铁路客运专线线下工程沉降变形观测及评估实施细则

铁路客运专线线下工程沉降变形观测及评估实施细则内容摘要：

前 偶数站为后 — 前 — 前 — 后 5．每一测段均为偶数测站。 晴天观测时给仪器打伞，避免阳光直射；扶尺时借助尺撑，使标尺上的气泡居中，标尺垂直。 6．观测前 30min，将仪器置于 露天阴影处，使仪器与外界气温趋于一致；对于数字式水准仪，进行不少于 20 次单次测量，达到仪器预热的目的。 测量中避免望远镜直接对着太阳；避免视线被遮挡，遮挡不超过标尺在望远镜中截长的 20%。 观测时用测伞遮蔽阳光，对于电子水准仪，施测时均装遮光罩。 7．自动安平水准仪的圆水准器，严格置平。 在连续各测站上安置水准仪时，使其中两脚螺旋与水准路线方向平行，第三脚螺旋轮换置于路线方向的左侧与右侧。 除路线拐弯处外，每一测站上仪器与前后视标尺的三个位置，一般为接近一条直线。 8．观测过程中为保证水准尺的稳定性，选用 以上的尺垫，水准观测路线必须路面硬实，观测过程中尺垫踩实以避免尺垫下沉。 同时观测过程中避免仪器安置在容易震动的地方，如果临时有震动，确认震动源造成的震动消失后，再激发测量键。 水准尺均借助尺撑整平扶直，确保水准尺垂直。 9．对于宽度较宽的河、湖水中的沉降测量，按照《国家一、二等水准 19 测量规范》（ GB/T 128972020）跨河水准测量要求进行观测。 10．数据处理时，闭合差、中误差等均满足要求后进行平差计算，主水准路线要进行严密平差，选用经鉴定合格的软件进行。 六．沉降变形监测平行检测工作 根据《客运专线铁 路无砟轨道铺设条件评估技术指南》，在施工单位线下工程沉降变形监测工作的基础上，还要委托咨询单位或专业队伍全过程对沉降变形进行平行观测，平行观测的数量，一般地段应不少于其沉降变形监测工作总量 10%，对于地质复杂、沉降变化大以及过渡段等区段，平行观测的数量不应少于 20%，以确保线下工程沉降变形监测工作质量满足无砟轨道评估技术要求。 20 第四章 线下工程 专业要求 一、路基工程 （一） 一般规定 1. 观测的目的是通过沉降观测，利用沉降观测资料分析、预测工后沉降，指导进行信息化施工，必要时提出加速路基沉降的措施，确定 无砟轨道的铺设时间，评估路基工后沉降控制效果，确保无砟轨道结构的安全。 2. 路基上无砟轨道铺设前，应对路基沉降变形作系统的评估，确认路基的工后沉降和沉降变形 满足无砟轨道铺设要求。 3. 桥涵两端的过渡段、路隧过渡段及堑堤过渡段均需进行沉降观测。 4. 过渡段工后沉降的分析评估应沿线路方向考虑各观测断面和各种结构物之间的关系综合进行。 对线路不同下部基础结构物之间以及不同地基条件或不同地基处理方法之间形成的各种过渡段，应重点分析评估其差异沉降。 5. 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。 6. 评估时发现异常现象或对原始记录资料存在疑问， 要 进行必要的检查。 （二） 路基沉降观测 1． 观测断面元件 布置 21 埋设的观测设施的有效性以及对其保护是否得力是决定整个观测工作成败的关键。 因此，各部位观测点应设在同一横断面上，这样有利于测点看护，便于集中观测，统一观测频率，更重要的是便于各观测项目数据的综合分析。 （ 1） 采用沉降板 对路基基底 沉降进行观测，采用观测桩对 路基面处的沉降进行观测，按照路堤、路堑不同结 构形式和基底是否有压缩层，主要有以下几种形式： 2 .02 .0沉降板4 .34 .3 D基床底层基床表层路基本体沉降监测桩 沉降监测桩填方地段：基底有压缩层 沉降监测桩沉降监测桩路基本体基床表层基床底层 填方地段：基底无压缩层 22 D 挖除换填层基床表层1:m 1:m沉降监测桩沉降监测桩 挖方地段：基底无压缩层 沉降监测桩2 .02 .0沉降监测桩D 4 .34 .3挖除换填层基床表层1:m 1:m沉降板基底存在压缩变形层挖挖 方地段：基底有压缩层 （ 2） 对于地基深厚且地基处理未达非压缩层顶面的长大路基工点，在地表沉降板附近 5m 范围内，设置沉降磁环对对不同深度进行沉 降观测。 一般沿线纵向每 300m 设一处，桥路过渡段设一处。 孔深为附加应力为自重应力的 10％处或非压缩层顶面。 具体设置位置与技术要求由设计单位技术交底明确。 2 .02 .0沉降板4 .34 .3 D基床底层基床表层沉降监测桩沉降监测桩 （ 3） 预压地段，预压期因基床表层尚未施工，路基顶面沉降观测应在 23 预压土方底部（基床底层顶面）布置沉降元件进行，即在基床底层顶面临时布置沉降板，位移观测以及基底沉降观测布置与无预压段完全一致，预压土方卸除时临时沉降板随之拆除，基床表层施工后，于路基面上设置正式沉降观测桩。 2． 观测断面设置 路基沉 降观测断面及观测断面的观测点的布置应根据地形地质条件、地基处理方法、路堤高度、地形地势的起伏情况、堆载预压等具体情况，结合工期要求具体确定。 同时 ， 还应根据施工核对的地质、地形等情况调整或增设。 （ 1） 沿线路方向的间距一般不大于 50m；地势平坦、地基条件均匀良好的路堑、高度小于 5m 的路堤、对于 CFG 桩加固至岩石的地段可放宽到100m。 软土及松软土和岩溶及采空区地基地段沿线纵向每 30m 左右一个沉降观测断面 地形。 地质条件变化较大地段应适当加密。 （ 2） 对地形横向坡度大或地层横向厚度变化的地段应布设不少于 1个横向观 测断面。 （ 3） 一个沉降观测单元（连续路基沉降观测区段为一单元）应不少于2 个观测断面。 3． 观测元件埋设 （ 1）沉降观测桩：选择Φ 20mm 钢筋，顶部磨圆并刻画十字线，底部焊接弯钩，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 ，桩周 用 C15混凝土浇筑固定，完成埋设后测量桩顶标高作为初始读数。 （ 2）沉降板： 由底板、金属测杆（φ 40镀锌铁管）及保护套管（φ 80mm 24 PVC 管）组成。 钢筋混凝土底板尺寸为 50cm 50cm,厚 3cm或钢底板尺寸为 30*30cm，厚。 沉降板设计图 ①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，埋设时确保测杆与地面垂直。 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套管，完成沉降板的埋设工作。 ③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 ，接长前后测量杆顶标高变化量确定接高量。 金属测杆用内接头连接，保护套管用 PVC 管外接头连接。 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。 4．观测水准路线 路基水准路线观测按国家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如下图所示。 25 沉降板观测方向工作基点路基面观测桩 沉降观测点位布设及水准路线观测示意图 5． 观测 要求 、 精度 、频次 （ 1）沉降观测要求 ①从路基填土开始，沉降观测也随即进行。 预压地段按照相关要求在基床底层顶面设置临时沉降 板 ， 预压土卸载 后 ， 再 按照相关要求埋设正式的沉降观测桩，开始观测路基 面 沉降。 ② 沉降板随着 路基 的填筑而接高，观测连续进行。 ③沉降设备的埋设是在施工过程中进行的，施工单位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。 ④观测过程中发现异常必须及时查明原因，尽快妥善处理。 ⑤路基填筑过程中应及时整理路堤边桩位移及中心沉降观测点的沉降量，当边桩水平位移大于 5mm/天，垂直位移大于 10mm/天，路堤中心地基处沉降观测点沉降量大于 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。 ⑥元件保护要求 26 Ⅰ .各工程项目部应成立专门小组，进行元器件的埋设、测量和保护工作，小组人员分工明确，责任到人。 Ⅱ .元件埋设时应根据现场情况进行编号，有导线的元件应将导线引出至路基坡脚观测箱内。 Ⅲ .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。 Ⅳ .各施工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，制作相应的标识旗或保护架插在上方。 路堤填筑过程中，派专人负责监督观测断面的填筑。 （ 2）观测精度 路基沉降观测水准测量的精度为177。 ，读数取位至。 位移观测测距误差177。 3mm；方向观测水平角误差为177。 ″。 （ 3） 观测频次 路基沉降观测的频次不低于下表的规定。 当出现以下情况时，应加密观测频次。 ① 沉降速率 较大 ，两次连续观测的沉降差值大于 4mm 时 ； ② 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。 ③ 路基施工各节点时间（包括路基堆载预压土前后、卸载预压土前后、运梁车 架桥机通过前后、基床表层施工、轨道板底座施工、铺板、轨道板精调以及铺轨时间）应具有沉降观测数据。 观测过程中及时整理绘制“填土－时间－沉降”曲线图，观测应持续到工程验收交由运营管理部门继续 27 观测。 路基沉降观测频次表 观 测 阶 段 观 测 频 次 填筑或堆载 一般 1次／天 每天填筑量超过 3层时 1次 /每填筑 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 堆载预压或路基施工完毕 前 3个月 1次 /周 3个月以后 1次／ 2周 无砟轨道铺设后 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 注： 架桥机（运梁车）通过 后 观测： 通过后第 1天 1次， 隔 3 天 1 次 ，以后 按上表正常进行。 （ 三 ）过渡段沉降观测 1．观测断面设置 （ 1）过渡段应考虑线路纵向平顺性和不同结构物差异沉降的观测和评估，不同结构物起点处、距起点 5～ 10m、 20～ 30m 处分别设置观测断面。 堤堑连接、地层变化较大地段需分别设置观测断面。 2． 观测 技术要求 过渡段观测元件埋设、观测精度与观测频次、资料整理等技术要求参照路基。 （ 四 ） 路基 沉降评估 1．评估方法 28 目前，国内外采用的沉降预测评 估方法较多，而每种预测方法均有其一定的适用范围，需要结合线下工程不同结构物和不同地质条件下的沉降观测情况，总结沉降变形特点，选择合适的预测方法。 路基沉降预测 常 采用曲线回归法 有： 双曲线 法、固结度对数配合法（三点法）、抛物线法、指数曲线法、修正指数曲线法、修正双曲线法、沉降速率法、星野法等。 2． 评估判定标准 根据铁建设 [2020]158号《客运专线铁路无砟轨道铺设条件评估技术指南》， 路基沉降预测应采用曲线回归法，无砟轨道铺设条件的评估判定标准应满足以下要求： （ 1）根据路基填筑完成或堆载预压后不少于 3个月的实 际观测数据作多种曲线的回归分析，确定沉降变形的趋势，曲线回归的相关系数不应低于。 （ 2）沉降预测的可靠性应验证，间隔不少于 3个月的两次预测最终沉降的差值不应大于于 8mm。 （ 3）路基填筑完成或堆载预压后，最终的沉降预测时间应满足下列条件： S(t)／ S(t=∞ )≥ 75％ 式中： S(t)—— 预测时的沉降观测值； S(t=∞ ) —— 预测的最终沉降值。 注：沉降和时间以路基填筑完成或堆载预压后为起始点。 4） 无砟轨道 预测的路基工后沉降值不应大于 15mm。 沉降比较均匀、长度大于 20m 的路基，允许的最大工后沉 降量为 30mm，并且调整轨面高程后的竖曲线半径应能满足下列要求： 29 sjsh VR  式中： shR —— 轨面圆顺的竖曲线半径（ m）； sjV —— 设计最高速度（ km/h）。 5） 过渡段不同结构物间的预测差异沉降不应大于 5 mm。 预测沉降引起沿线路方向的折角不应大于 1／ 1000。 二、桥涵工程 （一）一般规定 ，应对桥涵 沉降 变形作系统的评估，确认桥涵基础沉降 、梁体 变形等符合 技术标准 要求。 ，验证和校核设计理论、设计计算方法，并根据沉降资料的分析预测总沉降和工后沉降量，进而确定桥梁工后沉降是否满足铺设无砟轨道要求。 ，对沉降量可能超标的墩台研究对策，提出改进措施，以保证桥梁工程的安全；同时积累实体桥梁工程的沉降观测资料，为完善桩基础沉降分析方法作技术储备。 ，基础沉降实测值超过设计值 20％及以上时，应及时查明原因，必要时进行地质复查，并根据实测结果调整计算参数，对设计预测沉降进行修正或采取沉降控制措施。 30 （二） 墩 台沉降变形观测 1。