高速铁路线下工程沉降观测暂定技术要求

新建贵广高速铁路线下工程沉降与变形观测暂行技术要求编写:复核:贵广高速铁路中铁二十一局工程指挥部工程部2010年4月18日贵广高速铁路线下工程沉降与变形观测暂行技术要求第1页1沉降变形测量1.贵广客专线下工程沉降变形观测工作以桥梁、隧道、路基等建（构）筑物的垂直位移观测为主，水平位移监测根据路基（含过渡段）、桥涵工点具体要求确定。2.贵广客专沉降与变形观测的高程系统应采用1985国家高程基准。3.结构物的变形监测应建立独立的变形监测网，覆盖范围不宜小于4公里，基准点选择应优先考虑利用已有的CPI、CPII控制点和线路二等水准控制点。结构物的变形监测应充分利用已有的CPI、CPII控制点和线路二等水准控制点作为水平和垂直位移监测的工作基点。1.1测量等级及精度要求1.1.1本线变形测量（包括垂直位移和平面位移）按《建筑沉降变形测量规程》中三等精度标准执行，对于技术特别复杂工点，可根据需要按二等精度标准的规定执行。表1.1.1测量等级及精度要求变形测量等级垂直位移测量水平位移观测变形点的高程中误差（mm）相邻变形点的高程中误差（mm）变形点点位中误差（mm）二等±0.5±0.3±3.0三等±1.0±0.5±6.01.2变形监测网技术要求4.2.1垂直位移监测网建网方式线下工程垂直位移监测一般按沉降变形等级三等的要求（相当于国家二等水准测量）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。具体为：在贵广客专沿线二等水贵广高速铁路线下工程沉降与变形观测暂行技术要求第2页准控制点（包括基岩水准点、深埋水准点、加密二等水准点）的基础之上，按国标二等水准测量的技术要求进一步加密设置沉降观测的工作基点直至满足工点垂直位移监测的需要。加密后的水准点（含工作基点）间距不宜大于200米。一般情况下，每12个月对垂直位移监测网整体复测一次，按施工期4年考虑，计复测4次，每次观测水准路线长度往返约170km；垂直位移监测过程中怀疑水准点（含工作基点）不稳定时，应立即进行全网或局部的复测直至能清楚地判明水准点（含工作基点）的沉降情况。对于技术特别复杂、垂直位移监测测量等级要求二等及以上的重要桥隧工点，应独立建网，并按照国家一等水准测量的技术要求进行施测或进行特殊测量设计。1.2.2垂直位移监测网主要技术要求按表1.2.2执行表1.2.2垂直位移监测网技术要求变形测量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）检测已测高差较差（mm）使用仪器、观测方法及要求二等0.50.132F3RDS05型仪器，按《客运专线铁路无砟轨道测量技术暂行规定》一等水准测量的技术要求施测。三等1.00.34F6RDS05或DS1型仪器，按《客运专线铁路无砟轨道测量技术暂行规定》二等水准测量的技术要求施测。注：F-附合线路或环线长度kmR:-检测已测测段长度km1.2.3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，实现水平位移监测网坐标与施工平面控制网坐标的相互转换。贵广高速铁路线下工程沉降与变形观测暂行技术要求第3页1.2.4水平位移监测网主要技术要求本线水平位移监测一般按变形测量三等规定执行，对于软土地基等设计有特别技术要求的复杂工点，可根据需要按变形测量二等的规定执行。表4.2.4水平位移监测网技术要求变形测量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二等±3.0＜300±1.0≤1/120000按国家二等平面控制测量要求观测＜150±1.8≤1/70000按国家三等平面控制测量要求观测三等±6.0＜350±1.8≤1/70000按国家三等平面控制测量要求观测＜200±2.5≤1/40000按国家四等平面控制测量要求观测1.3沉降变形测量点的布置要求4.3.1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：基准点：要求建立在沉降变形区以外的稳定地区且易于保存，基准点使用全线的基岩点、深埋水准点、CPI、CPII和二等水准点，增设时按国家二等水准测量的相关要求执行。基准点标石埋设规格应符合图1.3.1的规定。工作基点：要求这些点埋设在稳定区域，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。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。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贵广高速铁路线下工程沉降与变形观测暂行技术要求第4页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。注：1－盖；2－砖；3－素土；4－贫混凝土；5－冻土线图1.3.1基准点标石埋设图1.3.2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。1.3.3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。1.3.4工作基点应选在比较稳定的位置。在区域沉降地区内，应对工作基点的沉降75020030040025015045040012345贵广高速铁路线下工程沉降与变形观测暂行技术要求第5页量进行监测，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。1.4测量工作基本要求1.4.1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。1.4.2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。1.4.3每次沉降变形观测时应符合：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。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。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“三固定”，即：“固定观测人员、固定测量仪器设备、固定水准测量路线和基准点”，以提高观测数据的准确性。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，中途不中断。1.4.4针对低矮桥墩、异型桥墩，空间小，尺子不能直立的情况，施工单位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；对基坑太深引起的尺长不够，高涵洞路基未填筑时高程不好传递等类似的特殊问题等，由施工单位向评估单位提出精度贵广高速铁路线下工程沉降与变形观测暂行技术要求第6页能够满足要求的高程测量实施方案，由评估单位确认。1.4.5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。1.4.6测段观测完成后数据，必须及时整理观测数据。1.4.7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。1.4.8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。1.5测量工作具体要求1.5.1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。1.5.2水准仪必须使用DS05级及其以上精度级别的数字仪器，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。1.5.3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/T12897-2006）二等水准有关要求执行。观测时，视线长度≤50m，前后视距差≤1.0m，前后视距累积差≤3.0m，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。贵广高速铁路线下工程沉降与变形观测暂行技术要求第7页1.5.4水准观测时，一般按后-前-前-后的顺序进行，在奇、偶不同次序的设站应按以下顺序进行变化：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*注：对桥墩等非严格按相同路径进行的往返测水准路线，可按往测的次序技术要求进行返测，但在整个观测期应保持一致，不得变化。1.5.5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。1.5.6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。1.5.7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。1.5.8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。1.5.9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。贵广高速铁路线下工程沉降与变形观测暂行技术要求第8页1.5.10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，选用合格的软件进行。1.5.11成果数据按照细则规定的格式整理数据，并按要求提交。1.5.12元件保护要求各工程项目部应成立专门小组，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。元件埋设时应根据现场情况进行编号。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。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，派专人负责监督观测断面的填筑。2桥涵工程沉降变形观测技术要求2.0.1无砟轨道铺设前，应对桥涵沉降、变形作系统的评估，确认桥涵基础沉降、梁体变形等符合技术标准要求。2.0.2通过各施工阶段对墩台沉降的观测，验证和校核设计理论、设计计算方法，并根据沉降资料的分析预测总沉降和工后沉降量，进而