DBSG-3标铁路沉降观测方案

新建敦化至白河铁路工程DBSG-3标段路基沉降观测施工方案

中铁二十四局集团有限公司

新建敦化至白河铁路DBSG-3标段项目经理部

2017年12月10日

目录

一、工程概况3

二、沿线工程地质、水文条件3

三、技术依据3～4

四、沉降变形观测范围、内容4

4.1路基沉降变形观测：4

4.2桥涵沉降变形观测：4

4.3过渡段不均匀沉降观测：4

五、人员及仪器配置4～5

六、沉降变形测量等级及精度要求5～6

6.1本段沉降变形测量三等规定：5

6.2变形精测网技术要求：5～6

七、沉降变形测量点的布置6～15

7.1沉降变形观测点的布设要求错误!未定义书签。14 7.2独立监测网的设置原则错误!未定义书签。

7.3监测网点稳定性的验证错误!未定义书签。

7.4监测点的核实错误!未定义书签。

7.5测量数据的处理错误!未定义书签。

7.6测量资料的整理归档错误!未定义书签。

八、沉降观测具体要求错误!未定义书签。21

九、沉降结果的分析、评估21～26

9.1路基21～23

9.2桥涵23～25

9.3过渡段25～26

十、评估报告的汇编26

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一.工程概况

中铁二十四局集团新建墩化至白河客运专线DBSG-3标第三工区，工区起点DK93+270，位于丰产隧道进口附近，经墩化南站至工区终点DK102+100，全长8.83公里，其中梁式桥2座，框构小桥2座，涵洞16座，隧道3座，墩化南站站场1个，其余为路基地段，共分为11段。合同总工期24个月，即从2017年10月开工，到2019年10月竣工。管段内有CPI控制点、CPII控制点、水准加密点若干。

二.沿线工程地质、水文条件

墩白铁路DBSG-3标第三工区路基原地表多为种植土、粉质黏土、腐殖质土为主，地质情况变化不大，地层结构复杂，路基多以填方为主，岩质路堑边坡坡面需采用光面爆破开挖。

沿线位于温带大陆性湿润气候区，气候多变，冬季易发生干旱，降水量季节差异性较大，沿线土壤最大冻结深度1.98米。

工点区地下水赋存条件良好，地下水类型为第四系孔隙潜水和基岩裂隙水，地下水埋深不同地段略有差异，地下水主要靠大气降水和地下迳流补给，由蒸发和补给地表水排泄，水位变化幅度2.0m～4.0m。工点范围内地下水化学侵蚀环境对对铁路混凝土结构不具侵蚀性。

三.技术依据

《高速铁路工程测量规范》（TB10601-2009）；

《国家一、二等水准测量规范》（GB12897—2006）；

《建筑沉降变形测量规程》（JGJ/T8-2007）；

《客运专线铁路无砟轨道铺设条件评估技术指南》（铁建设

[2006]158号）；

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《客运专线铁路变形观测评估技术手册》（工管技[2009]77号）；

《墩化至白河铁路指导性施工组织设计》

沈阳铁路局、设计院下发的相关文件、通知。

四.沉降变形观测范围、内容

4.1路基：根据不同的路基高度及不同的地基条件，主要内容有：

4.1.1路基面的沉降变形观测

4.1.2路基基底沉降观测

4.1.3路堤本体的沉降观测

4.1.4软土和松软土地基路堤段边桩移位观测

4.2桥涵：桥梁墩台基础的沉降变形的观测，涵洞洞身及洞顶填土的沉降观测。

4.3过渡段：路桥、路涵、堤堑等过渡段不均匀沉降观测。

五. 人员及仪器配置

根据施工内容，分为路基沉降、位移观测与桥梁沉降观测，分别埋置沉降观测元件，成立沉降观测组。沉降观测组分为两个小组，具体负责沉降观测任务，人员配备如下所示：

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仪器配备：

六.沉降变形测量等级及精度要求

6.1本段沉降变形测量按三等规定执行。

表1 测量等级及精度要求

6.2 变形精测网技术要求

6.2.1垂直位移监测网建网方式

线下工程垂直位移监测针对桥梁、大部分路基地段，建网按沉降变形等级三等的要求（国家二等水准测量）施测，根据沉降变形测量精度要求高的特点，以及标志的作用和要求不同，垂直位移监测网用分级布网等精度观测逐级控制的方法布设。

6.2.2垂直位移监测网主要技术要求按下表执行

表2 垂直位移监测网技术要求

注：n为测段的测站数。

6.2.3水平位移监测网建网方式

一般按独立建网考虑，根据沉降变形测量等级及精度要求进行施测，并与施工平面控制网进行联测，引入施工测量坐标系统，实现水平位移

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监测网坐标与施工平面控制网坐标的相互转换。

6.2.4水平位移监测网主要技术要求

管段内水平位移监测按三等规定执行，对于软土地基等设计有特别技术要求的复杂工点，可根据需要按二等的规定执行。

表3 水平位移监测网技术要求

七.沉降变形测量点的布置

7.1沉降变形测量点分为基准点、工作基点和沉降变形观测点三类，其布设按下列要求：

7.1.1基准点：基准点为全线BM点。

7.1.2工作基点：要求沿线路方向每200-500米一个，若路基段太短至少埋设三个工作基点。工作基点尽量选在线路两侧，且地质坚硬不易沉降的地方。

7.1.3 沉降变形点：直接埋设在要测定的沉降变形体上。点位应设立在能反映沉降变形体沉降变形的特征部位，不但要设置牢固，便于观测，还要形式美观，结构合理，且不破坏沉降变形体的外观和使用。

7.1.3.1路基沉降变形点

沉降观测断面一般每50米设置一处。对于地势平坦、地基条件均匀良

好、高度小于5m的路堤或路堑可放宽到100m；对于地形、地质条件变化较大的地段应适当加密。路堤与不同结构物的连接处、不同地基处理措

施相邻处应设置沉降观测断面，每个路桥过路段在紧邻桥台、距离桥台

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10m、30m各设置一个观测断面，每个横向结构物在结构物顶部及两侧边缘外各2m设置一个观测断面，观测内容同相邻路堤。观测断面元件布置图如下。

⑴一般地段沉降观测元件布置

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⑵软土地基沉降观测元件布置

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28 ⑵ 路堤路涵过渡段沉降观测元件布置

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28 ⑷主要观测元件埋设说明

沉降观测桩：选择Φ20mm 钢筋，顶部磨圆并刻画十字线，底部焊接弯钩，待基床表层级配碎石施工完成后，在观测断面通过测量埋置在设计位置，埋置深度不小于0.3m ，桩周0.15m 用C15混凝土浇筑固定，完成埋设后测量桩顶标高作为初始读数。

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路基沉降观测桩埋设布置图

沉降板：应严格按设计要求进行埋设，一般情况如下：由钢板底板、金属测杆（φ40mm 镀锌铁管）及保护套管（φ75mm PVC 管）组成。钢板尺寸为50cm ×50cm ，厚3cm 。

路基沉降板埋设布置图

①沉降板埋设位置处可垫10cm 砂垫层找平，埋设时确保底板的水平与垂直度，确保测杆与地面垂直。

②放好沉降板后，回填一定厚度的垫层，再套上保护套管，保护套管略低于沉降板测杆，上口加盖封住管口，并在其周围填筑相应填料稳定套管，完成沉降板的埋设工作。

③测量埋设就位的沉降板测杆杆顶标高读数作为初始读数，随着路基填筑施工逐渐接高沉降板测杆和保护套管，每次接长高度以0.5m为宜，接长前后测量杆顶标高变化量确定接高量。金属测杆用内接头连接，保护套管用PVC管外接头连接。

④接长套管时应确保垂直，避免机械施工等因素导致套管倾斜。

位移边桩：在两侧路堤坡脚外2m各设一个位移观测边桩。位移观测边桩采用C15钢筋混凝土预制，断面采用15cm×15cm正方形，长度不小于2.46m。并在桩顶预埋半圆形不锈钢耐磨测头。边桩埋置深度在地表以下2.4m，桩顶露出地面6cm。埋置方法采用洛阳铲或开挖埋设，桩周以C15混凝土浇筑固定，确保边桩埋置稳定。完成埋设后采用经纬仪（或全站仪）测量边桩标高及距基桩的距离作为初始读数。

7.1.3.2桥涵沉降变形点

桥墩均设置承台观测标、墩身观测标；每个桥墩均设置承台观测标、墩身观测标。

承台观测标：

设置两个观测标，观测标-1设置于底层承台左侧小里程角上，观测标-2设置于底层承台右侧大里程角上。承台观测标为临时观测标，当墩身观测标正常使用后，承台观测标随基坑回填将不再使用。

墩台身观测标：

①当墩高（指承台顶到垫石顶的距离）大于14米时，需要埋设2个沉降观测标；当墩高小于14米时，只需要在墩身（线路右侧）埋设1个沉降观测标。

②桥墩标一般设置在墩底高出地面或水位0.5m左右。当墩身较矮立

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尺困难时，桥墩观测标位置可降低或设置在对应墩身埋标位置的顶帽上。桥台观测标分别设在台帽及背墙两侧（横桥向），数量不少于4个。特殊情况可按照确保观测精度、观测方便、利于测点保护的原则，确定相应的位置。桥墩上观测标的具体设置位置见下页。

③预制简支梁每30孔梁需要在1孔梁上设置梁体徐变观测标，现浇简支梁及连续梁都设置徐变观测标。简支梁的一孔梁设置观测标6个，分别位于两侧支点及跨中；连续梁上的观测标，根据不同跨度，分别在支点、中跨跨中及边跨1/4跨中附近设置，3跨以上连续梁中跨布置点相同。观测断面元件布置如下图。

承台与墩身观测标设置图（墩高＞14米）

涵洞观测标：每座涵洞均要进行沉降观测，每孔设置8个观测标，分别设在两侧边墙上，位置为进出口及左右线中心顶板底以下0.5m左右。观测断面元件布置如下图。

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14 / 28 左线设计

线右线设计线沉降观测-1（5）沉降观测-3（7）沉降观测-2（6）沉降观测-4（8）

涵洞沉降监测剖面元件布置示意图（单位：米）

入口涵身最外涵节边界线出口涵身最外涵节边界线

顶板

底板

7.2每个独立的监测网应设置不少于3个稳固可靠的基准点。基准点应选设在沉降变形影响范围以外便于长期保存的稳定位置，工作基点应选在比较稳定便于监测观测点的位置。

7.3为验证监测网基准点和工作基点的稳定性，需要定期进行复测，一般地区按每6个月进行1次，在区域沉降地区每3个月进行1次复测；在观测过程中发现工作基点变化也应及时进行复测。

7.4在区域沉降地区内，应对工作基点的沉降量进行监测，如果在两次复测期间，发现工作基点变形超出两倍中误差应及时通知建设单位和评估单位，并提交观测资料。经核实后应对工作基点和变形监测点的各期实测高程进行修正。

7.5观测网复测后，测量数据处理应及时采用新的工作基点标高，直至下次复测为止。

7.6观测网复测资料必须单独整理归档。

八.沉降观测具体要求

8.1水准网的观测按照国家二等水准施测，对线下工程变形点的观测应采用闭合或附合水准路线，水准路线经过的工作基点或基准点数量不得

少于两个。

8.2水准仪使用天宝DiNi03电子水准仪，仪器及配套水准尺均应在有效合格检定期内。水准仪与水准尺在使用前及使用过程中，经常规检校合格，水准仪视准轴与水准管轴的夹角均不超过15″。仪器各种设置正确，其中有限差要求的项目按规范要求在仪器中进行设置，并在数据采集时自动控制，不满足要求的在现场进行提示并进行重测。

8.3外业测量一条路线的往返测使用同一类型仪器和转点尺垫，沿同一路线进行。观测成果的重测和取舍按《国家一、二等水准测量规范》（GB/T 12897-2006）二等水准有关要求执行。观测时，视线长度≤50m，前后视距差≤1.5 m，前后视距累积差≤6.0 m，视线高度≥0.5m；对个别观测标设置高度比较高，造成仪器视线高度超过0.5m的限差规定情况，视线高度限差可调整为不大于0.3m。测站限差：两次读数差≤0.4mm，两次所测高差之差≤0.6 mm，检测间歇点高差之差≤1.0 mm，观测读数和记录的数字取位：使用数字水准仪读记至0.01mm。

8.4观测时，一般按后-前-前-后的顺序进行，对于有变换奇偶站功能的电子水准仪，按以下顺序进行：

⑴往测：奇数站为后—前—前—后

偶数站为前—后—后—前

⑵返测：奇数站为前—后—后—前

偶数站为后—前—前—后

路基，桥梁梁部、墩台身沉降观测水准路线见下图。

路基沉降观测水准路线示意图

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8.5每一测段均为偶数测站。晴天观测时给仪器打伞，避免阳光直射；扶尺时借助尺撑，使标尺上的气泡居中，标尺垂直。

8.6观测前30分钟，将仪器置于露天阴影处，使仪器与外界气温趋于一致；对于电子水准仪，进行不少于20次单次测量，达到仪器预热的目的。测量中避免望远镜直接对着太阳；避免视线被遮挡，遮挡不超过标尺在望远镜中截长的20%。观测时用测伞遮蔽阳光，对于电子水准仪，施测时均装遮光罩。

8.7自动安平水准仪的圆水准器，严格置平。在连续各测站上安置水准仪时，使其中两脚螺旋与水准路线方向平行，第三脚螺旋轮换置于路线方向的左侧与右侧。除路线拐弯处外，每一测站上仪器与前后视标尺

的三个位置，一般为接近一条直线。

8.8观测过程中为保证水准尺的稳定性，选用2.5kg以上的尺垫，水准观测路线必须路面硬实，观测过程中尺垫踩实以避免尺垫下沉。同时观测过程中避免仪器安置在容易震动的地方，如果临时有震动，确认震动源造成的震动消失后，再激发测量键。水准尺均借助尺撑整平扶直，确保水准尺垂直。

8.9当相邻观测周期的沉降量超过限差或出现反弹时，应重测并分析工作基点的稳定性，必要时联测基准点进行检测。

8.10数据处理时，闭合差、中误差等均满足要求后进行平差计算，水准路线要进行严密平差，选用经鉴定合格的软件进行。

8.11 特殊环境下沉降观测

8.11.1鉴于大面积区域沉降观测、分析的复杂性，应研究制定特别的观测方案及处理方法。

8.11.2大面积水域情况下的沉降测量，应根据具体地形地质情况、施工组织情况等由施工单位制订观测实施方案，报建设单位和评估单位审查，并调整制定相应的观测方法及技术要求，待监理单位和评估单位审批后方可执行。

8.12路基沉降要求

8.12.1一般要求

路基施工阶段

第一阶段：路基填筑施工期间的观测，主要观测路基填土施工期间地基的沉降以及路堤坡脚边桩的水平位移。

第二阶段：路基填筑施工至设计高程后，自然沉降期及预压期的变

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形观测，该阶段应对路基面沉降、路基填筑部分沉降、路基基底沉降进行系统的观测。

8.12.2路基沉降观测频次

所有元器件埋设后必须测试初始读数（初次读数为两次）；在路堤填筑前必须进行复测，作为初始读数。路基沉降观测频次见表4。

表4路基沉降观测频次

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8.13桥涵沉降变形观测

8.13.1 一般要求

一般情况下，应对每个桥梁墩台、每个涵洞进行观测，并对每孔预应力混凝土梁进行徐变变形观测。对原材料变化不大、预制工艺稳定、批量生产的预应力混凝土预制梁，前3孔梁逐孔设置观测标，以后每30孔选择1孔进行沉降观测。采用移动模架施工的桥梁，重点对前6孔进行观测，根据结果合理设置支架的拱度。

8.13.2墩台观测频次见表5。

表5墩台沉降观测频次

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