沉降观测技术交底

1沉降观测技术交底交底单位名称：中铁四局兰新第二双线LXTJ4标段三工区二项目队编号：工程名称路基工程/桥涵工程图号施工单位中铁四局兰新第二双线LXTJ4标段三工区二项目队作业队交底日期2010年05月21日技术交底内容：沉降观测一、施工工艺1、沉降观测流程监测元器件的埋设监测观测资料整理数据分析2、沉降观测原则2.1、路堤⑴一般情况下沿线路方向间隔不大于50m布设一个观测断面，地基条件复杂、地形起伏大应适当加密，25m布设一个断面。一个沉降观测单元（连续路基沉降观测区段为一单元）应不少于2个观测断面。⑵堆载预压地段，每个路堤观测断面布设一组组合式沉降板，即在线路中心线布设1组（每组包括观测内容中要求的深度上的不同部位），分别在路堤基底及基床底层的顶部设置沉降板观测点，路基两侧路肩布设变形观测桩，坡脚两侧埋设变形观测桩。⑶无堆载预压地段，在路堤基底设置沉降板观测点，路堤两侧路肩布设变形观测桩，坡脚两侧埋设变形观测桩。选择代表性观测断面布设一组组合式沉降板。22.2、路堑⑴一般情况下沿线路方向每50m布设一个观测断面，地基条件复杂、地形起伏大（以设计文件为准）应适当加密，25m布设一个断面。一个沉降观测单元（连续路基沉降观测区段为一单元）应不少于2个观测断面。⑵堆载预压的地段，每个路堑断面在线路中心设组合式沉降板一组，分别在基床底层的顶部及底部设置沉降板观测点，两侧路肩各设观测桩1个。⑶无堆载预压的地段，在基床底层的底部设置沉降板观测点，在两侧路肩各设观测桩1个。选择代表性观测断面布设一组组合式沉降板。2.3、路桥过渡段⑴每个路桥过渡段设置3个观测断面，分别设置于与桥台连接处、距离桥台5～10m、20～30m处。⑵路堤与桥梁过渡段沉降观测:在路基的中部埋设组合式沉降板一套，分别在路堤基底及基床底层的顶部设置沉降板观测点，于路肩两侧各设置一处观测桩，观测桩露出基床，其埋设应能牢固可靠，在路基两侧坡脚外1m处分别埋设水平位移观测桩一处。⑶路堑与桥梁过渡段沉降观测:于路肩两侧各设置一处观测桩，观测桩露出基床，其埋设应能牢固，线路中心埋设一组组合式沉降板，在基床底层的底部埋设沉降板观测点。2.4、路涵过渡段⑴每个路涵过渡段路基设置6个观测断面，分别设置于横向结构物3与路基交界处，距离横向结构物5～10m处，距离横向结构物10～20m处。⑵路堤与横向结构物过渡段沉降观测:在路基的中部埋设组合式沉降板一套，分别在路堤基底及基床底层的顶部设置沉降板观测点，于路肩两侧各设置一处观测桩，观测桩露出基床，其埋设应能牢固可靠，在路基两侧坡脚外1m处分别埋设水平位移观测桩一处。⑶路堑与横向结构物过渡段沉降观测:于路肩两侧各设置一处观测桩，观测桩露出基床，其埋设应能牢固，线路中心埋设一组组合式沉降板，在基床底层的底部埋设观测点。2.5、路堤与路堑过渡段路堤与路堑过渡段分别在距离填挖分界点5～10m处设置路堤、路堑观测断面各一处。2.6、观测桩露出地表或基床约10cm，其埋设应能牢固可靠，埋设要求可参见《客运专线铁路无碴轨道铺设条件评估技术指南》。2.7、桥梁沉降观测承台：分别埋设于小里程左侧和大里程右侧距离承台边50cm的位置处，露出承台面3～5mm；墩身：埋设于墩身横向两侧处，露出墩身1～3cm。三、质量标准1、监测元件的埋设1.1、路肩沉降观测桩的制作及埋设：路基基床底层填筑完成后，在路基两侧路肩设置沉降观测桩，沉降4观测桩采用φ20mm钢筋制作，钢筋头为半圆形，高出埋设表面5mm，用M30水泥砂浆锚固，表面做防锈处理。1.2、沉降板的制作及埋设要求如下：沉降板用于无堆载预压地段路基沉降观测。沉降板由钢底板、金属测杆和保护管组成。钢底板尺寸为40cm×40cm×1cm，测杆采用φ40mm厚壁镀锌钢管，与底板固定在垂直位置上，保护管采用直径不小于φ75mm、厚度不小于4mm的硬PVC管。在地基加固完成后路堤填筑施工前（路堑基床底层施工前）埋设沉降板，沉降板埋入褥垫层10cm为宜（基床底层底面），采用中粗砂回填密实，再套上保护管并在周围填筑相应部位填料稳定保护管。测杆顶面应略高于套管上口，测杆顶用顶帽封住管口，避免填料落入管内而影响测杆下沉自由度，顶帽高出施工面高度不大于50cm。随着填土的增高，测杆和套管亦相应加高，每次接长以1m为宜。金属测杆由内接头连结，保护套管以外接头连结，接长前后采用水准仪按国家一等精密水准测量杆顶标高变化确定接高量。1.3、组合式沉降板的制作与埋设组合式沉降板用于有堆载预压地段路基沉降观测。组合式沉降观测装置主要由沉降板和连接管组成。⑴沉降板沉降板采用钢底板，尺寸为40cm×40cm×1cm。沉降板中间穿套有管，管与板需焊牢，相互垂直。测管可用镀锌钢管（作防锈处理），外径54mm，壁厚3mm。板以上的管为上管，以下为下管，上管长30cm，下管长50cm。上管也可作成可拆卸的结构，上管与沉降板用丝扣连接。5⑵连接管可用镀锌钢管（作防锈处理）或其它不产生锈蚀的管材，外径70mm，内径64mm，壁厚3mm，长度根据沉降板在深度上的布置，一般取沉降板间距减15cm。每组沉降板的最下端是底管，它与连接管直径一样，长120cm，下端焊接封口。⑶“O”形圈用于沉降板下面小管套大管时封口，其内径稍小于沉降板管的外径，圈的粗细直径8～10mm。可在橡胶厂按要求定作。⑷组合式沉降板埋设埋设步骤①成孔填土前在预定位置用洛阳铲掏出约1.5m深（使底管上口距地面约30cm）、直径约80～90mm的孔。②放入底管放入底管，并盖上管帽（管帽是用作埋设过程中临时盖着沉降管用的，尺寸以能套在沉降管上，封着口即可），这时要用全站仪校对底管的位置。之后将孔回填，恢复地平。③挖埋设沉降板的坑当填土高度约50～60cm（填土标高到设计的沉降板上口加约30cm时，若采用可拆卸上管，填土高度则可为30cm），用全站仪定出该组埋设的位置，挖出45cm见方的坑，深约50～60cm（采用可拆卸上管时深度可为30cm，对于第一块沉降板即到原地面），并将坑底整平。之后用洛阳铲将底管以上的填土掏出（这时要小心与管帽的碰闯），并将管帽6用提勾取出，这个过程中的操作一定要注意不要将土落入底管。④在沉降板下管安置“O”型圈套将“O”型圈套在沉降板下管约距下端不到40cm的位置（也可量测坑底面到下面底管口的距离，确定“O”型圈的位置），此位置应考虑放沉降板时有将“O”型圈往上推移个小距离，可将底管口封的较严实。⑤埋设沉降板上述工作之后，放置沉降板，用全站仪复核对中，且沉降板要水平（用水平尺检查）。沉降板放好后，进行抄平给出每个沉降板起始的标高（以后观测计算沉降的起点），然后盖上与之配套的管帽。⑥恢复地坪埋设之后将坑回填，恢复施工地面，注意密实度要与周围已碾压后的填土尽量一致。⑦埋设连接管当填土标高到沉降管上口加30cm时，进行连接管的埋设。全站仪定点，用洛阳铲掏孔、取管帽等。将套管下到孔内，且将沉降板的上管套进约25cm，用全站仪校对连接管的位置，然后盖上管帽。将套管周围填土，用击实锤捣实，并回填连接管上约30cm的孔，恢复原施工面。填土继续施工，当填土标高到第二块沉降板上口设计标高加约30cm（若采用可拆卸上管，填土标高则为沉降板设计标高加约30cm），按设计图纸要求埋设沉降板，及以后的连接管、沉降板，直到路基施工结束。最上面的地面沉降板上管口要用带丝扣的管帽，打开时用专用工具。1.4、位移观测桩7在路堤填筑前埋设位移观测桩，位移观测桩采用C25钢筋混凝土预制，断面采用15cm×15cm正方形，长度不小于1.1m，并在桩顶预埋半圆形不锈钢耐磨测头。边桩埋置深度在地面以下不小于1.0m，桩顶露出地面不大于10cm。埋置方法采用洛阳铲打入设计深度，将预制边桩放入孔内，桩周以C25混凝土浇注固定，确保边桩埋置稳定。1.5桥梁沉降观测承台：分别埋设于小里程左侧和大里程右侧距离承台边50cm的位置处，露出承台面3～5mm；墩身：埋设于墩身横向两侧处，露出墩身1～3cm。2、沉降观测采用二等几何水准测量，以工作基点为起算点，使用一定精度水准仪按二等水准测量标准观测,观测精度应准确到1mm。地表沉降观测及路基面沉降观测的等级为国家二等水准（工程测量规范中重直位移监测网二等）。参照执行GB12897-91《国家一、二等水准测量规范》二等技术要求的精度。测量精度每公里水准测量偶然中误差≤±1．0mm(相邻基准点点高差中误差±1mm)。路基两侧边桩水平位移观测等级为建筑变形测量二级。参照执行《GB/18314-2001《全球定位系统（GPS）测量规范》B、C级技术要求和JGJ/T8-97《建筑变形测量规程》二级技术要求。所有元件埋设后，必须测试初始读数，在路堤正式填筑前，必须对所有元件进行复测，作为正式初始读数。2.1、沉降观测桩8采用水准仪测量2.2、位移边桩监测采用全站仪或经纬仪进行测量;3、沉降观测频率观测阶段观测频次填筑或堆载一般1次/天沉降量突变2～3次/天两次填筑间隔时间较长1次/3天堆载预压或路基填筑完成第1～3个月1次/周第4～6个月1次/2周6个月以后1次/月轨道铺设后第1个月1次/2周第2～3个月1次/月3个月以后1次/3月4、观测点的保护基准点、观测桩，在观测期间必须采取有效措施加以保护并派专人看管。路基填筑期间，在观测桩四周埋设4根φ50钢管（钢管上刷间距15cm红白间隔油漆）；填筑完毕之后，在观测桩四周砌筑保护墩，并设醒目的警示标志防止遭施工机械碰撞损坏（见后附图）。测量标志一旦遭受碰损，应立即复位并复测。应成立专门试验小组，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。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，并配备专人负责指导，以确保元器件不受损坏。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9为、自然等因素而破坏。元器件埋设后，在附近设醒目的警示标志防止遭施工机械碰撞损坏,测量标志一旦遭受碰损，应立即复位并复测。5、沉降的评估方法与措施路基施工至设计标高（至预压土方的顶面）后，持续监测不少于6个月，并绘制“时间-填土高-沉降量”曲线，按实测沉降推算法或沉降反演分析法，分析并推算总沉降量、工后沉降值以及后期沉降速率，并初步分析推测最终沉降完成时间，确定铺轨时间。根据分析结果，结合工期要求，验证、调整设计措施使地基处理达到预定的变形控制要求。当评估结果表明沉降还不能满足无碴轨道的要求时，则研究确定：或延长路基摆放时间继续监测、或采取/调整地基加固措施（如调整预压土高度、确定预压土卸荷时间、调整或增加地基加固措施等），即进行“监测—评估—调整”循环，直至工期要求的时间为止，并满足无碴轨道铺设要求。实测沉降推算：利用实测数据推算最终沉降量的方法常用的有双曲线法、三点法（对数曲线法）、沉降速率法、星野法及修正双曲线法等。推算与实测对比误差较小的推算方法：复合地基为沉降速率法、双曲线法；等载（或超载）排水固结为三点法、双曲线法；沉降反演分析推算：利用先前实测沉降曲线进行反演分析，修正地基土设计参数，并重新进行沉降计算，再由实测沉降验证，经过多次循环分析计算，预测工后沉降量。该法进行计算时采用的土层参数是利用先前实测曲线进行反演推算出来的，且经过实测沉降验证，更符合实际情况。10对于过渡段不均匀沉降观测：路基施工至设计标高（至预压土方的顶面）后，持续监测不少于6个月，并分段绘制“时间-填土高-沉降量”曲线。分析计算过渡段不均匀量。当计算结果表明不均匀沉降还不能满足无碴轨道的要求时，调整过渡段处理措施施，直至满足工后差异沉降要求，并满足无碴轨道铺设要求。6、观测资料整理、分析所有测试数据必须真实准确，不得造假；记录必须清晰，不得涂改；测试、记录人员必须签名。所测数据必须当天及时输入电脑，核对无误后在计算机内保存。按照提交资料要求及时对测试数据进行整理、分析、汇总，及时绘制路基、填料及地基各项监测的荷载—时间—沉降过程曲线。路基填筑过程中应及时整理路堤边桩位移及中心沉降观测点的沉降量，当边桩水平位移大于5mm/天，垂直位移大于10mm/