【文章內(nèi)容簡介】 降觀測 的內(nèi)容及要求 沉降觀測的內(nèi)容 路基 1）路堤： 根據(jù)不同的路基高度和地基條件，路基沉降觀測的主要內(nèi)容有：路基面的沉降觀測；路基基底沉降觀測； 路基兩側(cè) 路 肩 的沉降觀測 ；路基兩側(cè)坡腳的沉降觀測 。 2）路塹： 根據(jù)不同的路基高度和地基條件，路基沉降觀測的主要內(nèi)容有：路基面的沉降觀測；路基基底沉降觀測； 路基兩側(cè) 路 肩 的沉降觀測。 過渡段 根據(jù)過渡段的設(shè)計形式，沉降觀測的主要內(nèi)容有：路橋過渡段沉 降觀測；路堤與涵洞過渡段沉降觀測；路堤與路塹過渡段沉降觀測。 沉降觀測的控制要求 高速鐵路路基作為無碴軌道結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)，對路基的沉降變形非常敏感，要求沉降控制在非常小的范圍之內(nèi)。工后沉降指的是路基上部關(guān)鍵部位竣工驗收后整個構(gòu)筑物體系所產(chǎn)生的沉降量，是路基沉降的主要控制對象。我國擬建的高速鐵路無碴軌道在汲取國外沉降控制經(jīng)驗的基礎(chǔ)上，圍繞線路運(yùn)營、結(jié)構(gòu)允許變形，從路基竣工后扣件可調(diào)整的總沉降量，20m結(jié)構(gòu)長度范圍內(nèi)的不均勻沉降、路基與橋涵之間差異沉降形成的錯臺，以及軌道結(jié)構(gòu)單元之間形成的折角等多方面對路 基變形都作出了嚴(yán)格規(guī)定，見表 21。 表 21 高速鐵路無碴軌道路基工后沉降控制標(biāo)準(zhǔn) Highspeed railway track settlement after ballast control standards 一般情況允許工后沉降 均勻地基長 ? 20m允許工后沉降 不均勻沉降 差異沉降錯臺 折角 ? 15mm ? 30mm 20mm/20m ? 5mm ? 1/1000 無碴軌道的工后沉降控制值，應(yīng)從滿足扣件可調(diào)整量、線路舒適運(yùn)營、上部結(jié)構(gòu)允許變形以及工程的長期穩(wěn)定性綜合考慮確定，以滿足無碴軌道結(jié)構(gòu)形式的要求。根據(jù)德國鐵路技術(shù)規(guī)范規(guī)定，對于調(diào)高量為 30mm的扣件，在施工中允許調(diào)高 +6mm和 4mm，那么只剩 20mm可以調(diào)整，再考慮運(yùn)營期軌道結(jié)構(gòu)變形要留有 5mm的余量，實際上可以用于路基沉降調(diào)整的僅有 15mm，路基的沉降不大于 15mm才能保證設(shè)計的軌道高程，這可是局部調(diào)遼寧工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 6 整的 極限。對于 20m范圍內(nèi)路基的均勻沉降，德國規(guī)范的規(guī)定可以到 20mm，對于更大范圍的情況，規(guī)定為扣件可調(diào)整范圍的 2倍，即 30mm。由于在不同結(jié)構(gòu)物的連接處的差異沉降有時是不可避免的，在軌道結(jié)構(gòu)中采用特殊的過渡措施可以承受 5mm的差異沉降，因此規(guī)定工后的差異沉降小于 5mm。對于路橋、路涵等過渡段沉降造成的折角，日本新干線板式軌道線路規(guī)定不大于 1/1000，德國無碴軌道技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定不大于 1/500，我國首次在路基上鋪設(shè)無碴軌道，對鋪軌工程完成后由于過渡段沉降而造成的折角，采用不大于 1/1000來控制。 遼寧工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 7 3 觀測點布置 路堤和路塹觀測斷面和觀測點的布置原則 路堤 一般情況下沿線路方向間隔不大于 50m布設(shè)一個觀測斷面，地基條件復(fù)雜、地形起伏大應(yīng)適當(dāng)加密， 25m布設(shè)一個斷面。一個沉降觀測單元（連續(xù)路基沉降觀測區(qū)段為一個單元）應(yīng)不少于 2 個觀測斷面。 堆載預(yù)壓時每個路堤觀測斷面應(yīng)布設(shè)一組組合式沉降板，即在線路中心線布設(shè)一組（每組包括觀測內(nèi)容中要求的深度上的不同部位），路基兩側(cè)路肩布設(shè)變形觀測樁，路基兩側(cè)坡腳外 1m 各埋設(shè)水平位移觀測樁一處。對地形橫向坡度大或地 層橫向厚度變化的路基工點應(yīng)布設(shè)不少于 1 個橫向觀測斷面，每個斷面 3 組觀測點，路堤堆載預(yù)壓斷面圖見附錄 C 圖 1。 無堆載預(yù)壓的段落，兩側(cè)路肩各設(shè)變形觀測樁 1 個，路基兩側(cè)坡腳外 1m 各埋設(shè)水平位移觀測樁一處，路堤無堆載預(yù)壓斷面圖見附錄 C 圖 2。 路塹 一般情況下沿線路方向每 50m布設(shè)一個觀測斷面，地基條件復(fù)雜、地形起伏大（以設(shè)計文件為準(zhǔn)）應(yīng)適當(dāng)加密， 25m布設(shè)一個斷面。一個沉降觀測單元（連續(xù)路基沉降觀測區(qū)段為一單元）應(yīng)不少于 2 個觀測斷面。 無堆載預(yù)壓的段落，每個路塹斷面在兩側(cè)路肩各設(shè)觀測樁 1 個，路塹無堆載 預(yù)壓斷面圖見附錄 C 圖 3。 采取堆載預(yù)壓的段落，每個路塹斷面在線路中心設(shè)沉降板一組，兩側(cè)路肩各設(shè)觀測樁1 個，路塹堆載預(yù)壓斷面圖見附錄 C 圖 4。 路堤和橋梁、涵洞過渡段觀測斷面和觀測點的布置原則 路橋過渡段 1）于路肩兩側(cè)各設(shè)置一處觀測樁，觀測樁露出地表或基床，路基兩側(cè)坡腳外 1m各埋設(shè)水平位移觀測樁一處，其埋設(shè)應(yīng)能牢固可靠。 2）每個路橋過渡段設(shè)置 3 個觀測斷面，分別設(shè)置于與橋臺連接處、距離橋臺 5~10m、20~30m處。 遼寧工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 8 3）每個路基觀測斷面應(yīng)布設(shè)一組組合式沉降板，即在線路中心線布設(shè)一組（ 每組包括觀測內(nèi)容中要求的深度上的不同部位）。 路堤與橋梁過渡段沉降觀測斷面圖見附錄 C 圖 5。路塹與橋梁過渡段沉降觀測斷面圖見附錄 C 圖 6。 路涵過渡段 1）每個路基觀測斷面應(yīng)布設(shè)一組組合式沉降板，于路肩兩側(cè)各設(shè)置一處觀測樁，觀測樁露出地表或基床，其埋設(shè)應(yīng)能牢固可靠。 2）每個路涵過渡段路基設(shè)置 6 個觀測斷面，分別設(shè)置于涵洞與路基交界處、距離涵洞 5~10m處，距離涵洞 10~20m處。 路堤與涵洞過渡段沉降觀測斷面圖見附錄 C 圖 7。路塹與涵洞過渡段沉降觀測斷面圖見附錄 C 圖 8。 路堤與路塹過渡 段 路堤與路塹過渡段分別在距離填挖分界點 5~10m處設(shè)置路堤、路塹觀測斷面各一處。 觀測點布置匯總 根據(jù)本標(biāo)段實際情況及設(shè)計資料要求，規(guī)劃了整個標(biāo)段的沉降變形觀測點，具體如表 31 和標(biāo) 32。 表 31 路基沉降變形觀測統(tǒng)計表 單位工程 觀測位置及點數(shù) 備 注 左側(cè)路肩觀測樁 左側(cè)坡腳觀測樁 基床底層沉降板 基底沉降板 右側(cè)坡腳觀測樁 右側(cè)路肩觀測樁 DK579+140～DK579+ 6 3 3 3 3 6 說明： 填筑期間每填筑一層觀測一次 ,同時保證不超過 3 天觀測 1次； 堆載預(yù)壓至滿足無碴軌道鋪設(shè)要求期間：第 1～ 15 天每 3天觀測 1次，第 16～90天每 7天觀測 1次，第 90～ 180天每 15天觀測 1 次； DK584+～DK585+ 32 32 6 12 32 32 DK586+～DK586+ 9 9 9 9 9 9 DK590+～DK591+ 17 14 15 15 14 17 DK591+～DK592+ 12 8 10 9 8 12 DK592+～DK593+ 13 11 9 9 11 13 遼寧工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 9 續(xù)表 31 DK594+～DK595+ 20 18 13 19 18 20 預(yù)壓土卸載、鋪級配碎石至無碴軌道鋪設(shè)期間：前 15 天每 3天觀測 1次，第 15 天后每 7 天觀測 1 次。 DK595+～DK595+ 9 7 7 7 7 9 DK597+～DK598+ 61 61 50 55 61 61 DK600+～DK602+ 63 63 44 50 63 63 合 計 242 226 166 188 226 242 遼寧工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 10 4 沉降變形觀測網(wǎng)的建立 沉降 變形 觀測網(wǎng)的基本要求 沉降觀測測量按《客運(yùn)專線鐵路無碴軌道鋪設(shè)條件評估技術(shù)指南》、《客運(yùn)專線無碴軌道鐵路工程測量暫行規(guī)定》的要求執(zhí)行。垂直位移觀測網(wǎng)采用二等水準(zhǔn)測量精度要求建立。 建立沉降觀 測網(wǎng)，布設(shè)水準(zhǔn)基點和工作基點。 水平位移觀測網(wǎng)采用獨立坐標(biāo)系統(tǒng)按觀測精度要求建立； 高程應(yīng)用施工高程控制網(wǎng)系統(tǒng)并與施工高程控制網(wǎng)聯(lián)測。全線二等水準(zhǔn)測量貫通后，將垂直位移觀測網(wǎng)與二等水準(zhǔn)點聯(lián)測，統(tǒng)一歸化為二等水準(zhǔn)基點上（ 85 黃海高程基準(zhǔn)）。 水平位移觀測網(wǎng)與 CPⅠ或 CPⅡ控制點聯(lián)測，引入客運(yùn)專線無碴軌道鐵路工程測量平面坐標(biāo)系統(tǒng)，實現(xiàn)與施工平面控制網(wǎng)坐標(biāo)的相互轉(zhuǎn)換。 沉降變形觀測網(wǎng)的建立方式 沉降觀測網(wǎng)（高程控制網(wǎng)）由水準(zhǔn)基點和工作基點組成。沉降觀測網(wǎng)的建立方式是在全線二等精密高程控制測量布設(shè)的基巖點、深 埋水準(zhǔn)點及一般水準(zhǔn)點的基礎(chǔ)上，按照國家二等水準(zhǔn)測量的技術(shù)要求，進(jìn)一步加密水準(zhǔn)基點或設(shè)置工作基點來滿足工點垂直位移監(jiān)測的需要。高程基準(zhǔn)網(wǎng)點間距一般不宜大于 200m，以便于對沿線路基進(jìn)行沉降觀測。在沉降觀測水準(zhǔn)網(wǎng)建立后，應(yīng)對水準(zhǔn)基點做好保護(hù)工作，發(fā)現(xiàn)丟樁或樁位有移動現(xiàn)象，應(yīng)盡快恢復(fù)和補(bǔ)測樁點。 水平位移觀測網(wǎng)（平面控制網(wǎng)）采用獨立坐標(biāo)系統(tǒng)按觀測精度要求建立（平面控制點與高程控制點為同一點），利用 GPS 全球定位系統(tǒng)觀測，按照國家三等平面控制的精度要求和施測方法觀測。 水準(zhǔn)基點 與 工作基點的布設(shè) 與觀測 水準(zhǔn)基點的布設(shè) 水準(zhǔn)基點采用鐵路設(shè)計院提供的 41 個Ⅱ等水準(zhǔn)點。這些水準(zhǔn)基點是鐵路設(shè)計院在規(guī)劃設(shè)計階段測的高等級點，其平面坐標(biāo)按照國家二等平面控制的精度要求和施測方法觀測，高程按照國家二等水準(zhǔn)測量的精度要求和施測方法觀測，點位精度高，保存完好。 工作 基點的布設(shè) 工作基點應(yīng)選在比較穩(wěn)定的位置。位置適宜的水準(zhǔn)基點也可作為工作基點使用，工作遼寧工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 11 基點距線路中心 50m~100m，沿線路方向間距不宜大于 200m。 工作基點布設(shè)在不受施工干擾的穩(wěn)定土層內(nèi)， 便于 長期保存和使用的地點，對觀測條件較好或觀測項目 較少的工程，不設(shè)立工作基點，在 水準(zhǔn)基 點上直接測量變形觀測點。工作基點采用混凝土預(yù)制樁（預(yù)制時插入 Ф28mm長 60cm 頂端圓滑的鋼筋），樁周上部 30cm 用混凝土澆注固定并編號，埋深不得小于 （本管段凍土層厚度 ），并應(yīng)采取防護(hù)措施加以保護(hù)。 沉降 變形 觀測網(wǎng)的 觀測 水準(zhǔn)基點和工作基點組成了沉降變形觀測網(wǎng)。把水準(zhǔn)基點作為已知點， 工作基點 為未知點組成 GPS 平面控制網(wǎng)，按照國家三等平面控制（ GPS C 級網(wǎng)）的精度要求和施測方法觀測 工作基點 的平面坐標(biāo)；同樣，把水準(zhǔn)基點作為已知點， 工作基點 為未 知點組成高程控制網(wǎng)，按照國家二等水準(zhǔn)測量的精度要求和施測方法觀測 工作基點 的高程值。 工作基點的校核 沉降變形 觀測 過程 中，工作基點應(yīng)定期與水準(zhǔn)基點進(jìn)行校核。當(dāng)對沉降觀測成果發(fā)生懷疑時，應(yīng)隨時進(jìn)行復(fù)測校核。 哈大客運(yùn)專線四平 段 TJ3 范圍內(nèi)的水準(zhǔn)基點采用 41 個 Ⅱ 等水準(zhǔn)點 ，工作基點（加密點）有 62 個。 沉降觀測網(wǎng)的主要技術(shù)要求 垂直位移監(jiān)測網(wǎng)應(yīng)布設(shè)成閉合環(huán)狀、結(jié)點或附合水準(zhǔn)路線等形式。 水平位移觀測網(wǎng)控制點宜采用強(qiáng)制歸心裝置的觀測墩；照準(zhǔn)標(biāo)志應(yīng)采用強(qiáng)制對中裝置的覘牌或紅外測距反射片。沉降觀 測 精度要求見表 41[3]，沉降 變形 觀測網(wǎng)主要技術(shù)要求見表 42[4]，水平位移監(jiān)測網(wǎng)主要技術(shù)要求見表 43[4]。 表 41 沉降觀測精度 Settlement observation accuracy 垂直位移測量 變形觀測點的高程中誤差 /mm 177。 相鄰變形觀測點的高程中誤差 /mm 177。 遼寧工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 12 表 42 沉降變形觀測網(wǎng)的主要技術(shù)要求 Requirements of the settlement observation work 等級 相鄰基準(zhǔn)點高差 中誤差 /mm 每站高差中誤差 /mm 往返較差、附合或環(huán)線閉合差 /mm 監(jiān)測已測高差較差 /mm 使用儀器、觀測方法和要求 二 等 ? n ? n DS05 型儀器，按暫行規(guī)定 一 等水準(zhǔn)測量的技術(shù)要求施測 表 43 水平 位移監(jiān)測網(wǎng)的主要技術(shù)要求 Requirements of the horizontal displacement monitoring work 相鄰基準(zhǔn)點的點位中誤差（ mm） 平均邊長（ m） 測角中誤差（ ″ ） 最弱邊相對中誤差 作業(yè)要求 177。 ? 350 177。 ? 1/70000 按照國家三等平面 控制要求觀測 ? 350 177。 ? 1/40000 遼寧工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 13 5 沉降觀測方案設(shè)計 路基沉降觀測