第四章 变形观测专业要求
第四章 变形观测专业要求
4.1 路基工程
4.1.1 路基沉降变形观测
1 路基沉降控制标准
无砟轨道地段路基可压缩性地基均进行沉降分析。按照《客运专线无砟轨道铁路设计指南》4.1.4条：路基在无砟轨道铺设完成后的工后沉降，应满足扣件调整和线路竖曲线圆顺的要求。工后沉降一般不应超过扣件允许的沉降调高量15mm；沉降比较均匀、长度大于20m的路基，允许的最大工后沉降量为30mm，并且调整轨面高程后的竖曲线半径应能满足下列要求：
式中：
RshVsj2Rsh?0.4Vsj——轨面圆顺的竖曲线半径（m）
——设计最高速度（kmh）
2 一般规定
（1）观测的目的是通过沉降观测，利用沉降观测资料分析、预测工后沉降，指导进行信息化施工，必要时提出加速路基沉降的措施，确定无砟轨道的铺设时间，评估路基工后沉降控制效果，确保无砟轨道结构的安全。
（2）路基上无砟轨道铺设前，应对路基沉降变形作系统的评估，确认路基的工后沉降和沉降变形满足无砟轨道铺设要求。
（3）路基填筑完成或施加预压荷载后应有不少于6个月的观测和调整期。观测数据不足以评估或工后沉降评估不能满足设计要求时，应延长观测时间或采取必要的加速或控制沉降的措施。
（4）评估时发现异常现象或对原始记录资料存在疑问，要进行必要的检查。 3 路基地段沉降观测技术要求 （1）沉降观测内容 1）路基面的沉降变形观测 2）路基底沉降观测 3）过渡段沉降观测 4）路基稳定性观测 5）地基土深层沉降监测
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宁杭客运专线线下工程沉降变形观测及评估实施细则
（2）沉降观测断面和观测点的设置
沉降观测装置应埋设稳定，观测期间应对观测装置采取有效的保护措施。根据经验，埋设的观测设施的有效性以及对其保护是否得力是决定整个观测工作成败的关键。各部位观测点应设在同一横断面上，这样有利于测点看护，便于集中观测，统一观测频率，更重要的是便于各观测项目数据的综合分析。
路基沉降观测断面及观测断面的观测点的布置应根据地形地质条件、地基处理方法、路堤高度、地形地势的起伏情况、堆载预压等具体情况，结合沉降预测方法和工期要求具体确定，同时还应根据施工核对的地质、地形等情况调整或增设。
1）观测断面布置原则
①地基沉降监测，每100～150m设一个监测断面，路桥过渡段必须设置。对于路基面沉降监测，路堤地段每5～50m设一个监测断面，路桥过渡段必须设置，且应加密。在深厚层第四系路桥过渡段及不同地层结构设置地基分层沉降监测。
②对地形横向坡度大或地层横向厚度变化的地段应布设不少于1个横向观测断面。 ③路堤与不同结构物的连接处应设置沉降观测断面，每个路桥过渡段设置距离桥头2m、20～30m、50m处分别设置一个沉降观测断面，每个横向结构物每侧各设置一个观测断面。
2）观测点的布置原则
①一般路堤地段观测断面包括沉降观测桩和沉降板，沉降观测桩每断面设置3个，布置于双线路基中心及两侧路肩处；沉降板每断面设置1～3个（软弱地基时3个）。
②软土、松软土路堤填筑施工过程中在两侧坡角外2m、10m处设置位移观测边桩，沿路线走向的间距50m。
③预压地段。预压期因基床表层尚未施工，路基顶面沉降观测应在预压土方底部（基床底层顶面）布置沉降元件进行，即在基床底层顶面临时布置沉降板，位移观测以及基底沉降观测布置与无预压段完全一致，预压土方卸除时临时沉降板随之拆除，基床表层施工后，于路基面上设置正式沉降观测桩。
④路堤与横向结构物过渡段，于横向结构物顶部沿横向结构物的对角线方向铺设剖面沉降管。横向结构物两侧边缘外设置一个观测断面，包括沉降观测桩、位移观测桩和沉降板。
⑤路堑地段观测断面分别于路基中心，两侧路肩的路基面处各设1根沉降观测桩，观测路基面的沉降。
⑥深厚层地基分层沉降监测：深厚层第四系路桥过渡段及不同地层结构设置。采用机动钻（φ108mm）引孔埋设PVC管（φ49mm）和沉降磁环，利用电磁式深层沉降仪进行观测。软土及松软土范围内：距地表2m、5m、8m、10m、12m、15m、20m、25m处各设一沉降磁环；
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一般黏性土质地基（含全风化以粘性土为主地层）范围内：距地表2.5m、5m、7.5m、10m、15m、20m、25m处各设一沉降磁环；且应在地层界面和加固底面设置磁环。
（3）观测元件埋设说明
1）沉降监测桩：采用C15混凝土方桩或圆桩（边长或直径0.1m）,其中埋设φ16mm钢筋一根，桩长0.6m,埋入路基面以下0.55m。完成埋设后测量桩顶标高作为初始读数。
2）沉降板：由底板、金属测杆（φ50mm钢管）及保护套管（φ90mmPVC管）组成。钢底板尺寸为30×30cm，厚0.8cm。
①沉降板埋设位置应按设计测量确定，埋设位置处可垫10cm砂垫层找平，埋设时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（不超过1m），接高后的测杆面应高于套管上口，在填土施工中应采取措施保护测沉设施。
3）位移边桩：在两侧路堤坡脚外2m及10m处各设一个位移观测边桩。位移观测边桩采用不易开裂的圆木，断面采用直径为10cm圆形，长度为1.0m，并在桩顶正中预埋小铁钉。边桩埋置深度在地表以下1.0m，桩顶露出地面不应大于10cm。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。
4）剖面沉降管：路基基底剖面沉降管在地基加固施工完毕后，填土至0.6m高度碾压密实后开槽埋设，开槽宽度20～30cm，开槽深度至地基加固表层顶面，槽底回填0.2m厚的中粗砂，在槽内敷设沉降管（沉降管内穿入用于拉动测头的镀锌钢丝绳），其上夯填中粗砂至与碾压面平齐。沉降管埋设位置挡土墙处应预留孔洞。沉降管敷设完成后，两头应砌筑观测坑，并加设盖板，以方便观测及对孔口进行长期保护，并做好坑内及其周围的排水。并于一侧管口处设置观测桩，观测桩采用C15素混凝土灌注，断面采用0.5m×0.5m×1.0m。待上部一层填料压实稳定后，连续观测数日，取稳定读数作为初始读数。
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路基面沉降监测桩 观测边桩沉降磁环 8.0
路基面沉降监测桩 沉降板 PVC管 路基面沉降监测桩 8.0 图4.1.1 路堤沉降变形监测断面示意
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观测边桩 第四章 变形观测专业要求
接头 测杆(钢管） φ=50mm
图4.1.2 改进型沉降板示意图
PVC管 1.0 φ=90mm 双曲面电弧焊接 （4）观测方法、精度与要求 1）观测方法
①横剖面沉降观测方法
采用横剖仪和水准仪进行横剖面沉降观测。每次观测时，首先用水准仪测出横剖面管一侧的观测桩顶高程，再把横剖仪放置于观测桩顶测量初值，然后用横剖仪测量各测点。区间每2.0m测量一点，车站内测点间距可为3.0m。
②沉降板观测方法
采用水准测量方法，按测量精度要求和频次定期观测沉降板测杆顶面测点高程。沉降板观测时应在测杆头上套一个专用的测量帽。测量帽下部以刚好套入测杆为宜，测量帽上部以中心为一半球型的测点。在沉降板测杆接高时应同时测量接高前后的测杆高程。
③路肩沉降观测桩观测方法
采用水准测量方法，按测量精度要求和频次定期观测路肩观测桩顶面测点高程。 ④位移观测边桩观测方法
采用水平位移观测方法，按测量精度要求和频次定期观测位移观测边桩水平位移。 2）观测测量精度及频次 ①观测精度
路基沉降观测水准测量的精度为±1.0mm，读数取位至0.1mm；剖面沉降观测的精度应不低于8mm/30m。
位移观测测距误差±3mm；方向观测水平角误差为±2.5″。
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