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

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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 1 2 3 4 5 6 分部范围 DK156+120--DK157+650 DK167+100--DK169+200 DK171+100--DK171+950 DK173+040--DK173+400 DK174+450--DK193+260 DK193+773--DK194+197 工点名称 成因分类 软土路基 湖积 软土路基 湖积 软土路基 冲积 软土路基 冲积 软土路基 湖积 软土路基 湖积 长度 1530 2100 850 360 18810 3312 备注

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 532C 1 台 ，天宝数字水准仪 DINI 03 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0.1 m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0.6 m，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 一般 填筑路基 每天填筑量超过3层时 沉降量突变 两次填筑间隔时间较长 路基施工完毕 第1个月 1个月以后 第1个月 轨道铺设后 第2~3个月 3个月以后 1次/天 1次/填筑3层 2~3次/天 1次/3天 1次/周 1次/2周 1次/2周 1次/月 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）

每千米水水准测量 等 级 准测量偶然中误差限 差 每千米水准测量全中误差MW ≤2.0 ≤6.0 检测已测段高差之差 6L 20L 不符值 环线闭合差 高差不符值 4L 12L 4L 12L —— 8L 往返测 附合路线或 左右路线 M△ 二等水准 ≤1.0 三等水准 ≤3.0 四等水准 ≤5.0 ≤10.0 30L 20L 20L 14L （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 二等 三等 四等 水准仪 型号 DS1 DS1 DS3 视线 长度 （m） 50 100 100 前后视距离较差 （m） 1 3 5 前后视距较差累计（m） 3 6 10 视线离地最低高度（m） 0.5 0.3 0.2 两次观测高差较差（mm） 0.7 1.5 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。

路基面沉降监测桩路基面沉降监测桩路基面沉降监测桩沉降板观测边桩新建路堤沉降变形监测断面示意图观测边桩小铁钉小铁钉不易开裂的圆木边桩大样图Φ16mm钢筋Φ16mm钢筋C15混泥土沉降监测桩大样图测杠（钢管）Φ=20mm接头PVC管Φ=49mm 沉降板底部双面电弧焊接钢板（30cm*30cm*0.8cm) 改良型沉降板示意图