沉降变形观测实施细则示例.docx

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沉降变形观测实施细则示例

新建铁路贵阳至广州客运专线

线下工程沉降与变形观测及评估

实

施

细

则

中铁十八局集团有限公司

西南交大铁路发展有限责任公司

2010年04月

新建铁路贵阳至广州客运专线

线下工程沉降与变形观测及评估实施细则

编写:

复核:

批准:

目录

1总则1

2组织管理2

2.1组织机构与人员配置2

2.2单位职责3

3工作流程与工作内容5

3.1准备阶段5

3.2测量阶段10

3.3评估阶段12

3.4成果报告形式15

4沉降变形测量18

4.1测量等级及精度要求18

4.2变形监测网技术要求19

4.3沉降变形测量点的布置要求20

4.4测量工作基本要求22

4.5测量工作具体要求23

4.6特殊环境下沉降观测25

5路基工程沉降变形观测技术要求26

5.1观测断面及观测点的设置原则26

5.2观测元件与埋设技术要求29

5.3观测技术要求31

6桥涵工程沉降变形观测技术要求32

6.1观测点的设置原则33

6.2观测元件与埋设技术要求37

6.3观测技术要求38

7过渡段工程沉降变形观测技术要求40

7.1观测断面和观测点的设置原则40

7.2观测元件与埋设技术要求40

7.3观测技术要求40

8线下工程沉降评估40

8.1路基工程沉降评估41

8.2桥涵工程沉降评估42

8.3过渡段工程沉降评估44

8.4区段工程综合评估45

8.5补充规定45

9数据传输流程与数据管理46

9.1数据传输流程46

9.2文件管理与格式要求49

9.3数据录入与输出管理52

附件一：

准备工作检查表与结果验收表60

表1工程沉降变形观测准备工作检查记录表60

表2工程沉降变形观测结果验收记录表61

附件二：

观测数据处理文件格式要求62

附件三：

附表66

附表1观测断面与观测点工程属性信息表66

附表2电子水准测量记录手簿67

附表3路基沉降观测记录表（沉降观测桩）68

附表4路基沉降观测记录表（沉降板）69

附表5路基分层沉降观测记录表70

附表6路基分层沉降观测记录汇总表71

附表7路基边桩位移观测记录表72

附表8路基边桩位移观测记录汇总表73

附表9桥梁承台沉降观测记录表74

附表10桥梁墩（台）沉降观测记录表75

附表11涵洞沉降观测记录表76

附表12桥梁梁部徐变观测数据录入表77

附表13沉降设计值表78

附表14断链表79

1总则

1.0.1为统一新建铁路贵阳至广州客运专线对路基（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，确保观测质量，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，制定本实施细则。

1.0.2本细则适用于贵广铁路客专线下工程施工期及正式验收通过前的沉降变形观测及评估。

其中与XXX客专相关联的，设计时速在250km/h以下的铁路线路按相关现行铁路设计规范、规定执行或另行研究确定。

1.0.3沉降变形观测数据必须采用先进、成熟、科学的检测手段取得，且必须真实可靠，能全面反映工程实际状况。

1.0.4沉降变形评估应综合考虑沿线路方向各种结构物间的沉降变形关系，以区段为单位实施。

评估方法应根据不同的工程类型、地质情况、工程措施确定，能够真实反映工后沉降状况。

1.0.5沉降变形观测是沉降评估，进而确定铺设无碴轨道的关键时间节点和关键工序的主要依据，需加强对沉降观测过程的质量控制。

沉降变形观测过程中必须与评估紧密结合，加强动态协调，以及时发现沉降异常情况。

1.0.6本线铁路有碴轨道地段测量要求与无碴轨道地段按相同标准进行。

1.0.7工作依据如下：

（1）《客运专线铁路无碴轨道铺设条件评估技术指南》（铁建设[2006]158号）；

（2）《客运专线铁路无碴轨道测量技术暂行规定》（铁建设[2006]189号）；

（3）《国家一、二等水准测量规范》（GB12897—2006）；

（4）《建筑沉降变形测量规程》（JGJ/T8-2007）；

（5）《铁路客运专线竣工验收暂行办法》（铁建设[2007]183号）；

（6）《客运专线无碴轨道铁路施工技术指南》（TZ216-2007）；

（7）《客运专线无碴轨道铁路设计指南》（铁建设函[2005]754号）；

（8）贵阳至广州客运专线设计文件；

（9）铁道部有关规定。

2组织管理

2.1组织机构与人员配置

2.1.1XXX客专公司成立线下工程沉降与变形观测及评估工作领导小组，工作人员由XXX客专公司、设计方、施工方、监理方、评估方共同组成。

2.1.2人员要求

（1）XXX客专公司沉降观测工作小组由XXX客专公司指派；

（2）设计单位沉降观测工作小组由项目部总体任组长，路基、桥梁、测量负责人任副组长，并辅之各专业技术人员；

（3）施工单位沉降观测工作小组由局级项目部负责管理，由项目部总工任组长，各处级项目部总工任副组长；项目部成立测量队，设专职测量队长；

（4）监理单位沉降观测工作小组由监理单位副总监任组长，监理项目部要配备足够数量的专职测量工程师负责沉降的平行观测以及对施工单位沉降观测的过程监督；

（5）评估单位沉降观测工作小组组长由评估单位领导指派，岩土和测量的技术专家任总评估师并配置相应的专人员。

2.2单位职责

2.2.1贵广客专线下工程沉降变形观测及其评估工作，是一项系统工程，需要参建各方各负其责、密切配合，确保观测数据及评估结果的真实、可靠。

2.2.2各方职责如下：

（1）建设单位

●负责全线线下工程的沉降变形观测及其评估工作的领导和协调工作，对沉降变形观测及其评估过程进行监督检查；

●组织专家对评估报告进行评审。

（2）施工单位

●是沉降变形观测的实施责任主体，必须严格按有关规范、设计文件及XXX客专公司的要求做好各项工程施工过程的沉降变形观测，对观测数据的真实性、可靠性和精确性负责；

●负责沉降变形监测网的建立及其保护工作，负责各种监测设备、仪器、管线的购置与埋设及其观测设施的保护工作；

●配备合理数量的专职且固定的测量技术人员，按规定监测项目和频率使用固定的仪器设备，按固定的观测线路，进行变形与沉降全过程监测和记录，并按规定格式和内容提交观测数据，确保其真实性、可靠性和全面性；

●负责观测数据库的数据的质量检核和录入工作；

●参与沉降变形观测及评估方案的制定与修订工作，参与和配合建设单位或评估单位组织的沉降变形观测评估工作。

（3）监理单位

●对沉降变形观测全过程进行全方位监理，需派测量专业人员对施工单位的沉降变形观测全过程进行旁站，以及开展以抽查、复核为目的的平行观测工作，对施工单位观测数据和自身的平行观测数据的真实性和精确性负责；

●对施工单位沉降观测成果进行签署并对其真实性和正确性负责；

●对施工单位沉降变形观测的平行观测工作应以路基和过渡段作为工作重点，其中：

Ø平行观测数量要求：

不少于施工单位观测断面数的10%；

Ø平行观测方法要求：

由测量专业监理人员采用与施工单位相同的观测路线和相同精度级别的观测仪器同步进行“换手复测”；

Ø做好旁站记录并对施工单位观测记录进行签认。

●对施工单位沉降变形监测网的建立及其保护、各种监测设备、仪器、管线的购置与埋设进行全面核查，确保观测准备工作符合规范和设计要求（见附表1）；

●参与沉降变形观测及评估方案的制定与修订工作，参与和配合建设单位或评估单位组织的沉降变形观测评估工作。

（4）设计单位

●提交线下工程沉降变形观测断面、观测点布置、沉降变形计算报告等设计资料，并对沉降变形观测有关设计资料的正确性和准确性负责；

●对沉降变形观测的设计要求进行技术交底，并对沉降变形观测全过程进行技术指导；

●根据沉降变形观测结果，对观测沉降与设计计算沉降出入较大的测点核对后进行修正，并将计算结果提交指挥部；

●参与沉降变形观测及评估实施方案的制定工作，参与施工单位沉降变形观测实施细则的指导工作，参与和配合建设单位或评估单位组织的沉降变形观测评估工作并对观测结果是否符合设计目标和要求提出意见。

（5）评估单位

●编制测量、评估计算软件；

●制定沉降变形观测评估实施细则，并依据该细则对施工单位和监理单位的沉降变形观测工作实施指导，定期向建设单位汇报沉降变形观测工作的状况；

●对施工单位和监理单位的测量人员进行沉降变形观测相关测量工作的培训与技术指导；

●对施工单位和监理单位的测量人员进行沉降变形观测软件相关的数据录入与输出工作的培训与技术指导；

●建立线下工程沉降变形观测和评估数据库，对线下工程各阶段沉降变形观测及时进行分析、预测、评估，并提交评估报告。

3工作流程与工作内容

3.0.1线下工程沉降变形观测及评估工作分为准备阶段、观测阶段与评估阶段。

3.0.2各方应严格按照工作流程进行工作，各阶段成果报告内容要符合细则要求。

3.1准备阶段

3.1.1准备阶段的工作流程如图3.1.1所示。

图3.1.1准备阶段工作流程图

3.1.2对应工作流程图3.1.1中编号工作内容如下：

人员培训主要包括以下内容

●评估单位对施工单位和监理单位从事沉降变形观测的测量技术人员进行系统培训，培训方法主要为授课和答疑；

●施工单位和监理单位自身对测量技术人员进行测量要求技术培训。

设计单位提供给建设单位的设计资料主要有

●全线设计地质纵断面图（电子文档）；

●沉降计算方法和参数选取；

●线下工程沉降计算值。

技术交底：

设计单位对施工单位和监理单位明确沉降变形观测的如下技术要求

●观测断面和观测点设置要求；

●观测设备埋设要求；

●对线下工程变形观测频次提出明确要求；

●对提出的疑问进行解答。

各施工单位编制线下工程沉降观测作业指导书，主要包括以下内容

●人员、设备情况；

●观测组织机构，按单位工程落实到负责人；

●明确线下工程观测技术要求与实施方法；

●明确资料整理与提交文件的技术要求；

●特殊工点与特殊情况需单独制定沉降变形观测方案。

监理、评估单位核查包括以下内容

监理单位主要核查：

●观测人员、设备是否能够满足观测要求；

●观测断面与观测点设置是否满足细则要求；

●观测设备埋设是否满足细则要求；

●观测组织是否能满足工程进度和质量要求。

评估单位主要核查：

●观测技术要求与实施方法是否满足细则要求；

●测量内业资料整理与提交文件是否满足细则要求；

●特殊工点与特殊情况的观测方案精度是否满足要求。

施工单位建立变形观测网

●观测网平面布置示意图，应明确基准点、工作基点与线下工程结构物相对位置，明确路基、桥梁、隧道、过渡段等结构物观测点的里程，如图3.1.2所示；

●填写观测断面及观测点位置与工程属性信息，详见附表；

●填写基准点与工作基点信息表，详见附表。

施工单位埋设观测设备：

●按细则要求埋设观测设备；

●观测点标志要醒目，并由测量小组专门负责测点的保护与调整；

监理单位核查是否满足要求：

●核查观测网布置是否满足要求。

●核查观测设备埋设是否满足要求。

图3.1.2观测网平面布置示意图

3.2测量阶段

3.2.1测量阶段工作流程如下图所示：

图3.2.1测量阶段工作流程图

3.2.2对应测量阶段工作流程图上编号工作内容如下：

施工单位观测

●原始观测资料必须随观测进度整理，严格执行签署制度；

●必须确保观测质量和观测时效。

每个测段的资料测完后，必须在当天进行数据处理分析，如发现测量精度未达到设计要求，应马上组织在次日进行重测；

●及时对沉降结果进行分析，当发现测点观测数据异常时（如墩台隆起或沉降突然加大等），应采取措施对观测结果进行核查，排除人为因素后应及时将情况报告给建设单位和评估单位；

●对大面积水域中的水中墩观测等特殊情况单独制定沉降变形观测方案，报建设单位和评估单位审批；

●按细则要求定期对沉降检测网的工作基点进行复测；

●随观测进度同步整理资料，按照细则要求的文件格式和时间要求按时提供观测文件；

监理单位平行观测

●由专业监理人员采用与施工单位观测人员“换手复测”的方式同步进行。

●平行观测数量要求：

不少于施工单位总观测断面数的10%。

●平行观测地段应集中选择关键地段进行，避免太过分散，要求获取某测段完整的沉降观测资料与施工单位同测段的观测资料进行比，由各监理、设计单位根据设计资料共同确定位置。

●监理单位“换手复测”要求：

采用相同的水准路线，可利用施工单位的测量仪器，但必须独立观测，以校核施工单位观测成果，严禁直接利用施工单位的置镜观测来读取数据。

●对原始观测资料和各项记录表格要随观测进度及时整理；

●如发现测量数据与施工单位存在较大误差，应及时查找原因，并将情况报告给建设单位和评估单位。

是否存在问题：

●因各种因素引起的工程措施无法按设计要求时间实施，如路基预压时间不足；

●因工期因素引起的观测时间无法满足要求；

●观测变形明显大于设计值；

●区域沉降等引起水准点和工作基点发生较大变化；

●各方检查监督过程中发现的其它问题等。

建设单位组织各方解决问题：

●对一般技术问题组织设计、施工、监理、评估各方研究解决；

●对重大技术问题组织专家组进行专题研究解决。

施工单位完成沉降变形观测报告

●按区段完成《线下工程沉降变形观测工作报告》，其具体内容详见3.4节要求；

●监理单位同步提供《线下工程沉降变形平行观测报告》与《线下工程沉降变形观测监理工作报告》。

施工单位提交评估申请：

●区段观测报告完成后向建设单位提交评估申请；

设计单位完成修正后的设计沉降值提交建设单位：

●当观测数据与设计计算值相差较大时，由评估单位将观测点数据提交设计单位，设计单位核对后根据观测结果调整计算参数，重新进行修正后的沉降计算。

●设计单位完成《线下工程沉降分析报告》，内容见3.5节；

3.3评估阶段

3.3.1工作流程如图3.3.1所示

图3.3.1测量阶段工作流程图

3.3.2对应流程图上编号工作内容如下：

建设单位编制评估计划

●建设单位核查各单位区段报告是否提交齐全；

●建设单位根据工程进度和铺轨施工组织情况按工期编制评估计划。

评估单位进行变形评估工作

●核查各单位报告内容是否齐全；

●根据精测网复测结果，对基准点和工作基点高程值变化的地段的测点高程进行调整；

●根据不同的结构物、地质情况、地基处理措施的观测资料确定不同评估方法的适用范围；

●评估单个测点是否满足设计要求；

●综合评估区段能否满足铺轨条件；

●对区域沉降和桥梁梁体徐变等问题进行专题分析。

评估单位提交报告给建设单位

●评估单位汇总各方资料后，综合分析，完成《区段沉降变形综合评估报告》；

●《区段沉降变形综合评估报告》具体内容详见下节。

评估单位完成数据库文件提交给建设单位

●按EXCEL文件格式和CAD文件格式提供单个测点数据库；

●按CAD文件格式提供区段沉降变形。

建设单位组织专家组进行评审

●建设单位组织设计、施工、监理、评估各方参加；

●建设单位邀请国内外沉降变形观测与评估领域专家对评估报告进行评审；

●评估单位负责选择有代表性的区段，专家评审后其余段落按审查意见原则相同处理。

沉降变形是否符合设计值：

专家组主要对以下几方面进行审查

●沉降变形观测方法及精度是否符合要求；

●评估方法是否合理；

●软件编制是否正确，是否经过认证；

●报告内容是否完善真实；

●观测时间不足情况的评估是否合理；

●区域沉降和桥梁徐变结论是否合理。

沉降观测至工程交验

●铺轨后重新设置观测点；

●施工单位重新按照要求进行观测直至工程移交运营单位。

3.3.3线下工程的沉降与变形观测及评估工作截止线下工程完工并交验合格。

开始轨道铺设至工程移交运营单位期间的沉降与变形观测及评估工作应由建设单位重新组织和委托。

建设单位应根据交验时间安排评估工作和计划。

3.4成果报告形式

3.4.1施工单位完成《线下工程沉降变形观测工作报告》，主要内容如下：

●工程概况：

工程范围、工程类型、工程地质情况等；

●监测网布设及测量情况：

Ø区段观测网平面布置示意图；

Ø观测断面与观测点工程属性信息表（见附表3）；

Ø使用仪器的标称精度、仪器年检情况，沉降观测人员持证上岗情况；

Ø测量精度标准与测量组织机构、测量实施情况等；

Ø观测基桩和观测点的保护情况，标示设置情况；

Ø电子水准测量记录手簿（见附表4）；

Ø测点的沉降记录表；（见附表）；

Ø测点的时间－荷载－沉降曲线；

Ø特殊情况说明，例如：

是否根据隧道开挖后的地质变化及开挖围岩分级记录修正了沉降观测断面的布置等，对沉降观测过程中沉降观测的数据是否出现异常点，说明如何加强技术管理，及时分析发生异常的原因，如何采取补救措施确保观测数据真实可靠。

3.4.2监理单位编写《线下工程沉降变形观测监理工作报告》

●监理单位沉降观测组织机构，专业测量监理工程师的配置情况；

●审查施工单位监测网布设情况、测设精度、观测断面布设、观测频率等是否满足要求；

●审查施工单位使用仪器的精度标准、仪器年检情况，沉降观测人员持证上岗等是否满足要求；

●要说明观测基桩和观测点的保护情况，施工单位对丢失或损坏的观测桩的恢复情况，沉降观测点标示设置以及对观测数据出现的异常点的处理情况等；

●要说明对原始测量资料监理检查、签署情况；

●要说明对平行观测的监理检查情况；

●对施工单位沉降观测工作及成果的总体评价。

3.4.3监理单位编写《线下工程沉降变形平行观测报告》

●要说明平行观测断面设置情况，核查基准点、观测仪器检校核对以及观测频率情况；

●原始测量记录，同施工单位观测记录表格；

●测点的沉降记录表，同施工单位观测记录表格；

●要说明平行观测成果与施工单位观测成果的对比分析情况，对于观测值异常情况的分析处理情况；

●对于施工单位观测数据进行总体评价。

3.4.4设计单位编写《线下工程沉降计算分析报告》

●说明评估范围内地质及工程设计概况，沉降观测设计概况等；

●说明不同结构物采用的沉降计算方法，根据观测结果修正计算值采用的方法；

●说明对大跨度桥梁等特殊结构的专项变形要求和观测方案；

●说明对区域沉降观测的设计方案；

●完成计算沉降表，提供观测断面初始计算沉降值和修正后的计算沉降值。

3.4.5评估单位编写《线下工程区段沉降变形分析评估报告》

●评估区段概况，包括工程概况、地质概况、测点概况、测量实施概况等；

●观测断面和观测点及测量网的平面布置图与工程结构的纵断面；

●根据精测网复测结果对观测高程的调整情况；

●测点的荷载—沉降—时间变化曲线；

●测点的荷载—沉降速率的变化曲线；

●合理的评估方法的确定；

●区段纵断面工程类型与基础沉降沿线路纵向的分布图表；

●对存在问题的测点及区段的专题报告；

●关于区域沉降和桥梁变形的专题报告；

●评估区段是否达到无碴轨道铺设条件。

4沉降变形测量

4.0.1贵广铁路线下工程沉降变形观测工作以桥梁、路基等建（构）筑物的垂直位移观测为主，水平位移监测根据路基（含过渡段）、桥涵工点具体要求确定。

4.0.2贵广铁路沉降与变形观测的高程系统应采用1985国家高程基准。

4.0.3结构物的变形监测应建立独立的变形监测网，覆盖范围不宜小于4公里，基准点选择应优先考虑利用已有的CPI、CPII控制点和线路二等水准控制点。

结构物的变形监测应充分利用已有的CPI、CPII控制点和线路二等水准控制点作为水平和垂直位移监测的工作基点。

4.0.4用全球卫星定位系统（GPS）测量时，应符合铁道部现行全球卫星定位系统铁路工程测量技术的有关规定。

4.1测量等级及精度要求

4.1.1本线变形测量（包括垂直位移和平面位移）按《建筑沉降变形测量规程》中三等精度标准执行，对于技术特别复杂工点，可根据需要按二等精度标准的规定执行。

表4.1.1测量等级及精度要求

变形测量等级

垂直位移测量

水平位移观测

变形点的高程中误差（mm）

相邻变形点的高程中误差（mm）

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

4.2变形监测网技术要求

4.2.1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（相当于国家二等水准测量）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观测逐级控制的方法布设。

具体为：

在XXX客专沿线二等水准控制点（包括基岩水准点、深埋水准点、加密二等水准点）的基础之上，按国标二等水准测量的技术要求进一步加密设置沉降观测的工作基点直至满足工点垂直位移监测的需要。

加密后的水准点（含工作基点）间距不宜大于200米。

一般情况下，每6个月对垂直位移监测网整体复测一次，按施工期2年考虑，计复测4次，每次观测水准路线长度往返约660km；垂直位移监测过程中怀疑水准点（含工作基点）不稳定时，应立即进行全网或局部的复测直至能清楚地判明水准点（含工作基点）的沉降情况。

对于技术特别复杂、垂直位移监测测量等级要求二等及以上的重要桥隧工点，应独立建网，并按照国家一等水准测量的技术要求进行施测或进行特殊测量设计。

4.2.2垂直位移监测网主要技术要求按表4.2.2执行

表4.2.2垂直位移监测网技术要求

变形测量等级

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

二等

（国标一等）

0.5

0.13

0.3

0.5

DS05型仪器，按《客运专线铁路无砟轨道测量技术暂行规定》一等水准测量的技术要求施测。

三等

（国标二等）

1.0

0.3

0.6

0.8

DS05或DS1型仪器，按《客运专线铁路无砟轨道测量技术暂行规定》二等水准测量的技术要求施测。

4.2.3水平位移监测网建网方式

一般按独立建网考虑，根据沉降变形测量等级及精度要求进行施测，并与施工平面控制网进行联测，引入施工测量坐标系统，实现水平位移监测网坐标与施工平面控制网坐标的相互转换。

4.2.4水平位移监测网主要技术要求

本线水平位移监测一般按变形测量三等规定执行，对于软土地基等设计有特别技术要求的复杂工点，可根据需要按变形测量二等的规定执行。

表4.2.4水平位移监测网技术要求

变形测量等级

相邻基准点的点位中误差（mm）

平均边长（m）

测角中误差（"）

最弱边相对中误差

作业要求

二等

±3.0

＜300

±1.0

≤1/120000

按国家二等平面控制测量要求观测

＜150

±1.8

≤1/70000

按