【正文】 ...... 10 沉降 變形 觀測網(wǎng)的 觀測 ........................................................................................ 11 沉降觀測網(wǎng)的主要技術(shù)要求 .......................................................................................... 11 5 沉降觀測方案設(shè)計 ............................................................................................................ 13 路基沉降觀測 .................................................. 13 觀測斷面及觀測點的設(shè)置原則 ............................................................................. 13 觀測斷面及點的設(shè)置、元件布設(shè) .......................................................................... 13 沉降觀測元件的選取、埋設(shè) ................................................................................. 13 監(jiān)測方法及要求 .................................................................................................. 15 過渡段沉降觀測 ................................................ 16 作業(yè)方法與技術(shù)要求 ............................................ 17 使用儀器 ............................................................................................................. 17 人員組織 ............................................................................................................. 17 技術(shù)要求 ............................................................................................................. 17 作業(yè)方法 ............................................................................................................. 18 參考文獻(xiàn) .................................................................................................................................. 20 附錄 A ...................................................................................................................................... 21 附錄 B ...................................................................................................................................... 33 遼寧工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 1 引 言 自 1825年 世界上第一條鐵路誕生以來，世界各國重視鐵路研究工作的專家、學(xué)者，始終在為提高列車的行車速度作不懈的努力。在我國鐵路“十五計劃”編制中已明確指出，要加強(qiáng)快速客運專線的建設(shè)，逐步建成以北京、上海、廣州為中心，連接各省會城市和其它大型城市間鐵路快速客運系統(tǒng)。高速鐵路對軌道的平順性提出了更高的要求，而路基是鐵路線路工程的一個重要組成部分，是承受軌道結(jié)構(gòu)重量和列車荷載的基礎(chǔ)，它也是線路工程中最薄弱最不穩(wěn)定的環(huán)節(jié)，路基幾何尺寸的不平順，自然會引起軌道的幾何不平順，因此需要軌下基礎(chǔ)有較高的穩(wěn)定性和較小的永久變形，以確保列 車高速、安全、平穩(wěn)運行。從德、法、日三國針對我國高速鐵路設(shè)計咨詢結(jié)果來看，德、法強(qiáng)調(diào)控制路基的不均勻沉降，其追求沉降的目標(biāo)是不均勻沉降為零 。 工后沉降的指標(biāo)相對而言較為嚴(yán)格，如何確保路基沉降變形滿足質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)要求成為路基工程的重點課題。我國從很早開始對高速鐵路基礎(chǔ)關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了一系列的研究，在借鑒國外高速鐵路大量理論、試驗和建設(shè)實踐的基礎(chǔ)上，相繼制定了相關(guān)設(shè)計暫行規(guī)定和設(shè)計指南，初步 形成了具有中國特色的高速鐵路技術(shù)體系，建設(shè)世界一流水平的高速鐵路。 20xx年 1月 5日，國務(wù)院批準(zhǔn)了《鐵路中長期發(fā)展規(guī)劃》，從此拉 開了高速鐵路建設(shè)的序幕，我國將大規(guī)模建設(shè)世界一流的高速客運專線。鐵道部的一份研究報告指出，發(fā)展無碴軌道視為我國高速鐵路建設(shè)的一場深刻的技術(shù)變革。 本設(shè)計是根據(jù)鐵道部建設(shè)司 20xx 年 4 月 10 日下發(fā)的《關(guān)于盡快開展〈無碴軌道鋪設(shè)條件評估技術(shù)指南〉編寫工作的通知》 [1]的要求 和 《客運專線無碴軌道鐵路工程測量技術(shù)暫行規(guī)定》 [2]中對線下構(gòu)筑物的變形測量提出的相關(guān)規(guī)定，借鑒國外高速鐵路無碴軌道鋪設(shè)條件的相關(guān)評估技術(shù)要求，進(jìn)行編制的。 遼寧工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 2 1 哈大客運專線四平段 概述 工程概況 哈大鐵路客運專線被 列為我國 “ 十一五 ” 期間東北地區(qū)鐵路建設(shè)重點工程，是我國《中長期鐵路網(wǎng)規(guī)劃》 “ 四縱四橫 ” 客運專線網(wǎng)中 “北京～沈陽～哈爾濱（大連） ”客運專線的重要組成部分，全長約 900 公里。中鐵十九局集團(tuán)哈大客運專線管段位于吉林省四平市境內(nèi)，為新建鐵路哈爾濱至大連客運專線站前土建工程 Ⅲ 標(biāo) DK579+140～ DK602+ 段工程 ，線路全長 ，其中橋梁長 ，占 %，路基長 km，占 %。工程投資 億元。路堤結(jié)構(gòu)形式為級配碎石，中粗砂、 AB 組填料、改良土， 地基采用CFG 樁或水泥攪拌樁進(jìn)行處理。 沉降和變形觀測里程起始于 DK579+140，終止于 DK602+，其中包括八棵樹大橋、三叉河大橋、英城大橋、龍王廟大橋等 10 座大橋， DK597+22 DK597+71 DK598+250等 10 個涵洞和 靠山屯 —八棵樹路基、八棵樹 —三岔河路基等 10 段路基。 作業(yè)區(qū)自然狀況 地形、地貌 本區(qū)段可分為三大地貌單元，即起點到 DK579+333 為屬低山緩丘區(qū)，地勢起伏較大，地勢總體北高南低，北部有一陡坎，高差約 13m；向北為微丘狀剝蝕平原區(qū)。該 段地勢上形成中部高南北低，東西向較為平坦，地形縱向起伏較大； DK600+400～ DK602+ 位于蘇臺河一、二級階地，地勢平坦、開闊，相對高差 0～ 。 工程地質(zhì) 及水文地質(zhì)概況 1）工程地質(zhì)概況 本區(qū)段地層主要為第四系全新統(tǒng)沖積、殘積粉質(zhì)黏土層，厚 1～ 15m，堅硬 硬塑，局部軟塑。中更新統(tǒng)黏質(zhì)黃土厚 1～ 20m，硬塑，粉質(zhì)黏土呈層狀分布于黏質(zhì)黃土層下部，厚度 2～ 6m。底部為白堊系泥巖，風(fēng)化層厚 10～ 30m。部分地段見第三系富峰山期玄武巖、石灰系大理巖。沿線存在季節(jié)性凍害問題，白堊 系泥巖及泥巖夾砂巖，抗風(fēng)化能力差、強(qiáng)度低、易崩解、屬極軟巖，具膨脹性。沿線露出的第四系中更新統(tǒng)黏質(zhì)黃土、全新統(tǒng)殘積粉質(zhì)黏土都含有親水性黏土礦物，具有弱 中等膨脹性。 2）水文地質(zhì)概況 沿線地下水主要為第四系松散堆積層孔隙潛水，其補(bǔ)給來源主要為大氣降水、河水、遼寧工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 3 人工地表水垂直入滲。第四系孔隙潛水廣泛分布于河流漫灘及階地的砂礫石層中，漫灘及一級階地地下水位較淺，一般為 1～ 10m ，二級階地為 5～ 20m；黃土臺地地下水位差異較大，孔隙水附存于黏質(zhì)黃土及砂礫石透鏡體中，埋深 3～ 20m ，局部可達(dá) 30m 以上?；鶐r裂隙水 主要分布于剝蝕微丘地帶，該地區(qū)巖層的構(gòu)造裂隙及風(fēng)化裂隙發(fā)育，為地下水的儲存創(chuàng)造了條件，地下水主要受大氣降水補(bǔ)給，一般埋藏深度大于 10m，隨季節(jié)變化明顯，年水位變化幅度為 2～ 5m。沿線部分地段地表水和地下水對混凝土結(jié)構(gòu)具有侵蝕性，以硫酸侵蝕、二氧化碳侵蝕為主，環(huán)境作用等級一般為 H1。 氣象特征 本區(qū)段屬于中溫帶亞濕潤氣候區(qū)，年平均氣壓 ；年平均氣溫 ℃ ，極端最高氣溫 ℃ ，極端最低氣溫 ℃ ；年平均絕對濕度 ，日最大絕對濕度 ，日最小絕對濕度 3mb；年 平均降水量 ，年最大降水量 ，年最小降水量，年平均蒸發(fā)量 ，年最大蒸發(fā)量 ，平均風(fēng)速 （主導(dǎo)風(fēng)向 SW），最大定時風(fēng)速 20m/s（主導(dǎo)風(fēng)向 SW），年最大積雪深度 22cm； 最大凍結(jié)深度 148cm。 地震動參數(shù) 據(jù)中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn) GB1830620xx《中國地震動參數(shù)區(qū)劃圖》的劃分、《鐵路工程抗震設(shè)計規(guī)范》（ GB5011120xx）的有關(guān)規(guī)定，結(jié)合本段工程地質(zhì)與水文地質(zhì)條件及工程設(shè)置的實際情況，本區(qū)段地震動峰值加速 度值采用 ，相當(dāng)于地震基本烈度六度，地震動反應(yīng)譜特征周期采用 。 地層巖性及地質(zhì)構(gòu)造 1） 地層巖性 本區(qū)段自上而下地層為第四系全新統(tǒng)殘積粉質(zhì)黏土、白堊系下統(tǒng)泥巖夾砂巖。工程地質(zhì)特性描述如下： 第四系全新統(tǒng)：粉質(zhì)黏土（ Q4el），呈層狀分布于地表，淺灰色 ~灰黃色，硬塑為主，Ⅱ 級普通土 бo=150KPa。 白堊系下統(tǒng)：泥巖夾砂巖（ K1Ms+Ss），泥巖為主，夾有薄層砂巖 。 泥巖紫紅色，含少量砂礫，泥質(zhì)結(jié)構(gòu)，層理構(gòu)造，可見結(jié)核，成巖較差，風(fēng)化產(chǎn)物為土狀。砂巖以灰色、紫紅色為主，鈣質(zhì)膠結(jié) ，成巖較差，風(fēng)化產(chǎn)物為砂狀，巖層走向 NE，傾向 WN，傾角小于 5176。， бo=200～ 400KPa。泥巖具弱膨脹性。 遼寧工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 4 2） 地質(zhì)構(gòu)造 本區(qū)段構(gòu)造單元屬黑褶皺系，位于新華夏系第二隆起帶（張廣嶺隆起帶）西緣與第二沉降帶東部（松遼平原）兩個一級構(gòu)造單元的銜接復(fù)合部位，第三紀(jì)以來以下沉坳陷為主，但不同地區(qū)的沉降幅度具有明顯的差異。 國內(nèi)外高速鐵路發(fā)展現(xiàn)狀 自 1925年世界上第一條鐵路誕生以來，世界各國重視鐵路研究工作的專家、學(xué)者始終在為提高列車的行車速度作不懈的努力。高速鐵路的實際應(yīng)用發(fā)源于日本，自 1964年日本建成第一條高速鐵路后，鐵路煥發(fā)了新的生機(jī)，進(jìn)入二十世紀(jì) 90年代，世界上掀起了高速鐵路建設(shè)熱潮，日本、法國、德國、意大利、西班牙等多個國家相繼發(fā)展了高速鐵路。 1964年 10月 1日，日本東海道新干線正式開通營業(yè)，全長 515公里，高速列車運行速度達(dá)到 210公里 1小時。這條專門用于客運的電氣化、標(biāo)準(zhǔn)軌距的雙線鐵路，代表了當(dāng)時世界第一流的鐵路高速技術(shù)水平，并標(biāo)志著世界高速鐵路由試驗階段跨入了商業(yè)運營階段。第一條高速鐵路的問世，使一度被人們認(rèn)為“夕陽產(chǎn)業(yè)”的鐵路，出現(xiàn)了生機(jī)，顯示出強(qiáng)大生命力，預(yù)示著“鐵路第二個大時代” 的來臨。高速鐵路發(fā)展是長期努力的結(jié)果，高速鐵路技術(shù)不是一項過時和停滯的技術(shù)，而是在不斷發(fā)展和創(chuàng)新。高速鐵路集中反映了當(dāng)代新型牽引動力、高性能輕型車輛、高質(zhì)量線路、高速運行指標(biāo)、高速運輸組織和經(jīng)營管理方面的技術(shù)進(jìn)步，代表了鐵路技術(shù)的最高成就，是當(dāng)代技術(shù)進(jìn)步的結(jié)晶。 我國在《國民經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展“九五”規(guī)劃和 20xx年遠(yuǎn)景目標(biāo)綱要》中，給出了中國高速鐵路發(fā)展戰(zhàn)略：堅持高起點、高標(biāo)準(zhǔn)，堅持可持續(xù)發(fā)展，堅持廣泛吸收引進(jìn)國際先進(jìn)成熟技術(shù)與自主研發(fā)、創(chuàng)新相結(jié)合，博采眾長，系統(tǒng)集成，走跨越式發(fā)展道路，形成具有中國特色的高速 鐵路技術(shù)體系，建設(shè)世界一流水平的高速鐵路。 20xx年 1月 5日，國務(wù)院批準(zhǔn)了《鐵路中長期發(fā)展規(guī)劃》，從此拉開了高速鐵路建設(shè)的序幕。 沉降和變形觀測的目的 客運專線無碴軌道對路基的工后沉降要求嚴(yán)格、標(biāo)準(zhǔn)高，設(shè)計中對土質(zhì)路基基礎(chǔ) 和過渡段形式 等均進(jìn)行了沉降變形計算，采取了相應(yīng)的設(shè)計措施。而影響沉降計算的因素較多，沉降計算的精度不足以控制無碴軌道工后沉降。施工期必須按設(shè)計要求進(jìn)行系統(tǒng)的沉降變形動態(tài)觀測。通過對沉降觀測數(shù)據(jù)系統(tǒng)綜合分析評估，驗證或調(diào)整設(shè)計措施，使路基達(dá)到規(guī)定的變形控制要求。分析、推算出最終沉降 量和工后沉降，合理確定無碴軌道開始鋪設(shè)時間，確?？瓦\專線無碴軌道結(jié)構(gòu)鋪設(shè)質(zhì)量。 遼寧工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 5 2 沉