的点位中误差（mm）
平均边长（m）
测角中误差（″）
测边中误差（mm）
水平角观测测回数
0.5″级仪器
1″级仪器
2″级仪器
二等
±3.0
≤400
±1.0
2.0
6
9
-
≤200
±1.8
2.0
4
6
9
三等
±6.0
≤450
±1.8
4.0
4
6
9
≤350
±2.5
4.0
3
4
6
4.4变形监测网技术要求
4.4.1垂直位移监测网建网方式：
线下工程垂直位移监测一般按沉降变形等级三等的要求（国家二等水准测量）施测，根据沉降变形测量精度要求高的特点，以及标志的作用和要求不同，垂直位移监测网用分级布网、等精度扩展、逐级控制的方法布设。
4.4.2垂直位移监测网主要技术要求按下表执行：
等
级
相邻基准点高差中误差（mm）
每站高差中误差（mm）
往返较差、附合或环线闭合差（mm）
检测已测高差较差（mm）
使用仪器、观测方法及要求
三
等
1.0
0.3
按国家二等水准测量的技术要求施测
表4.3垂直位移监测网技术要求
注：
F——附合线路或环线长度，单位为km；
R——检测已测测段长度，单位为km；
n——测站数。
4.4.3每个独立监测网不少于3个稳固可靠的基准点。
4.5沉降变形测量点的布置要求
4.5.1基准点、工作基点和沉降变形点设置
4.5.1.1基准点
基准点使用全线的CPI及CPII为水准基点。
4.5.1.2工作基点
按国家二等水准测量的技术要求，在水准基点间扩展工作基点，作为测定沉降变形点时的高程传递点。
工作基点沿线路两侧合适稳定区域（离线路越近越好）纵向200m左右1个，最长不得大于250m，工作基点略低于路基（或沿线绠道），一般情况下，不要高于路基（或沿线绠道）。
工作基点使用统一定购的不锈钢桩埋设，不得随意用钢筋埋设。
桩位坑深根据桩位地质情况，深度在75cm～100cm之间，用混凝土埋设，混凝土顶面周边与地面齐平，原地面不平的地方将高侧略作修整，混凝土表面作成球面状，桩顶高出混凝土顶面1cm。
现场测量时，每一测段、每一测段往返测量必须单独建立文件，形成独立观测文件，以便于数据处理，同时也便于某个工作基点损毁后在补测时，只要补测该点与前后工作基点间测段及可。
而且由于该区段如果测量误差超限，分别检算各段，哪一段不合格，重测哪一段即可，就没必要全段重测。
CPII既可作为水准基点使用,也可作为工作基点使用。
3.5.1.3测点（沉降变形点观测标）布置
按各专业布点要求进行（路基见路基施工图监测断面设置一缆表（杭长客专施图（路）-HCJX2-52））。
3.5.1.3.1观测标布置
观测标直接埋设在要测定的沉降变形体上，能反映沉降变形体沉降变形的特征部位。
结构合理，且不破坏沉降变形体的外观和使用，不但要求安装、埋设牢固、不要松动、摇晃，还要求形式美观，。
4.5.1.3.2埋设桥梁墩台身观测标前，要规划好便道，观测标高于便道50cm即可，既不太高、亦不要太低。
太高了立尺人员无法看到标尺气泡，影响观测精度，太低了，容易污染、损毁，亦会影响到观测精度。
4.5.1.3.3水中墩：
目前我部水中墩较多，初步统计有15处47个，其中河流6处，水库8处，鱼塘1处。
目前初步考虑3个方案，其一是在墩（台）身上贴反光片，用0.5〞级全站仪按测距三角高程测量法，但这个相对来说误差较大，估计不会批准。
其二是在墩（台）身上贴铟钢条码尺，这是比较通用的作法，这个方法精度相对较高，结果相对可靠，但成本较大，河流中的水中墩必须采用这个方法或第一种方法。
其三是水库或鱼塘（河流无法采用），施工便道不拆除，在便道上采用常规测量法。
其具体的作法待作出专项方案，审批后再执行。
4.5.2基准点和工作基点的检测。
监测网基准点和工作基点由于自然条件的变化，人为破坏等原因，不可避免的有个别点位会发生变化。
为了验证监测网基准点和工作基点的稳定性，应对其进行定期检测。
垂直位移监测网首次观测后，
在施工过程中应定期按每半年进行一次复测，尽可能结合精测网复测进行。
4.5.3在区域沉降地区内，应对工作基点的沉降量进行监测，如果在两次复测期间，发现工作基点变形超出两倍中误差应及时通知建设单位、设计单位和评估单位，并提交观测资料，经核实后应对工作基点和变形监测点的各期实测高程进行修正。
4.6测量工作要求
4.6.1观测方式，采用单路线往返观测。
4.6.2观测的时间和气候条件，应在标尺分划线成像清晰而稳定时进行，日出后与日落前30min内、标尺分划线的影像跳动剧烈、气温突变、风力过大而使标尺与仪器不能稳定时，不应进行测量。
4.6.3水准网的观测按照国家二等水准施测，对线下工程变形点的观测必须采用附合或闭合水准路线，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得少于两个。
4.6.4水准仪统一使用徕卡DNA03级数字水准仪，仪器及配套水准尺均应在有效合格检定期内。
水准仪与水准尺在使用前及使用过程中，经常规检校合格，水准仪视准轴与水准管轴的夹角（i角）均不超过15″。
仪器各种设置正确，其中有限差要求的项目按规范要求在仪器中进行设置，并在数据采集时自动控制，不满足要求的在现场进行提示并进行重测。
4.6.5外业测量一条路线的往返测使用同一类型仪器和转点尺垫进行。
观测成果的重测和取舍按《国家一、二等水准测量规范》（GB/T12897-2006）二等水准有关要求执行。
观测时，视线长度≤50m，前后视距差≤1.0m，前后视距累积差≤3.0m，视线高度≥0.55m，最大读数≤2.85m（3m水准尺）；测站限差：
两次读数差≤0.4mm，两次所测高差之差≤0.6mm，检测间歇点高差之差≤1.0mm。
观测读数和记录的数字取位：
读记至0.01mm，成果取位至0.1mm。
4.6.6测站观测顺序和方法，测量模式为BFFBaFBBF，往返测均以奇数站开始，偶数站结束，其观测顺序为：
奇数站BFFB，偶数站为FBBF。
在一个测段单程测量结束后，直接结束，再重新建文件夹，进行下一段测量或本段返测，不要使用返测功能将同段往返测功能连在一起。
各段单程测量、同段往返测量独立建文件夹断开，不要连在一起，这样便于检查及重测。
4.6.7观测注意事项：
观测前应将仪器置于露天阴影处一段时间，使仪器与外界温度趋于一致；首先进行预测量20次，对仪器进行预热；在测量中避免望远镜直接对着太阳；尽量避免视线被遮挡，遮挡不超过标尺在望远镜中截长的20%；施测时装遮光罩；在连续各测站上进行测量时，应使其中两脚与水准路线的方向平行，第三脚轮换置于路线方向的左侧或右侧；除路线转弯处外，测站与前后尺的三个位置应接近一条直线；不能为了增加标尺读数而把尺垫放入坑壕中；水准仪望远镜不能直接对着太阳；不要将仪器及标尺置于磁场附近（在现场不能置于变压器旁）。
4.6.8每天在进行测量时，把仪器箱、标尺箱放于车上，如现场没有车守候，就将仪器箱、标尺箱置于车辆不能到达及视线内各外人不易到达的地方，以免被车辆压坏或被他人捡拾而丢失。
4.6.9每天使用仪器过程、收工，要检查尺垫、标尺等的螺丝，松动的拧（或）旋紧，不要让其损坏，特别是尺垫，螺丝松动，提手脱落，会砸着自己的脚，发生安全事故。
每天收工后应将仪器、标尺擦刷干净，置于干燥通风处。
4.7外业编号：
外业编号没有强制性规定，但是作为我们2分部必须统一，这样才能使用软件进行外业数据处理。
各观测小组在进行外业测量时，必须严格按照下述方法进行编号。
每天收工后要对外业进行检查，如果发现现场编号错了，要及时予以纠正再上报，否则无法处理数据。
为了分部统一编号，既方便外业，又不重合，处理数据时，不必更改外业记录，直接使用对应表，对我分部外业记录作如下统一规定。
4.7.1工作基点编号：
桥梁地段一律用两个大写汉语拼音字母加墩（台）号近处里程标注，比如弋阳特大桥126号墩旁边的基点就命名为YT126。
路基段以全里程标注，如路基段413+680处基点就命名为413680即可。
4.7.1.1桥梁观测点编号：
考虑桥梁的特殊性，主要是现场都习惯于用墩（台）号命名，这样一目了然。
但软件要求用里程编号，这就存在一个转换过程。
如果老是字母与数字交替出现，在现场要多次按shift转换键增加工作量，因此现场测量桥梁采用如下方法编号：
倒数第一位为左右区别，1为左，2为右；倒数第二位为承台，桥墩、台帽、背墙编号，1为承台，2为桥墩，3为台帽，4为背墙，其余为墩台号，按施工图编号即可，比如石塘铺毛家特大桥16墩右侧就命名为1622，弋阳特大桥166号墩左侧命名为16621。
这些命名前提条件必须是工作基点是以桥的2个简称大写字母。
4.7.1.2路基观测点编号，由于路基在外业编号量不是很大，因此采用与内业一致的编号。
左、中、右分别以1、2、3表示。
比如413+680右侧路面观测桩为0413680G3。
4.7.1.3涵洞观测点编号，涵洞以线路由左向右，由小里程向大里程，分别为左1左2中3中4右5右6，当过渡段填筑完成移到帽石上后，就均以左1右2即可，比如413+360涵洞线路右侧大里程处涵内观测点编号为0413360H6，保持内外业编号一致。
4.8外业检查
每天收工后不但要检查外业编号，同时要检查测量成果，检查往返测高差不符值及高差闭合差。
往返测高差不符值就是往返测高差比较，其绝对值之差应小于4
；高差闭合差就是附合线路闭合差，亦就是实测高差与已知高差的差值小于4
。
（K为测段长度，L为附合线路长度，均以Km为单位。
）
4.9数据处理时,闭合差、往返较差、中误差等均满足要求后进行平差计算，水准路线要进行严密平差。
5路基工程沉降变形观测技术要求
5.1观测断面类型及组成：
观测断面及类型按设计要求布置。
5.2观测元器件与埋设技术要求
5.2.1沉降观测桩：
采用统一定购的不锈钢桩头、底部带弯钩的桩，待基床表层级配碎石施工完成后，在观测断面通过测量埋置在设计位置，埋置深度不小于0.3m，桩周0.15m用C15混凝土浇筑固定，完成埋设后按国家二等水准测量的技术要求测量桩顶标高作为初始读数。
图5.2.1路基沉降观测桩埋设布置图
5.2.2沉降板：
应严格按设计要求进行埋设。
一般情况如下：
由钢底板、金属测杆（Ф40mm镀锌铁管或不锈钢管，管壁厚度不小于3mm）及保护套管（Ф75mmPVC管，管壁厚度不小于3mm）组成，在填高大于3m时保护套管采用钢管。
钢底板尺寸为50cm×50cm，厚度1cm。
图5.2.2路基沉降板埋设布置图
5.2.2.1基底铺设碎石垫层的地段埋设于垫层顶面，基底设混凝土板地段置于板顶面；沉降板埋设位置应按设计测量确定，埋设位置处可垫10cm砂垫层找平，埋设时确保底板的水平与垂直度，确保测杆与地面垂直。
5.2.2.2放好沉降板后，回填一定厚度的垫层，再套上保护套管，保护套管略低于沉降板测杆，上口加盖封住管口，并在其周围填筑相应填料稳定保护套管，完成沉降板的埋设工作。
5.2.2.3按国家二等水准测量的技术要求测量埋设就位的沉降板测杆杆顶标高读数作为初始读数，随着路基填筑施工逐渐接高沉降板测杆和保护套管，每次接长高度以0.5m～0.8m为宜，接长前后测量杆顶标高变化量确定接高量。
金属测杆用内接头螺丝套扣连接，保护套管用PVC管外接头连接。
5.2.2.4接长套管时应确保垂直，避免机械施工等因素导致套管倾斜。
5.2.2.5沉降板埋设后应立即设立保护措施，减少施工过程中的破坏。
5.2.3位移边桩：
采用C15钢筋混凝土预制，断面采用15cm×15cm正方形，长度不小于1.0m，并在桩顶预埋Φ20mm不锈钢棒或钢筋，顶部磨圆，刻画十字线（或采用直径100毫米不易破裂圆木制作，长1.0米，可采用打入埋设或开挖埋设，埋设深度0.9米，桩周上部0.3米用混泥土浇注固定，松圆木中心打入顶部磨圆并刻画十字线的钢钉作为观测点）。
完成埋设后采用全站仪测量边桩标高及距基桩的距离作为初始读数。
5.2.4单点沉降计：
是一种埋入式电感调频类智能型位移传感器，由电测位移传感器、测杆、锚头、锚板及金属软管和塑料波纹管等组成。
采用钻孔引孔埋设，钻孔孔径Ф108或Ф127，钻孔垂直，孔深应达到硬质稳定层（最好为基岩），并与沉降仪总长一致。
孔口应平整密实。
安装前先在孔底灌浆，以便固定底端锚板，安装时锚杆朝下，法兰沉降板朝上，注意要用拉绳保护以防止元器件自行掉落，采用合适方法将底端锚板压至设计深度。
每个测试断面埋设完成后，位移计引出导线用钢丝波纹管进行保护，并挖槽集中从一侧引出路基，引入坡脚观测箱内。
一般埋设完成后3～5天待缩孔完成后测试零点。
观测路堑换填基底沉降或隆起变形埋设在换填基底面，表面应平整密实；观测路基本体变形按设计断面图埋设。
5.2.5观测元器件保护要求：
5.2.5.1元器件埋设时应根据现场情况进行编号，有导线的元器件应将导线引出至路基坡脚监测箱内。
5.2.5.2凡沉降板附近一米范围内土方应采用人工摊平及小型机具碾压，不得采用大型机械推土及碾压，并配备专人负责指导，以确保元器件不受损坏。
5.2.5.3各架子队应制定稳妥的保护措施并认真执行，确保元器件不因人为、自然等因素而破坏，元器件埋设后，制作相应的标示旗或保护架插在上方或周围。
路堤填筑过程中，派专人负责监督监测断面的填筑。
严禁各种宣传标语、标志、旗等杆件插在观测元器件的孔或口里。
5.3观测技术要求
5.3.1路堤地段从路基填土开始进行沉降观测；路堑地段从级配碎石顶面施工完成开始观测。
路基填筑完成或施加预压荷载后应有不少于6个月的观测和调整期。
观测数据不足以评估或工后沉降评估不能满足设计要求时，应延长观测时间或采取必要的加速或控制沉降的措施。
5.3.2沉降观测设备的埋设是在施工过程中进行的，填筑施工要与设备的埋设做好协调，做到互不干扰、影响。
观测设施的埋设及沉降观测工作应按要求进行，不能影响路基填筑质量；路基施工不能影响到观测设备。
5.3.3路基填筑过程中应及时计算路堤中心沉降观测点的沉降与边桩的位移量，当中心地基处沉降观测点沉降量大于10mm/天或边桩水平位移大于5mm/天、竖向位移大于10mm/天时，应及时通知项目部，并要求停止填筑施工，待沉降稳定后再恢复填土，必要时采用卸载措施。
5.4监测方法
5.4.1路基水准路线观测按二等水准测量精度要求形成附合水准路线，沉降观测点位布设及水准路线观测示意图见图5.4.1所示.
图5.4.1路基沉降观测点位布设及水准路线观测示意图
5.4.2观测元器件测量
5.4.2.1沉降板观测方法
采用水准测量方法，按测量精度要求和频次定期观测沉降板测杆顶面测点高程。
沉降板观测时应在
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