沉降变形观测作业指导书

·1·XX铁路ALTJ-4标段测量监控工程编号：沉降变形观测作业指导书单位：编制：审核：批准：2016年1月1日发布2016年1月1日实施·2·XX铁路测量监控工程沉降变形观测作业指导书（路基、桥涵、过渡段、隧道）1适用范围本条文适用中铁XX局集团有限公司XX铁路ALTJ-4标段铁路沉降变形观测。2作业准备2.1人员准备2.1.1为做好沉降观测工作，得出详实的沉降观测数据，必须抽调经验丰富的专业测量人员，成立专门的沉降观测小组，进行沉降观测的埋点、外业数据采集及数据处理工作。2.1.2一个沉降观测小组一般至少需配备三名测量人员，可根据沉降观测任务量适当配备，一般一个测量组可承担3～4公里沉降观测任务。2.2设备准备沉降观测必须配备数字水准仪，标称精度0.3mm/km。仪器在使用前送交权威机构进行检定，且在检定有效期内作业，各项指标均符合规范要求，用于测量沉降监测桩和沉降板；配置JMZX-3001综合测试仪一个，用于测量单点沉降计、剖面沉降管和静力水准仪；配置电脑一部，用于处理监测数据；配备专门交通工具。2.3采用技术标准2.3.1《高速铁路工程测量规范》；2.3.2《精密工程控制测量及线下工程变形监测技术方案设计》；2.3.3《客运专线铁路无碴轨道铺设条件评估技术指南》（铁建设[2006]158·3·号）；2.3.4《精密工程测量规范》（GB/T15314-94）；2.3.5《国家一、二等水准测量规范》（GB12897-2006）。3变形监测网的建立3.1水平位移监测网的建立水平位移监测网可采用独立坐标系统按国家三等精度要求建立，并一次布网完成。不能利用CPⅠ和CPⅡ控制点的监测网，至少应与一个CPⅠ或CPⅡ控制点联测，以便引入客运专线无碴轨道铁路工程测量平面坐标系统，实现水平位移监测网坐标与施工平面控制网坐标的相互转换。3.1.1水平位移监测网控制点的布设水平位移监测控制点宜采用有强制归心装置的观测墩；照准标志应采用强制对中装置的觇牌或红外测距反射片。控制点应埋设在变形影响范围以外且便于长期保存的稳定位置，点间距小于350米。水平位移监测网按两个层次布设：即由控制点组成控制网；由观测点及所联测的控制点组成扩展网。控制网采用导线网；扩展网可采用附闭合导线形式。各种布网均应考虑网形强度，长短边不宜悬殊过大。3.1.2水平位移监测网的精度、使用仪器及测设方法路基水平位移监测网的精度应达到表1中的三等技术要求，即按国家三等平面控制网测量要求施测，相邻基准点的点位中误差小于±6mm，平均边长小于350m，测角中误差小于±1.8秒，最弱边相对中误差小于1/70000。水平位移监测网采用1秒级全站仪。·4·表1水平位移监测网的主要技术要求等级相邻基准点的点位中误差（mm）平均边长（m）测角中误差（″）最弱边相对中误差作业要求一等±1.5300±0.7≤1/250000国家一等150±1.0≤1/120000国家二等二等±3.0300±1.0≤1/120000国家二等150±1.8≤1/70000国家三等三等±6.0350±1.8≤1/70000国家三等200±2.5≤1/40000国家四等四等±12.0400±2.5≤1/40000国家四等3.2垂直（高程）位移监测网的建立（沉降观测高程控制网）垂直（高程）位移监测网可根据需要独立建网，布设为闭合环、结点网或附合高程路线，精度按国家二等水准测量精度控制，高程系统应采用施工高程控制网系统。不能利用水准基点的监测网，在施工阶段至少与一个施工高程控制点联测，使垂直位移监测网与施工高程控制网高程基准一致；全线二等水准贯通后，应将垂直位移监测网与二等水准基点联测，将垂直位移监测网高程基准归化到二等水准基点上。3.2.1垂直位移监测网点的布设垂直变形测量点分为基准点、工作基点和变形观测点三类：(1）基准点：要求建立在沉降变形区以外的稳定地区，每个独立的沉降监测网设置不少于3个稳固可靠的水准基点，水准基点应选在变形影响以外的岩石或原状土层上，亦可利用稳固的建筑物、构筑物设立水准基点，其间距不大于1公里。基准点使用全线二等精密高程控制测量布设的基岩点、深埋水准点。·5·75020030040025015045040012345注：1－盖；2－砖；3－素土；4－贫混凝土；5－冻土线图1基准点标石埋设图(2）工作基点：要求在观测期间稳定不变，测定沉降变形点时作为高程和坐标的传递点。选在两水准基点之间沿线路方向按间距不大于200米、距路基中心距离小于100米附近利于观测，不受施工干扰的稳定土层内，以便长期保存和使用的地点。地形起伏大及观测断面多的地方适当加密工作基点。对观测条件好或观测项目少的工程，可不设工作基点，在水准基点上直接测量变形观测点。工作基点除使用普通水准点外，按照国家二等水准测量的技术要求进一步加密水准基点或设置工作基点至满足工点垂直位移监测需要。加密后的水准基点（含工作基点）间距200m左右时，可基本保证线下工程垂直位移监测需要。(3）沉降变形观测点：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，不但要求设置牢固，便于观测，还要求形式美观，结构合理，且不破坏沉降变形体的外观和使用。沉降变形点按路基、桥涵、隧道等各专业布点要求进行。3.2.2垂直（高程）位移监测网的精度要求、使用仪器及测设方法·6·垂直（高程）位移监测网的精度标准应达到表2.2.2中的三等技术要求。使用DS05、DS1精密水准仪、DNA03数字水准仪或相当精度等级仪器。相邻基准点高差中误差≤1mm，每站高差中误差≤0.3mm，往返测较差、附合或环线闭合差≤n6.0mm，监测已测高差较差≤n8.0mm。表2垂直位移监测网的精度要求等级相邻基准点高差中误差（mm）每站高差中误差（mm）往返较差、附合或环线闭合差（mm）监测已测高差较差（mm）使用仪器、观测方法及要求一等0.30.070.15n0.2nDS05型仪器，视线长度≤15米，前后视距差≤0.3米，视距累计差≤1.5米。按国家一等水准测量的技术要求施测。二等0.50.130.3n0.5nDS05型仪器，按国家一等水准测量的技术要求施测。三等1.00.30.6n0.8nDS05或DS1型仪器，按二等水准测量的技术要求施测四等2.00.71.4n2.0nDS1或DS3型仪器，按三等水准测量的技术要求施测垂直（高程）位移监测网按表3二等水准测量的主要技术标准施测。表3水准测量的主要技术标准3.2.3变形监测网的定期复测监测网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。为了验证监测网点的稳定性，应对其进行定期检测。垂直位移监测·7·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，并结合精测网复测进行。4沉降变形观测工作要求4.1沉降观测基本要求4.1.1水准基点使用时应作稳定性检验，并以稳定或相对稳定的点作为沉降变形的参考点，并应有一定数量稳固可靠的点以资校核。4.1.2每次观测前，对所使用的仪器和设备应进行检验校正，并保留检验记录。4.1.3每次沉降变形观测时应符合：（1）严格按水准测量规范的要求施测。首次（即零周期）观测应进行往返观测，并取观测结果的中数，经严密平差处理后的高程值，作为变形测量初始值。（2）参与观测的人员必须经过培训才能上岗，并固定观测人员和观测的仪器设备。（3）为了将观测中的系统误差减到最小，达到提高精度的目的，各次观测应使用同一台仪器和设备，前后视观测最好用同一水准尺，必须按照固定的观测路线和观测方法进行，观测路线必须形成附合或闭合路线，使用固定的工作基点对应沉降变形观测点进行观测。实行“五固定”即“固定水准基点、工作基点、固定人、固定测量仪器、固定监测环境条件、固定测量路线和方法”，以提高观测数据的准确性。（4）观测时要避免阳光直射，且在基本相同的环境和观测条件下工作。成像清晰、稳定时再读数。随时观测，随时检核计算，观测时要一次完成，中途·8·不中断。4.1.4针对低矮桥墩、异型桥墩，空间小，尺子不能直立的情况，应在测量厂家定制短尺进行测量；也可采用倒尺的方法进行。4.1.5沉降观测均采用满足相应测量精度等级的电子水准仪，不得采用光学水准仪。4.1.6测段观测完成后数据，必须及时整理观测数据。4.1.7当发现沉降监测数据出现异常时必须首先自查，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，并提交自查分析报告。4.1.8在观测过程中，应做好一些重点信息的记录，如对架梁、运梁车通过施工荷载的记录，天气情况，地下水影响情况的记录，利于对结构变形特性的分析和异常数据的分析。4.2沉降观测具体作业要求4.2.1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必须采用闭合或附合水准路线，严禁采用支水准路线或中视法，水准路线经过的工作基点或基准点数量不得少于两个。4.2.2水准仪必须使用DS05级及其以上精度级别的电子水准仪，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。4.2.3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·9·12897-2006）二等水准有关要求执行。观测时，视线长度≤50m，前后视距差≤2m，前后视距累积差≤4m，视线高度≥0.5m，测站限差：两次读数差≤0.4mm，两次所测高差之差≤0.6mm，检测间歇点高差之差≤1.0mm，观测读数和记录的数字取位：使用数字水准仪读记至0.01mm。4.2.4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：往测：奇数站为后—前—前—后偶数站为前—后—后—前返测：奇数站为前—后—后—前偶数站为后—前—前—后4.2.5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。4.2.6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。4.2.7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。4.2.8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·10·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。4.2.9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。4.2.10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。4.2.11成果数据按统一格式录入线下工程沉降变形观测和评估数据库。4.3观测元件保护要求4.3.1成立专门小组，进行元器件的埋设、测量和保护工作，小组人员分工明确，责任到人。4.3.2元件埋设时根据现场情况进行编号，有导线的元件应将导线引出至路基坡脚观测箱内。4.3.3凡沉降板附近一米范围内土方应采用人工摊平及小型机具碾压，不得采用大型机械推土及碾压，并配备专人负责指导，以确保元器件不受损坏。4.3.4各施工队应制定稳妥的保护措施并认真执行，确保元器件不因人为、自然等因素而破坏，元器件埋设后，制作相应的标识旗或保护架插在上方。路堤填筑过程中，派专人负