路基沉降观测实施细则

吉图珲客运专线JHSK-Ⅰ标四工区

路基工程施工方案

（DK191+000～DK206+715.4）

编制：

复核：

审核：

中铁隧道集团有限公司吉图珲客专JHSK-Ⅰ标项目经理部

2011年8月 20 日

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目 录

1概况 ............................................................................................................... 3 2 主要技术依据 ............................................................................................... 3 3变形监测基准网............................................................................................. 3 3.1 基准点 ................................................................................................. 3 3.2工作基点............................................................................................... 4 3.3基准网的复测 ....................................................................................... 5 3.4 测量点的检测。 .................................................................................. 5 3.5 观测方法及精度控制 ........................................................................... 5 4监测点的布置与观测 ..................................................................................... 8 4.1监测点布置总体要求 ............................................................................ 8 4.2沉降变形观测 ..................................................................................... 14 4.3高程系统............................................................................................. 19 4.4基准值的建立 ..................................................................................... 20 4.5观测频次要求 ..................................................................................... 20 5资料的整编 .................................................................................................. 20 5.1沉降监测资料 ..................................................................................... 20 5.2沉降量记录计算表.............................................................................. 21 5.3自评报告............................................................................................. 28 5.4评估数据............................................................................................. 28 6词解释.......................................................................................................... 28

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1概况

中铁隧道局集团吉图珲客运专线JHSK-Ⅰ标四工区起讫里程为GDK191+000，终点里程为DK206+715.4；线路总长14.66km，其中路基全长1.65km，占线路长度的3.89%部分路段基底采用CFG桩和换填等方式进行加固。边坡采用桩板墙、重力式挡土墙等多种方式防护。

2 主要技术依据

1）《高速铁路工程测量规范》（TB 10601-2009/J962-2009）； 2）《国家一、二等水准测量规范》（GB/T12897-2006）； 3）客运专线铁路《变形观测评估技术手册》(铁道部工管中心); 4)《工程测量规范》（GB50026-2007）； 5）《精密工程测量规范》（GB/T15314-1994）； 6）《建筑沉降变形测量规程》（JGJ/T8-2007）； 7）招标文件及业主其它有关技术要求； 8）有关沉降观测系统的设计文件、图纸； 9）铁道部有关规定；

3变形监测基准网

垂直变形基准网控制点分基准点和工作基点。

3.1 基准点

可利用设计提供的沿线二等水准基点为基准点，根据需要也可以独立建网，独立网应不少于3个稳固可靠的基准点；使用独立监测网时,必须确定与交接工程部位其它高程系统之间的换算关系，且基准点标石埋设规格应符合下图

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4501150233002004004 注：1－盖；2－砖；3－素土；4－贫混凝土；5－冻土线

3.2工作基点

条件合适时，直接以二等水准网基准点为工作基点。观测条件不满足要求或不方便时，可埋设加密点为工作基点,工作基点间隔一般为200米左右； 基准点、工作基点的规格型号必须满足设计要求，埋设要求稳固可靠，便于长期保存，不受施工干扰、深度在冻土层以下0.3米以下，比较稳定的位置。

加密工作基点的连测，设计提供的CPⅠ、CPⅡ及深埋水准点密度满足不了变形观测的确要求，施工单位加密的工作基点应与CPⅠ、CPⅡ及深埋水准点进行连测，观测方法及精度要求按国家二等水准测量的要求进行，必须进行独立往返观测；每个测段必须双站到点;至少连测二个以上的CPⅠ、CPⅡ及深埋水准点并对其进行稳定性检验；观测的各项限差满足规范要求后，对观测结果进行严密平差计算计算其高程值作为变形观测的高程已知成果。

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7505400250

3.3基准网的复测

基准网要定期进行复测，复测周期根据不同的地质结构、基准点的稳定情况及沉降变形监测的需要而定，根据具体情况要适当加密，加密观测的时间及周期以满足沉降变形监测的要求而定。

3.4 测量点的检测。

监测网基准点和工作基点由于自然条件的变化，人为破坏等原因，不可避免的有个别点位会发生变化。为了验证监测网基准点和工作基点的稳定性，应对其进行定期检测。本次技术方案设计垂直位移监测网的观测分为首次观测和施工过程中的定期复测，定期复测按每半年进行一次，尽可能结合精测网复测进行。在区域沉降地区应每季度进行一次复测。

3.5 观测方法及精度控制

3.5.1精度等级要求

沉降变形监测基准网，按国家二等水准要求观测，主要技术指标如下：

表4.4.1

等仪器类型 级 DSZ05 DS05 二 DS1 视线长度 ≤60 ≤50 前后视距差 ≤1.0 任一测站上前后 视距差累积 ≤3.0 视线高度 （下丝读数） ≥0.3 表4.4.2 mm 等级 二 每千米测量偶然 中误差 1.0 相邻基准点每站高差 高差中误差 中误差 1.0 0.3 测段较差、附合检测已测 或环线闭合差 高差较差 0．6√n 0．8√n 3.5.2观测的具体要求

1）作业过程中，水准仪、水准标尺按《国家一、二等水准规范》（GB/T 12897-2006）要求，进行外业检查，并每年送国家法定专业计量鉴定1次；

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设置2个，路堤坡脚外2m设置边桩进行坡脚位移监测。沉降板位于路堤中心，埋在褥垫层顶部并嵌入其中10㎝，采用中粗砂回填密实，在套上保护套管，保护套管略低于沉降板测杆，上口加盖封住管口，并在周围填筑相应填料稳定套管。

3）B型监测断面包括沉降监测桩、边桩、单点沉降计和保护盒。沉降观测桩每断面设置3个，边桩每断面设置2个，埋设方法同A型监测断面；单点沉降计埋设位于路堤中心，地基采用桩处理时，埋置于桩间形心处。

4）C型监测断面包括沉降监测桩、边桩、剖面沉降管、观测桩、保护盒和保护墩。沉降观测桩每断面设置3个，边桩每断面设置4个埋设方法同A型监测断面；剖面沉降管埋设于路堤基底碎石垫层顶面处,且在沉降管两侧管口设置C15混凝土保护盒；右侧路堤坡脚设置观测桩。

5）D型监测断面包括沉降监测桩。沉降观测桩每断面设置3个，埋设方法同A型监测断面。

根据设计，吉图珲客远专线路堑边坡稳定性检测共分三种类型。

边坡地表位移监测（Ⅰ型）

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深部位移监测（Ⅱ型）

锚索锚固力监测（Ⅲ型）

1）根据地质条件及工程实践经验，主要针对滑坡、堆积体等不良边坡地质；膨胀土及红黏土路堑边坡高度≥10m；一般土质及全风化层路堑边坡高度

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≥15m；一般软质岩及较硬互层路堑边坡高度≥20m；硬质岩路堑边坡高度30m；顺层边坡或受构造影响不利结构面发育的边坡等地质条件，进行变形监测。

2）Ⅰ型边坡地表位移监测包括位移监测桩，每断面设置平台数+3个。分别于路堑侧沟外平台、桩（墙）顶、边坡平台、堑顶以及堑顶外5.0m、10m设置监测桩。监测桩采用Φ28㎜长0.6m钢钎。待路堑开挖至设计埋桩位置后，将位移监测桩打入，埋置深度0.5m，桩周上部0.2m用混凝土浇注固定。

3）Ⅱ型深部位移监测包括测斜管，每断面设置2孔。于边坡平台上钻孔（竖直孔）埋设。待路堑开挖至设计埋设测斜管位置后，即应开始埋设测斜管。上部监测孔孔深应至稳定地层以下不小于3m，下部监测孔孔深应至稳定地层以下不小于5m。

4）Ⅲ型锚索锚固力监测包括锚索计，每个工点锚素总孔数的5%，且不少于2孔。测力计应安装在锚固垫座上，钢绞线或锚索从测力筒中心穿过，测量计置于钢垫座和工作锚之间。

路基沉降、路堑边坡监测断面

序号 1 2 3 4 5 6 7 8 起始里程 终点里程 路基沉降 路堑边坡 ABCDⅠ Ⅱ Ⅲ 型 型 型 型 2 2 2 2 1 3 2 13

DK191+000 GDK193+682 GDK195+445 DK195+739.27 GDK196+814 GDK198+903 GDK198+022.66 DK199+220 DK191+035 GDK193+772.41 GDK195+495.64 DK195+800 DK196+939 GDK199+000 GDK198+250 DK199+355.93 1 1 1 1 1 2 1 1 1 1 1 1 2 1 1 1

9 10 11 12 13 14 15 16 17 DK199+991.74 DK202+210 GDK202+686 GDK202+976.37 DK204+028 DK204+528 DK204+950 DK205+386 DK206+655 DK200+058 DK202+414 GDK202+700 GDK203+056 DK204+155 DK204+588.95 DK205+000 DK205+479 DK206+715.4 2 3 1 3 2 2 2 1 2 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 2 1 1 2 2 2 1 4.2沉降变形观测

4.2.1沉降变形观测总体要求

1）外业操作按国家一等水准测量的技术要求施测,限差控制按国家二等水准测量的技术要求控制。使用仪器等级为DSZ05 DS05级电子水准仪，使用标尺为线条式铟瓦标尺。

2）各项限差及精度指标见表5.1.1-1、-2

表5.1.1-1 m

等仪器类型 级 一 DSZ05 DS05 视线长度 ≤30 前后视距差 ≤0.5 任一测站上前后 视距差累积 ≤1.5 视线高度 （下丝读数） ≥0.5 表5.1.1-2 mm

等级 一 二 每千米水准测高程中误差 量偶然中误差 0.45 1.00 1.0 1.0 相邻点高差 中误差 0.3 0.5 测段较差、附合或环线闭合差 0.15√n 0.30√n 3）外业计算取位按表5.1.1-3规定执行

表5.1.1-3

往（返）测距测段距离中数各测站距离高离总和/km /km 差/ mm 0.01 0.1 0.01 14

往（返）测高差 总和/ mm 0.01 测段高差 中数/ mm 0.01 监测点 高程/ mm 0.1

4) 观测程序及注意事项

观测路线应组成闭合环、附合路线或带结点的观测网，并且至少联测两个以上高等级点。观测采用单路线往返观测。可根据路线土质选用尺桩、尺台或大帽钉。观测路线见下示意图：

二等水准基点工作基点二等水准基点监测点一等水准路线工作基点监测点观测线路图

5）一般情况下，观测还应注意以下事项： ①采用相同的观测路线和观测方法； ②同一路线使用同一仪器和设备； ③固定观测人员；

④在基本相同的环境和观测条件下工作； ⑤每个测段必须采用双站到点。 6）测站观测顺序

①往测时，奇数测站照准标尺分划的顺序为：后-前-前-后； ②往测时，偶数测站照准标尺分划的顺序为：前-后-后-前； ③返测时，奇、偶测站照准标尺的顺序分别与往测偶、奇站相同。 4.2.2 路基

路基沉降变形监测以路基面沉降观测和地基沉降观测为主,根据不同的

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断面，设计布置的监测标志有剖面沉降管、沉降观测桩、沉降板和位移监测桩。具体埋设必须满足设计要求。

路堑边坡稳定性监测以路基断面变形为主,根据不同的断面，设计布置的监测标志有位移监测桩、测斜管和锚素计。具体埋设必须满足设计要求。

路基观测的技术要求：路堤地段从路基填工开始进行沉降观测；路堑地段从级配碎石顶面施工完成开始观测。观测实施按国家一等水准操作要求进行，施测精度按国家二等水准要求控制。采用单路线往返观测，形成符合路线，最少联测两个以上的工作基点或基准点。

观测频次：路基沉降观测频次最低要满足下表要求，当两次连续观测的沉降差值大于4mm时，应加密观测。当出现沉降突变、荷载发生变化等情况时也应加密观测。

表4.4.5路基沉降观测频次表 一般 填筑或堆载 沉降量突变 两次填筑间隔时间较长 第1-3个月 堆载预压或路基填筑完成 第4-6个月 6个月以后 第1个月 轨道铺设后 第2-3个月 3个月以后

表4.4.6路堑边坡稳定观测频次表

路堑开挖施工期 施工完成后 3个月以上 16

1次/天 2-3次/天 1次/3天 1次/周 1次/2周 1次/月 1次/2周 1次/月 1次/3月 一般 1-3个月 1-2次/天 1-2次/周 1-2次/月

4.2.3过渡段

过渡段断面及测点布置严格按设计要求进行。

过渡段由于要考虑路线纵向平顺性和不同结构物差异沉降，观测路线的选择要包含过渡段所有断面上的监测点。

过渡段的观测频次同路基沉降观测频次。 4.2.4原始数据的采集

1）天宝DINI电子水准仪原始数据格式为*.DAT文件

2)徕卡电子水准仪原始数据格式为*GSI格式文件

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3)数据格式转换

对采集的原始数据要转换成国家一、二等水准规范要求的格式

4）原始数据电子文件必须保存完整，为防止丢失，应进行必要的备份；

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5）转换后的表格数据，按评估单元依观测的时间顺序打印后装订成册，形成吉图珲客运专线沉降变形监测外业观测 4.2.5平差计算

1）使用（统一）合法的平差计算软件对每个区段每期观测的结果进行严密平差计算,各项精度指标均满足规范要求后,编制本区段本期观测的所有监测点的高程成果表。

2）对本期高程成果与首次值与上期成果进行比较，计算本次沉降量和累计沉降量。

3）水准网平差计算应计算的精度指标有：标段往返测不符值；区段累计不符值；路线闭合差；高程中误差；当区段测段数大于20个时，计算每公偶然中误差，若某区段测段数不足20个时，可合并多个区段（连续的）联合计算每公偶然中误差。全部精度指标满足规范要求计算的高程成果才能用于计算当期沉降量和累计沉降量，若某个精度指标超限，必须进行重测或补测，特别是路线闭合差超限时，要检查观测数据的正确性，若观测数据的正确，则要对工作基点进行检校，连至稳定的工作基点重新平差计算。路线闭合差没有超限，但误差较大时，要分析监测点的沉降趋势，若明显不合理则同样要对工作基点进行检校，连至稳定的工作基点重新平差计算。

4.3高程系统

沉降变形监测网主要利用现有全线二等水准网成果，可根据需要独立建网，按二等水准精度测量要求控制，高程系统按设计文件规定的进行（如：1985国家高程基准、黄海高程系），根据需要，局部可采用独立或施工高程系统，但必须保持连接段的系统一致或确立各高程系统之间的正确换算关系。

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根据吉图珲铁路首级控制网的分布情况，沉降变形监测网加密点至少应与本工程首级高程网二个以上二等水准基点联测（CPⅠ或CPⅡ），且使用时应做稳定性检测，加密点应每季度进行1次稳定性检测.

4.4基准值的建立

基准值的建立一般分三种情况：以初始值为基准（即以监测对象未受荷载前原始状态下的观测值）；以首次值为基准值（一般要求独立测两次，取平均值为基准值）；以某次测值作基准值(如某工况达到观测条件时)。基准值的准确性至关重要，为质量控制的关键环节之一。沉降观测基准值获取原则要求按第一种、二种情况实施，评估计算或数据恢复一般按第三种情况执行。

4.5观测频次要求

原则要求按《评估指南》和设计要求所规定的频次进行，根据工程实际需要，在征得业主同意的前提下，适当加密或减少测次。 但应特别注意以下几点：

1）路基填筑完成后按规定频次（头15天按1次/每3天、16-90天，按1次/每周、90-180天，1次/每15天的频次观测；

2）标段与标段之间，同一标段内工区与工区之间，工区内各作业队之间交界处，交叉重叠观测或同步观测应协调一致，保持交界处资料连续；至少重叠1个工作基点以上。

5资料的整编 5.1沉降监测资料

沉阶监测资料包括:原始数据、转换格式后数据、高程网平差计算资料、高程点成果表、高差表及沉降量计算表等。

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1）沉降变形监测资料电子文件的汇总要有规律，方便检查与查找，归档： 水准路线图

DK10+120-DK10+800水准路线图GCPⅡ002SDHZS002SDHZS003SDHZS001SDHZS004GCPⅡ003GCPⅡ004GCPⅡ005GCPⅡ006

目录索引

目录索引按往测顺序将每个测段的页码标注清晰。 测段数据

按往测顺序把所有测段转换格式后的EXL数据装订成册。

5.2沉降量记录计算表

各种沉降量汇总表见客运专线铁路《变形观测评估技术手册》。

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表5.1 路基沉降板观测记录表

路基沉降板观测记录表

里程段落： 观测日期： 第 页 共 页 沉降板 沉降板 沉降板 原始板底标本次路基顶板顶填土上次板底本次管口本次管口至板底 本次板底标本次沉降断面里程 编号 位置 类型 高（m） 面标高（m） 高度（m） 标高（m） 标高（m） 距离（m） 高(m) 量（mm） 单位： 制表： 检查： 年 月 日

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表5.2 路基沉降板观测记录汇总表

路基沉降板观测记录汇总表

断面里程： 第 页 共 页 观测日期 累计天数（天） 两次观测时间间接（天） 路基基底沉降板（编号 ） 板顶填土本次沉降累计沉降 沉降速率高度（m） (mm) (mm) (mm/d) 路基顶面沉降板（编号 ） 板顶填土本次沉降累计沉降 沉降速率高度（m） (mm) (mm) (mm/d) 备注

单位： 制表： 检查： 监理： 年 月 日

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表5.3 路基观测桩沉降量记录表

路基观测桩沉降量记录表

里程段落： 观测日期： 第 页 共 页 左侧路肩 右侧路肩 断面里程 观测桩 原始标高上次标高本次标高本期沉降累计沉降观测桩 原始标高上次标高本次标高本期沉降累计沉降编号 (m) (m) (m) (mm) (mm) 编号 (m) (m) (m) (mm) (mm) 单位： 制表： 检查： 年 月 日

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表5.4 路基观测桩沉降量汇总表

路基观测桩沉降量汇总表

断面里程： 第 页 共 页 两次观测路肩左侧观测桩（编号 ） 路肩右侧观测桩（编号 ） 累计天数观测日期 时间间隔备注 路堤填高 本次沉降累计沉降沉降速率路堤填高 本次沉降累计沉降沉降速率（天） （天） （m） (mm) (mm) (mm)/d （m） (mm) (mm) (mm)/d 单位： 制表： 检查： 监理： 年 月 日

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表5.12沉降设计值表

沉降设计值表

序号 冠 号 里 程 设计总沉降 (mm) 修正设计总沉降 (mm) 单位： 填表： 年 月 日

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表5.13断链表

断链表

单位： 里程范围：

序号 断链前冠号 断链前里程 断链后冠号 断链后里程 填表： 复核： 监理： 年 月 日

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5.3自评报告

各施工单位参照客运专线铁路《变形观测评估技术手册》的要求进行自评。

5.4评估数据

1)评估数据的内容主要是累计沉降量表。 2)评估数据的表格

6词解释

⑴测段：两相邻水准点(监测点)间的水准测线;

⑵区段：两相邻基本水准点间的水准测线（同期观测的两工作基点）； ⑶水准路线：同级水准网中两相邻结点间的水准测线； ⑷检测：检查已测高差的变化是否符合规定而进行的观测； ⑸工后沉降：在辅轨工程完成以后，基础设施产生的沉降量； ⑹差异沉降：在辅轨工程完成以后，路桥或路隧等连处的沉降差；

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