我的--高铁路基沉降观测方案

我的--高铁路基沉降观测方案内容摘要：

及作业过程中须定期进行水准仪视准轴与水准管轴平行性检验（即 i角检验），要求对于二等水准 i 15。 人员组织 为提高质量，要求每个观测小组每组至少 4 人，其中组长、副组长各 1 人，负责主测和内业处理，其余人员负责立尺和跑点选线。 此外，技术负责人 1 人，主要负责总体技术方案确定，外业观测路线选定，观测成果质量检查以及各作业组每日观测工作量和内容安排、安全等工作。 技术要求 沉降观测采用二等水准测量，观测精度不低于 1mm，读数取位至 ，其主要技术指标见表 52[4]。 陈亮 :高铁路基工程变形观测方案设计与实施 16 表 52 二等水准测量主要 技术指标 Requirements of the secondclass leveling 等级 仪器 视线长度 /m 视线高度（下丝读数） /m 前后视距差 /m 前后视距累计差 /m 基、辅面读数较差 /m 基、辅高差较差 /m 往返较差、附合或环线闭合差 /m 二等 1DS 、05DS  50      1n或 4L 注： L 为水准路线长度，单位为 km； n 为测站数。 作业方法 1） 一般要求 ① 所使用的仪器和设备应进行定期检查并作出详细记录；每次测量采用同一仪器，固定观测人员，采用相同的观测路线和观测方法，在基本相同的环境和观测条件下工作。 ② 各种原始测量记录应真实、可靠，并有可追溯性；计算成果和图表清晰、签署齐全，并妥善保存。 2） 观测方法 ① 二等水准测量采用单路线往返观测，且测站数为偶数，水准测量观测程序是： 往测观测顺序是：前视基本分划 ——后视基本分划 ——后视辅助分划 ——前视辅助分划 返测时，观测顺序与往测时相反，是 “ 后前前后 ” [6]。 ② 注意事项 a、水准路线应尽量沿坡度平缓的交通道路布设； b、选择标尺分划成像清晰、稳定和气温变化小的时间观测； c、观测前二十分钟将仪器置于露天阴凉处，晴天观测要打伞，迁站时罩上仪器罩； d、视线长 度、视线高不能超限，每站的前、后视距基本相等； e、安置脚架应使两脚与水准路线方向平行，第三脚轮换置于路线的左、右两侧，观测员绕第三脚于半米外走动； f、一测段水准路线上 (两个水准点之间 )的测站数必须是偶数。 往、返测的前、后标尺必须交换。 辽宁工程技术大学毕业设计（论文） 17 g、各测段应沿同一路线、用同类仪器与尺承进行往返测，最好是往、返测的测站和尺承位置相同； h、相邻测站观测程序相反。 3） 观测成果整理方法与要求 观测成果整理按如下步骤、方法和要求进行整理： ① 按实际观测的水准路线绘出附和或闭合环草图，作为计算高差闭合差的工作底图。 ② 每 日外业观测结束当天，各组须立即把本组的电子观测记录手簿传输到计算机中，并用平差软件计算观测成果。 打印出观测记录和观测成果经检查确认无误后签字归档，并将电子资料在电脑里做好备份。 ③ 平差计算前对水准网所用高差加入水准尺长度误差改正 δ 和正常水准面不平行改正ε 等项改正，具体改正方法见 《国家一、二等水准测量规范》（ GB12897—91）水准测量外业高差改正数计算章节。 ④ 平差计算： 水准网的解算及平差计算采用同济大学开发的《水准网平差软件》，分别进行整体评差。 陈亮 :高铁路基工程变形观测方案设计与实施 18 6 观测资料的整理 资料整理要求 1） 所有测试数据应真实、可靠，并有可追溯性；记录必须清晰，不得擦改；测试、记录人员必须签名。 2） 所自动采集的观测数据应及时在计算机内备份。 沉降观测资料及时输入沉降观测管理信息系统，以保证各相关单位在观测过程中时时监控。 观测中有沉降异常情况应及时通知有关各方及时处理 [7]。 3） 按照资料提交要求及时对测试数据进行整理、分析、汇总，绘制有关分析曲线及完成有关报告。 在路基面观测第三个月末、六个月末及无碴轨道铺设前以书面和电子文件将每个断面（点）的路基面、地基面沉降观测资料、沉降观测结果分析报送评 估单位。 对于 路基 工程，在无碴轨道铺设前以书面和电子文件将沉降观测资料、沉降观测结果分析报送评估单位。 4） 路基填筑过程中应及时整理中心沉降监测点的沉降量，当路堤中心地基处沉降观测点沉降量大于 10mm/天时，应及时上报，并停止填筑施工，待沉降稳定后再恢复填筑，必要时采用卸载措施 [8]。 5） 观测数据及观测报告作为铺设无碴轨道前评判路基工后沉降是否满足要求及作为工程竣工验收的依据。 提交资料 1） 沉降观测资料表格 沉降观测资料表格有：工点沉降观测断面、点布置表；沉降板观测资料汇总表；路基面沉降观测资料 汇总 表 ；剖面沉降管测试资料汇总表；路堤施工过程和完成后填土高 h—时间 t—沉降 s 曲线格式；路基面沉降时间 t—沉降 s 曲线格式 [11]。 2） 观测点的平面、纵断面和横断面布置图，控制点平面布置图。 3） 标石、标志规格 及 埋设图 ， 仪器检测及校正资料。 4） 观测记录本（簿）。 5） 平差计算、成果质量评定资料及测量成果表。 6） 沉降变形过程及变形图表。 7） 沉降变形评估分析成果资料。 辽宁工程技术大学毕业设计（论文） 19 7 沉降观测结果的分析与评估 路基 路基沉降需要经过一个较长的过程，在施加荷载的初期，沉降速率由小到大，随着 时间增长，沉降的速度由大变小，沉降过程趋于稳定。 填土高度不同的路基，沉降曲线的斜率不同。 沉降速率越大，沉降稳定需要的时间越长。 但当路堤达到设计高度后，其沉降可以某种曲线方程描述。 路基沉降在荷载保持稳定条件下的地基沉降可用下列两种曲线来拟合： 双曲线 ： )1()( ateStS   （ 71） 指数曲线： ]1[)( )(0 0ttbeaStS  （ 72） 1） 绘制沉降曲线 路基施工至设计预压标高后，持续监测不少于 6 个月，将监测数据分剖面绘制成 ―时间—填土高 —沉降量 ‖曲线，如图 71 所示。 再按实际沉降推算法推算总沉降量、工后沉降值及后期的沉降速率，根据分析结果并结合工期要求，验证设计、调整措施使沉降满足施工控制要求。 图 71 时间 — 填土高 — 沉降量曲线 Curve of timefilling highsettlement 2） 沉降推算方法 利用实测数据推算最终沉降量的，常用方法有，双曲线法、三点法（对数曲线法 ）、沉降速率法、星野法（指数曲线法）及修正有双曲线法等。 根据现有的 积 究成果，推算方法陈亮 :高铁路基工程变形观测方案设计与实施 20 与实际沉降对比，积累经验较多的推算方法主要有双曲线法和沉降速率法。 3） 沉降推算 ① 推算总沉降量和不同时期的沉降，宜采用双曲线法和指数曲线法。 a、 指数曲线法 推算最终沉降量的公式为： )()()()( 2312232123 tttttttttt SSSSSSSSSSS  （ 73） 推算任意时刻沉降量的公式为： BtdBtt AeSAeSS   ]1[ （ 74） 式中： 2 1 3 2211 ( ) ( ) ( )t t t tB t t In S S S S     （ 75） )e x p ()]e x p (1[ 111 tttd BABASSS   （ 76） 28πA （ 77） b、 双曲线法 推算最终沉降量的公式为： )]()[()( 12 1212 tt StStttS  （ 78） 推算任意时刻沉降量的公式为：  StatSt )( ， 112 tt SSta  （ 79） ② 沉降速率法 根据实际的监测数据计算，确定地基沉降速率，公式为： v= tS= 121t2 （ 79） 通过沉降速率的推算 ，便可计算出满足工后沉降所需的预压时间 t 时刻对应的沉降速率，以此作为控制路基沉降稳定与否的依据。 4） 沉降分析评估的内容与要求 根据监测数据推算沉降，推算的准确性必须经过评估。 系统的分析评估目前主要有以下三部分内容： ① 监测数据和趋势确定的检验 检验监测数据与拟合的沉降双曲线之间趋势的符合性。 当两者之间的相关关系 r，满辽宁工程技术大学毕业设计（论文） 21 足相关系数 r 时为 “ 优 ”。 ② 预测稳定性检验 根据监测数据和拟合的沉降曲线，推算一定时期（一般为 6 个月 ）后的沉降，拟合曲线的推导一般以三个月为周期反复进行以不断逼近路基的真实变形状况。 具体的说，在路堤完成填筑、安装沉降观测桩后，按规定的周期测定三个月后可根据三个月测定的沉降观测结果推导第一个拟合曲线 S1(t)。 根据这个沉降拟合曲线可外推（预测）六个月后的沉降S1（ t=6 个月）然后继续观测三个月，并检查第一次预测结果是否合理。 然后根据总共六个月观测的结果推导第二个更接近时间的沉降拟合曲线 S2(t)，以这种方式不断逼近真实的路基变形发展。 当间隔不少于 3 个月的两次预测最终沉降的差值不应大于 8mm，认为预测的稳定性 达到了 “ 优 ”。 ③ 预测准确性的要求 当预测的时间满足条件 %75)()( tStS 时，预测才是准确的。 式中： S(t)：预测时的沉降观测值； S(t=∞)：时间 t 时预测的最终沉降值 过渡段 1） 一般规定 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。 2） 过渡段沉降的预测、评估方法 过渡段 沉降的预测、评估方法同路基的预测、评估方法。 3） 过渡段铺设无碴轨道技术条件的评定 过渡段不同结构物间的预测差异沉降不应大于 5mm，预测沉降引起沿线路方向的折角不应大于 1/1000。 评估资料上交 1）单元评估申请表： 包括 评估单元的里程范围、全长、 评估单元 分段情况、 工程概况、过渡段分布情况等；申请的原因是 路基填筑完毕、路基堆载预压完毕、涵洞成形以后沉降变形观测期已按设计要求达到 6 个月， 沉降变形已经趋于稳定；进行简单的沉降数据采集，采集此 评估单元 断面分布情况和涵洞分布情况； 根据汇总表反映出 此 评估单元 各分段 基陈亮 :高铁路基工程变形观测方案设计与实施 22 底、基床、路肩的最大和最小沉降量。 2）单元评估申批表：监理单位、评估单位、设计单位、建设单位对此评估单元的意见和结论。 3）单元自评报告： 包括 此评估单元的工程概况、过渡段分布情况、评估单元各分段堆载或填筑开始及完成日期、各分段和过渡段的基础形式等； 评估依据及评估所引用的资料；评估单元各分段堆载或填筑前后的观测期数及最大、最小沉降量；各过渡段最大、最小差异沉降量。 4）累计沉降量汇总表：各断面从开始观测日期到评估预定日期各观测周期的累计沉降量、断面里程、路基形式及接管日期等。 5）设计观测断面： 设计 观测断面是由铁道部设计预定的，不能随便更改的（除非各承包方向铁道部申请更改）设计材料。 它反映出了 各 观测断面 的 里程、断面间距、路基形式、各观测断面的观测点布设和过渡段形式。 6）沉降曲线相关系数汇总表：根据双曲线型法算出 各 观测断面和过渡段的所有观测点的沉降曲线相关系数。 7） 堆载（填筑、架梁）完成后累计沉降量统计表 ： 各观测断面和过渡段的所有观测点的堆载或填筑完成前累计沉降量、统计期累计沉降量、 堆载 或 填筑完成后至统计期累计沉降量 、堆载或填筑完成后日期和总沉降量累计日期。 8）观测日期、期数、天数统计表：各观测断 面和过渡段的所有观测点的初始日期、堆载或填筑完成日期及期数 和天数 、计算日期、堆载或填筑完成后 期数及天数、总观测期数。 9）相邻点差异沉降量汇总表：各观测断面基底的沉降量和过渡段平均沉降量及相邻点差异沉降量。 辽宁工程技术大学毕业设计（论文） 23 8 实测数据分析 路基基础沉降分析评估采用曲线回归法。 根据观测数据，采取多个阶段的回归分析及预测，综合确定沉降变形的趋势，曲线回归的相关系数不低于。 哈大客运专线四平段三岔河 —八棵树（ TJ3017） 路基 以半填半挖形式通过，位于微丘状剥蚀平原区，该处地势较为开阔，地形起伏较大， 泥岩为主，夹有薄层砂岩。 泥岩呈紫红色，以黏土矿物为主，含少量砂砾，泥质结构，层理构造，可见结核，成岩较差，风化。