【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 及作業(yè)過(guò)程中須定期進(jìn)行水準(zhǔn)儀視準(zhǔn)軸與水準(zhǔn)管軸平行性檢驗(yàn)（即 i角檢驗(yàn)），要求對(duì)于二等水準(zhǔn) i? 15。 人員組織 為提高質(zhì)量，要求每個(gè)觀測(cè)小組每組至少 4 人，其中組長(zhǎng)、副組長(zhǎng)各 1 人，負(fù)責(zé)主測(cè)和內(nèi)業(yè)處理，其余人員負(fù)責(zé)立尺和跑點(diǎn)選線。此外，技術(shù)負(fù)責(zé)人 1 人，主要負(fù)責(zé)總體技術(shù)方案確定，外業(yè)觀測(cè)路線選定，觀測(cè)成果質(zhì)量檢查以及各作業(yè)組每日觀測(cè)工作量和內(nèi)容安排、安全等工作。 技術(shù)要求 沉降觀測(cè)采用二等水準(zhǔn)測(cè)量，觀測(cè)精度不低于 1mm，讀數(shù)取位至 ，其主要技術(shù)指標(biāo)見(jiàn)表 52[4]。 陳亮 :高鐵路基工程變形觀測(cè)方案設(shè)計(jì)與實(shí)施 16 表 52 二等水準(zhǔn)測(cè)量主要 技術(shù)指標(biāo) Requirements of the secondclass leveling 等級(jí) 儀器 視線長(zhǎng)度 /m 視線高度（下絲讀數(shù)） /m 前后視距差 /m 前后視距累計(jì)差 /m 基、輔面讀數(shù)較差 /m 基、輔高差較差 /m 往返較差、附合或環(huán)線閉合差 /m 二等 1DS 、05DS ? 50 ? ? ? ? ? 1n或 4L 注： L 為水準(zhǔn)路線長(zhǎng)度，單位為 km； n 為測(cè)站數(shù)。 作業(yè)方法 1） 一般要求 ① 所使用的儀器和設(shè)備應(yīng)進(jìn)行定期檢查并作出詳細(xì)記錄；每次測(cè)量采用同一儀器，固定觀測(cè)人員，采用相同的觀測(cè)路線和觀測(cè)方法，在基本相同的環(huán)境和觀測(cè)條件下工作 。 ② 各種原始測(cè)量記錄應(yīng)真實(shí)、可靠，并有可追溯性；計(jì)算成果和圖表清晰、簽署齊全，并妥善保存。 2） 觀測(cè)方法 ① 二等水準(zhǔn)測(cè)量采用單路線往返觀測(cè)，且測(cè)站數(shù)為偶數(shù)，水準(zhǔn)測(cè)量觀測(cè)程序是： 往測(cè)觀測(cè)順序是：前視基本分劃 ——后視基本分劃 ——后視輔助分劃 ——前視輔助分劃 返測(cè)時(shí)，觀測(cè)順序與往測(cè)時(shí)相反，是 “ 后前前后 ” [6]。 ② 注意事項(xiàng) a、水準(zhǔn)路線應(yīng)盡量沿坡度平緩的交通道路布設(shè)； b、選擇標(biāo)尺分劃成像清晰、穩(wěn)定和氣溫變化小的時(shí)間觀測(cè)； c、觀測(cè)前二十分鐘將儀器置于露天陰涼處，晴天觀測(cè)要打傘，遷站時(shí)罩上儀器罩； d、視線長(zhǎng) 度、視線高不能超限，每站的前、后視距基本相等； e、安置腳架應(yīng)使兩腳與水準(zhǔn)路線方向平行，第三腳輪換置于路線的左、右兩側(cè)，觀測(cè)員繞第三腳于半米外走動(dòng)； f、一測(cè)段水準(zhǔn)路線上 (兩個(gè)水準(zhǔn)點(diǎn)之間 )的測(cè)站數(shù)必須是偶數(shù)。往、返測(cè)的前、后標(biāo)尺必須交換。 遼寧工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 17 g、各測(cè)段應(yīng)沿同一路線、用同類儀器與尺承進(jìn)行往返測(cè)，最好是往、返測(cè)的測(cè)站和尺承位置相同； h、相鄰測(cè)站觀測(cè)程序相反。 3） 觀測(cè)成果整理方法與要求 觀測(cè)成果整理按如下步驟、方法和要求進(jìn)行整理： ① 按實(shí)際觀測(cè)的水準(zhǔn)路線繪出附和或閉合環(huán)草圖，作為計(jì)算高差閉合差的工作底圖。 ② 每 日外業(yè)觀測(cè)結(jié)束當(dāng)天，各組須立即把本組的電子觀測(cè)記錄手簿傳輸?shù)接?jì)算機(jī)中，并用平差軟件計(jì)算觀測(cè)成果。打印出觀測(cè)記錄和觀測(cè)成果經(jīng)檢查確認(rèn)無(wú)誤后簽字歸檔，并將電子資料在電腦里做好備份。 ③ 平差計(jì)算前對(duì)水準(zhǔn)網(wǎng)所用高差加入水準(zhǔn)尺長(zhǎng)度誤差改正 δ 和正常水準(zhǔn)面不平行改正ε 等項(xiàng)改正，具體改正方法見(jiàn) 《國(guó)家一、二等水準(zhǔn)測(cè)量規(guī)范》（ GB12897—91）水準(zhǔn)測(cè)量外業(yè)高差改正數(shù)計(jì)算章節(jié) 。 ④ 平差計(jì)算： 水準(zhǔn)網(wǎng)的解算及平差計(jì)算采用同濟(jì)大學(xué)開(kāi)發(fā)的《水準(zhǔn)網(wǎng)平差軟件》，分別進(jìn)行整體評(píng)差。 陳亮 :高鐵路基工程變形觀測(cè)方案設(shè)計(jì)與實(shí)施 18 6 觀測(cè)資料的整理 資料整理要求 1） 所有測(cè)試數(shù)據(jù)應(yīng)真實(shí)、可靠，并有可追溯性；記錄必須清晰，不得擦改；測(cè)試、記錄人員必須簽名。 2） 所自動(dòng)采集的觀測(cè)數(shù)據(jù)應(yīng)及時(shí)在計(jì)算機(jī)內(nèi)備份。沉降觀測(cè)資料及時(shí)輸入沉降觀測(cè)管理信息系統(tǒng)，以保證各相關(guān)單位在觀測(cè)過(guò)程中時(shí)時(shí)監(jiān)控。觀測(cè)中有沉降異常情況應(yīng)及時(shí)通知有關(guān)各方及時(shí)處理 [7]。 3） 按照資料提交要求及時(shí)對(duì)測(cè)試數(shù)據(jù)進(jìn)行整理、分析、匯總，繪制有關(guān)分析曲線及完成有關(guān)報(bào)告。 在路基面觀測(cè)第三個(gè)月末、六個(gè)月末及無(wú)碴軌道鋪設(shè)前以書(shū)面和電子文件將每個(gè)斷面（點(diǎn)）的路基面、地基面沉降觀測(cè)資料、沉降觀測(cè)結(jié)果分析報(bào)送評(píng) 估單位。 對(duì)于 路基 工程，在無(wú)碴軌道鋪設(shè)前以書(shū)面和電子文件將沉降觀測(cè)資料、沉降觀測(cè)結(jié)果分析報(bào)送評(píng)估單位。 4） 路基填筑過(guò)程中應(yīng)及時(shí)整理中心沉降監(jiān)測(cè)點(diǎn)的沉降量，當(dāng)路堤中心地基處沉降觀測(cè)點(diǎn)沉降量大于 10mm/天時(shí)，應(yīng)及時(shí)上報(bào)，并停止填筑施工，待沉降穩(wěn)定后再恢復(fù)填筑，必要時(shí)采用卸載措施 [8]。 5） 觀測(cè)數(shù)據(jù)及觀測(cè)報(bào)告作為鋪設(shè)無(wú)碴軌道前評(píng)判路基工后沉降是否滿足要求及作為工程竣工驗(yàn)收的依據(jù)。 提交資料 1） 沉降觀測(cè)資料表格 沉降觀測(cè)資料表格有：工點(diǎn)沉降觀測(cè)斷面、點(diǎn)布置表；沉降板觀測(cè)資料匯總表；路基面沉降觀測(cè)資料 匯總 表 ；剖面沉降管測(cè)試資料匯總表；路堤施工過(guò)程和完成后填土高 h—時(shí)間 t—沉降 s 曲線格式；路基面沉降時(shí)間 t—沉降 s 曲線格式 [11]。 2） 觀測(cè)點(diǎn)的平面、縱斷面和橫斷面布置圖，控制點(diǎn)平面布置圖 。 3） 標(biāo)石、標(biāo)志規(guī)格 及 埋設(shè)圖 ， 儀器檢測(cè)及校正資料 。 4） 觀測(cè)記錄本（簿） 。 5） 平差計(jì)算、成果質(zhì)量評(píng)定資料及測(cè)量成果表 。 6） 沉降變形過(guò)程及變形圖表 。 7） 沉降變形評(píng)估分析成果資料 。 遼寧工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 19 7 沉降觀測(cè)結(jié)果的分析與評(píng)估 路基 路基沉降需要經(jīng)過(guò)一個(gè)較長(zhǎng)的過(guò)程，在施加荷載的初期，沉降速率由小到大，隨著 時(shí)間增長(zhǎng)，沉降的速度由大變小，沉降過(guò)程趨于穩(wěn)定。填土高度不同的路基，沉降曲線的斜率不同。沉降速率越大，沉降穩(wěn)定需要的時(shí)間越長(zhǎng)。但當(dāng)路堤達(dá)到設(shè)計(jì)高度后，其沉降可以某種曲線方程描述。路基沉降在荷載保持穩(wěn)定條件下的地基沉降可用下列兩種曲線來(lái)擬合： 雙曲線 ： )1()( ateStS ?? ?? （ 71） 指數(shù)曲線： ]1[)( )(0 0ttbeaStS ?????? （ 72） 1） 繪制沉降曲線 路基施工至設(shè)計(jì)預(yù)壓標(biāo)高后，持續(xù)監(jiān)測(cè)不少于 6 個(gè)月，將監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)分剖面繪制成 ―時(shí)間—填土高 —沉降量 ‖曲線，如圖 71 所示。再按實(shí)際沉降推算法推算總沉降量、工后沉降值及后期的沉降速率，根據(jù)分析結(jié)果并結(jié)合工期要求，驗(yàn)證設(shè)計(jì)、調(diào)整措施使沉降滿足施工控制要求。 圖 71 時(shí)間 — 填土高 — 沉降量曲線 Curve of timefilling highsettlement 2） 沉降推算方法 利用實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)推算最終沉降量的，常用方法有，雙曲線法、三點(diǎn)法（對(duì)數(shù)曲線法 ）、沉降速率法、星野法（指數(shù)曲線法）及修正有雙曲線法等。根據(jù)現(xiàn)有的 積 究成果，推算方法陳亮 :高鐵路基工程變形觀測(cè)方案設(shè)計(jì)與實(shí)施 20 與實(shí)際沉降對(duì)比，積累經(jīng)驗(yàn)較多的推算方法主要有雙曲線法和沉降速率法。 3） 沉降推算 ① 推算總沉降量和不同時(shí)期的沉降，宜采用雙曲線法和指數(shù)曲線法。 a、 指數(shù)曲線法 推算最終沉降量的公式為： )()()()( 2312232123 tttttttttt SSSSSSSSSSS ???????? （ 73） 推算任意時(shí)刻沉降量的公式為： 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、 雙曲線法 推算最終沉降量的公式為： )]()[()( 12 1212 tt StStttS ???? （ 78） 推算任意時(shí)刻沉降量的公式為： ???? StatSt )( ， 112 tt SSta ???? （ 79） ② 沉降速率法 根據(jù)實(shí)際的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)計(jì)算，確定地基沉降速率，公式為： v= t??S= 121t??2 （ 79） 通過(guò)沉降速率的推算 ，便可計(jì)算出滿足工后沉降所需的預(yù)壓時(shí)間 t 時(shí)刻對(duì)應(yīng)的沉降速率，以此作為控制路基沉降穩(wěn)定與否的依據(jù)。 4） 沉降分析評(píng)估的內(nèi)容與要求 根據(jù)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)推算沉降，推算的準(zhǔn)確性必須經(jīng)過(guò)評(píng)估。系統(tǒng)的分析評(píng)估目前主要有以下三部分內(nèi)容： ① 監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)和趨勢(shì)確定的檢驗(yàn) 檢驗(yàn)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)與擬合的沉降雙曲線之間趨勢(shì)的符合性。當(dāng)兩者之間的相關(guān)關(guān)系 r，滿遼寧工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 21 足相關(guān)系數(shù) r? 時(shí)為 “ 優(yōu) ”。 ② 預(yù)測(cè)穩(wěn)定性檢驗(yàn) 根據(jù)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)和擬合的沉降曲線，推算一定時(shí)期（一般為 6 個(gè)月 ）后的沉降，擬合曲線的推導(dǎo)一般以三個(gè)月為周期反復(fù)進(jìn)行以不斷逼近路基的真實(shí)變形狀況。具體的說(shuō)，在路堤完成填筑、安裝沉降觀測(cè)樁后，按規(guī)定的周期測(cè)定三個(gè)月后可根據(jù)三個(gè)月測(cè)定的沉降觀測(cè)結(jié)果推導(dǎo)第一個(gè)擬合曲線 S1(t)。根據(jù)這個(gè)沉降擬合曲線可外推（預(yù)測(cè)）六個(gè)月后的沉降S1（ t=6 個(gè)月）然后繼續(xù)觀測(cè)三個(gè)月，并檢查第一次預(yù)測(cè)結(jié)果是否合理。然后根據(jù)總共六個(gè)月觀測(cè)的結(jié)果推導(dǎo)第二個(gè)更接近時(shí)間的沉降擬合曲線 S2(t)，以這種方式不斷逼近真實(shí)的路基變形發(fā)展。當(dāng)間隔不少于 3 個(gè)月的兩次預(yù)測(cè)最終沉降的差值不應(yīng)大于 8mm，認(rèn)為預(yù)測(cè)的穩(wěn)定性 達(dá)到了 “ 優(yōu) ” 。 ③ 預(yù)測(cè)準(zhǔn)確性的要求 當(dāng)預(yù)測(cè)的時(shí)間滿足條件 %75)()( ???tStS 時(shí)，預(yù)測(cè)才是準(zhǔn)確的。 式中： S(t)：預(yù)測(cè)時(shí)的沉降觀測(cè)值； S(t=∞)：時(shí)間 t 時(shí)預(yù)測(cè)的最終沉降值 過(guò)渡段 1） 一般規(guī)定 過(guò)渡段工后沉降的分析評(píng)估應(yīng)沿線路方向考慮各觀測(cè)斷面和各種結(jié)構(gòu)物之間的關(guān)系綜合進(jìn)行。對(duì)線路不同下部基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)物之間以及不同地基條件或不同地基處理方法之間形成的各種過(guò)渡段，應(yīng)重點(diǎn)分析評(píng)估其差異沉降。 2） 過(guò)渡段沉降的預(yù)測(cè)、評(píng)估方法 過(guò)渡段 沉降的預(yù)測(cè)、評(píng)估方法同路基的預(yù)測(cè)、評(píng)估方法。 3） 過(guò)渡段鋪設(shè)無(wú)碴軌道技術(shù)條件的評(píng)定 過(guò)渡段不同結(jié)構(gòu)物間的預(yù)測(cè)差異沉降不應(yīng)大于 5mm，預(yù)測(cè)沉降引起沿線路方向的折角不應(yīng)大于 1/1000。 評(píng)估資料上交 1）單元評(píng)估申請(qǐng)表： 包括 評(píng)估單元的里程范圍、全長(zhǎng)、 評(píng)估單元 分段情況、 工程概況、過(guò)渡段分布情況等；申請(qǐng)的原因是 路基填筑完畢、路基堆載預(yù)壓完畢、涵洞成形以后沉降變形觀測(cè)期已按設(shè)計(jì)要求達(dá)到 6 個(gè)月， 沉降變形已經(jīng)趨于穩(wěn)定；進(jìn)行簡(jiǎn)單的沉降數(shù)據(jù)采集，采集此 評(píng)估單元 斷面分布情況和涵洞分布情況； 根據(jù)匯總表反映出 此 評(píng)估單元 各分段 基陳亮 :高鐵路基工程變形觀測(cè)方案設(shè)計(jì)與實(shí)施 22 底、基床、路肩的最大和最小沉降量。 2）單元評(píng)估申批表：監(jiān)理單位、評(píng)估單位、設(shè)計(jì)單位、建設(shè)單位對(duì)此評(píng)估單元的意見(jiàn)和結(jié)論。 3）單元自評(píng)報(bào)告： 包括 此評(píng)估單元的工程概況、過(guò)渡段分布情況、評(píng)估單元各分段堆載或填筑開(kāi)始及完成日期、各分段和過(guò)渡段的基礎(chǔ)形式等； 評(píng)估依據(jù)及評(píng)估所引用的資料；評(píng)估單元各分段堆載或填筑前后的觀測(cè)期數(shù)及最大、最小沉降量；各過(guò)渡段最大、最小差異沉降量。 4）累計(jì)沉降量匯總表：各斷面從開(kāi)始觀測(cè)日期到評(píng)估預(yù)定日期各觀測(cè)周期的累計(jì)沉降量、斷面里程、路基形式及接管日期等。 5）設(shè)計(jì)觀測(cè)斷面： 設(shè)計(jì) 觀測(cè)斷面是由鐵道部設(shè)計(jì)預(yù)定的，不能隨便更改的（除非各承包方向鐵道部申請(qǐng)更改）設(shè)計(jì)材料。它反映出了 各 觀測(cè)斷面 的 里程、斷面間距、路基形式、各觀測(cè)斷面的觀測(cè)點(diǎn)布設(shè)和過(guò)渡段形式。 6）沉降曲線相關(guān)系數(shù)匯總表：根據(jù)雙曲線型法算出 各 觀測(cè)斷面和過(guò)渡段的所有觀測(cè)點(diǎn)的沉降曲線相關(guān)系數(shù)。 7） 堆載（填筑、架梁）完成后累計(jì)沉降量統(tǒng)計(jì)表 ： 各觀測(cè)斷面和過(guò)渡段的所有觀測(cè)點(diǎn)的堆載或填筑完成前累計(jì)沉降量、統(tǒng)計(jì)期累計(jì)沉降量、 堆載 或 填筑完成后至統(tǒng)計(jì)期累計(jì)沉降量 、堆載或填筑完成后日期和總沉降量累計(jì)日期。 8）觀測(cè)日期、期數(shù)、天數(shù)統(tǒng)計(jì)表：各觀測(cè)斷 面和過(guò)渡段的所有觀測(cè)點(diǎn)的初始日期、堆載或填筑完成日期及期數(shù) 和天數(shù) 、計(jì)算日期、堆載或填筑完成后 期數(shù)及天數(shù)、總觀測(cè)期數(shù)。 9）相鄰點(diǎn)差異沉降量匯總表：各觀測(cè)斷面基底的沉降量和過(guò)渡段平均沉降量及相鄰點(diǎn)差異沉降量。 遼寧工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 23 8 實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)分析 路基基礎(chǔ)沉降分析評(píng)估采用曲線回歸法 。根據(jù)觀測(cè)數(shù)據(jù)，采取多個(gè)階段的回歸分析及預(yù)測(cè)，綜合確定沉降變形的趨勢(shì)，曲線回歸的相關(guān)系數(shù)不低于 。 哈大客運(yùn)專線四平段三岔河 —八棵樹(shù)（ TJ3017） 路基 以半填半挖形式通過(guò)，位于微丘狀剝蝕平原區(qū)，該處地勢(shì)較為開(kāi)闊，地形起伏較大， 泥巖為主，夾有薄層砂巖。泥巖呈紫紅色，以黏土礦物為主，含少量砂礫，泥質(zhì)結(jié)構(gòu)，層理構(gòu)造，可見(jiàn)結(jié)核，成巖較差，風(fēng)化