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中国中铁沉降变形观测作业指导书附表丰富.doc
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2021-10-28
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【中国中铁沉降变形观测作业指导书】是中国中铁上海工程局集团有限公司在京霸铁路五标项目中的一个重要技术文档,旨在确保铁路建设过程中的沉降变形监测达到高标准和精确度。该指导书着重于路基和桥梁工程的沉降变形观测,以确保工后沉降量满足高速铁路对路基的特殊要求。 作业指导书的编制依据包括了多项国家标准和行业规范,如《高速铁路设计规范》、《铁路工程水文勘测设计规范》、《国家一、二等水准测量规范》等,确保观测活动的专业性和合规性。观测项目涵盖了路基工程的多个方面,如基底沉降、路堤沉降、软土地基水平位移、路基面沉降、地基分层沉降、边坡位移等,同时关注桥梁工程的墩台沉降。 观测作业流程清晰,从观测方案的编制、测点的设置,到数据处理、安全评估和采取措施,形成了一套完整的闭环管理。观测断面的设置需根据地形、地质特征和设计要求,通常每30~50米设置一个观测断面。沉降变形测量以垂直位移为主,高程系统采用1985国家高程基准,基准点选择应利用CPI、CPII和水准基点。 测量等级和精度要求严格,通常按照沉降观测三等精度标准执行,技术复杂工点则可能提高至二等精度。垂直位移监测网采用分级布网法,对于技术要求较高的工点,可能需要独立建网并按照一等水准测量的技术要求执行。此外,还列明了垂直位移监测网的主要技术指标,包括相邻基准点高差中误差、每站高差中误差等,确保测量数据的准确性和稳定性。 通过这份指导书,可以了解到在铁路建设中沉降变形观测的重要性,它对于预防和控制工后沉降、保障铁路运营安全、减少维修成本具有决定性作用。通过对各项参数的实时监测和科学分析,能够及时发现潜在问题,采取相应措施,确保工程质量。
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中铁上海工程局集团有限公司新建京霸铁路五标沉降变形监测作业指导书
沉降变形观测作业指导书
1 说明
新建京霸铁路五标项目部三工区。
轨道路基作为变形控制十分严格的土工构筑物,综合考虑路基填高的差异,地基土成因类型、地层
结构的复杂性,地基沉降估算的复杂性和精度控制的难度,工后沉降控制标准以及有效控制工后沉
降的艰巨性等,在施工过程中要求对全段路基进行沉降变形动态监测系统设计。在路堑基床和路堤
基底、填筑层中、路基面布置监测点构筑纵横向立体监测网络,并在施工期间进行系统的沉降监测
与系统的分析评估,以保证工后沉降量满足轨道对路基工后沉降的特殊要求。
为了保证路基施工按照公司要求对路基沉降变形观测系统的实施,在轨道施工前提供合格的监测数
据便于对路基的工后沉降进行正确的评估,在进行变形观测系统实施时,要保证各种元器件按照要
求进行埋设并保证功能正常,采集正确的能反应实际情况的沉降数据,因此制定本作业指导书。
1.1 编制依据
(1)《高速铁路设计规范》(TB1061—2014,J1942—2014);
(2)《铁路工程水文勘测设计规范》( TB10017—99);
(3)《国家一、二等水准测量规范》(GB12897—2006);
(4)《建筑沉降变形测量规程》(JGJ/T8-2007);
(5)《高速铁路桥涵工程施工质量验收标准》TB10753—2010;
(7) 京张城际铁路工程设计文件;
(8) 铁道部有关规定。
1.2 观测项目
1.2.1 路基工程
1) 基底沉降变形观测;
2 ) 路堤本体沉降变形观测;
3) 软土地基水平位移观测;
4) 路基面沉降观测;
5) 深厚层地基分层沉降观测;
6) 路堑高边坡地表位移观测;
7) 路堑高边坡深部位移观测;
8) 过渡段沉降差、岩溶塌陷沉降差观测
1.2.2 桥梁工程
桥梁墩台沉降变形观测。
2 观测作业流程
1
沉降变形观测作业流程图
施 工
观 测
数据处理、回归分析
与警戒值对照
安全
否
采取措施处理
是
否
公司、监理工程师批
准
项目部三分部观测组编制观测方案、计划
局指挥部观测组审核
架子队各观测组设置测点
整体施工结束后,对数据进
行统计分析,对变形情况进
行总体评估。
进行轨道结构施工等后续作业
变形稳定否
否
是
继续观测或会同设计、监理、咨
询、建设单位采取措施进行处
理
项
目
部
观
测
组
参
与
指
导
和
监
督
中铁上海工程局集团有限公司新建京霸铁路五标沉降变形监测作业指导书
3 观测断面设置
路基沉降变形观测应严格按照设计文件要求设置,选择相应的断面形式,观测断面沿线路方向的间
距一般为 30~50m,应根据观测断面处的地形、地质特征及填筑材料选配并埋设相应的观测元件,
具体按设计要求布置,过渡段和地形、地质条件变化大的地段适当加密。
4 沉降变形测量
4.0.1 新建京霸铁路五标项目部三分部线下工程沉降变形观测工作以桥梁、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)、桥涵工点设计图纸而确定。
4.0.2 沉降与变形观测的高程系统应采用 1985 国家高程基准。
4.0.3 结构物的变形监测应建立独立的变形监测网,覆盖范围一般不宜小于 4 公里,基准点选
择应优先考虑利用 CPI、CPII 和水准基点。
4.0.4 结构物的变形监测应充分利用 CPI、CPII 和水准基点作为水平和垂直位移监测的工作基
点。
4.0.5 用全球卫星定位系统(GPS)测量时,应符合铁道部现行全球卫星定位系统铁路工程测
量技术的有关规定。
4.1 测量等级及精度要求
4.1.1 根据新建京霸铁路五标变形监测实施细则要求,沉降变形测量按沉降观测三等精度标准
执行,对于技术特别复杂工点,可根据需要按沉降观测二等的规定执行。
表 4.1.1 测量等级及精度要求
沉降变形测量等
级
垂直位移测量 水平位移观测
沉降变形点的高
程中误差(mm)
相邻沉降变形点
的 高 程 中 误 差
(mm)
沉降变形点点位
中误差(mm)
二等
±0.5 ±0.3 ±3.0
三等
±1.0 ±0.5 ±6.0
4.2 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
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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。
对于技术特别复杂、垂直位移监测沉降变形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。
4.2.2 垂直位移监测网主要技术要求按表 4.2.2 执行
表 4.2.2 垂直位移监测网技术要求
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)
检测已测
高 差 较 差
(mm)
使用仪器、观测方法及
要求
二等
0.5 0.13
0.3 0.5
DS05 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
1.0 0.3
0.6 0.8
DS05 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。
4.2.3 水平位移监测网建网
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。
4.2.4 水平位移监测网主要技术要求
本标段水平位移监测按三等规定执行,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
二等的规定执行。
表 4.2.4 水平位移监测网技术要求
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 ±1.5
<300 ±0.7 ≤1/250000
按国家一等平面控制
测量要求观测
<150 ±1.0 ≤1/120000
按国家二等平面控制
测量要求观测
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
四等 ±12.0 <400 ±2.5 ≤1/40000 按国家四等平面控制
3
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测量要求观测
4.3 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,基准点使用管段内的基岩点、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
4.3.1 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、等各专业布点要求进行。
750
200
300
400
250
150
450
400
1
2
3
4
5
注:1-盖;2-砖;3-素土;4-贫混凝土;5-冻土线
图 4.3.1 基准点标石埋设图
4.3.2 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。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。
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4.3.3 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。
4.3.4 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。
4.4 测量工作基本要求
4.4.1 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。
4.4.2 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。
4.4.3 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“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。
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。
4.4.4 针对低矮桥墩、异型桥墩,空间小,尺子不能直立的情况,采用倒尺的方法进行。
4.4.5 沉降观测均采用满足相应测量精度等级的电子水准仪。
4.4.6 测段观测完成后数据,必须及时整理观测数据。
4.4.7 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。
4.4.8 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。
4.5 测量工作的具体要求
4.5.1 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。
4.5.2 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
5
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