高速鐵路測量規(guī)范范文
時(shí)間：2023-11-24 18:00:31
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篇1
關(guān)鍵詞：高速鐵路 沉降 變形 觀測
一、研究背景
高速鐵路建設(shè)在我國剛剛起步不久，目前我國對路基沉降位移觀測的技術(shù)要求還尚未深入的研究，現(xiàn)在還處在總結(jié)經(jīng)驗(yàn)時(shí)期，我國技術(shù)規(guī)程規(guī)定，路堤開始填筑后，應(yīng)對路基沉降進(jìn)行系統(tǒng)觀測，沉降觀測資料應(yīng)及時(shí)整理，匯總分析。路基填筑完成或施加預(yù)壓荷載后應(yīng)有不少于6個(gè)月的觀測和調(diào)整期。觀測數(shù)據(jù)不足以滿足評估條件和設(shè)計(jì)要求的，應(yīng)延長觀測期或采取必要的措施加速或控制沉降。
二、路基沉降觀測的具體要求
1.基準(zhǔn)點(diǎn)、工作基點(diǎn)和控制網(wǎng)的布設(shè)
控制網(wǎng)的布設(shè)應(yīng)該根據(jù)工程特點(diǎn)因地制宜建立相應(yīng)的符合要求的觀測網(wǎng)，觀測網(wǎng)的好壞直接影響到沉降觀測的質(zhì)量和工作量的大小。
基準(zhǔn)點(diǎn)、工作基點(diǎn)的選擇直接影響到控制網(wǎng)的強(qiáng)度和可操作性，以及后期的維護(hù)工作，因此基準(zhǔn)點(diǎn)應(yīng)選擇埋設(shè)在測區(qū)以外不受干擾已于使用和保護(hù)的地方，工作基點(diǎn)應(yīng)該適當(dāng)靠近測區(qū)，選在已于保護(hù)及使用的地方。
2.路基沉降觀測測點(diǎn)布設(shè)
2.1沉降觀測的斷面布設(shè)類型分為路基面的沉降觀測斷面和路基基地沉降觀測斷面。
2.2路基沉降觀測的測點(diǎn)布置，分為50m、100m，兩種軟土路基段應(yīng)加密，過渡段應(yīng)作為重點(diǎn)優(yōu)先觀測的對象。測點(diǎn)要等分間距布置
2.3應(yīng)按設(shè)計(jì)要求的位置和數(shù)量布設(shè)足夠的沉降板，位移和沉降觀測樁。
3.路基沉降觀測的路線
路基沉降觀測的技術(shù)要求應(yīng)該按照國家二等水準(zhǔn)的技術(shù)要求和精度指標(biāo)進(jìn)行控制，采用固定的符合水準(zhǔn)路線進(jìn)行往返測量，并建立令周期的觀測值
4.路基沉降觀測的頻次控制
5.路基沉降觀測儀器的選擇和測量等級精度
5.1水準(zhǔn)儀型號和標(biāo)尺類型應(yīng)符合《國家一、二等水準(zhǔn)測量規(guī)范》（GB/T 12896）的相關(guān)規(guī)定。
5.2全站儀應(yīng)符合《精密工程測量規(guī)范》（GB/T 15314）的相關(guān)規(guī)定。
5.3變形測量等級和精度要求應(yīng)符合下表要求
6.數(shù)據(jù)采集整理與分析
沉降變形觀測應(yīng)按設(shè)計(jì)或技術(shù)規(guī)范要求及時(shí)的進(jìn)行觀測作業(yè)。觀測數(shù)據(jù)的格式應(yīng)按要求填寫整理，每次測完及時(shí)的對數(shù)據(jù)進(jìn)行分析并將觀測數(shù)據(jù)、沉降曲線同時(shí)報(bào)送變形評估單位和設(shè)計(jì)單位。
手工記錄的數(shù)據(jù)應(yīng)采用觀測手薄，原始數(shù)據(jù)的記錄要做到清晰整潔，不得涂擦修改。電子記錄的數(shù)據(jù)應(yīng)在采集完外業(yè)數(shù)據(jù)后進(jìn)行內(nèi)業(yè)復(fù)核，經(jīng)核對無誤后進(jìn)行保存作為備查資料。
路基沉降預(yù)測應(yīng)采用曲線回歸法進(jìn)行，當(dāng)數(shù)據(jù)采集到不少于6個(gè)月的時(shí)候應(yīng)做多途徑的曲線回歸分析，預(yù)測沉降變形趨勢，曲線回歸的相關(guān)系數(shù)不得低于0.92。沉降預(yù)測的數(shù)據(jù)間隔3~6個(gè)月的兩次偏差不得大于8mm。
總之，在沉降觀測過程中應(yīng)該進(jìn)行仔細(xì)認(rèn)真的測量和記錄，盡量避免人為錯誤或操作造成的返工，所有數(shù)據(jù)都應(yīng)保持原始的記錄狀況和可追朔性。為后續(xù)的施工作業(yè)保留可靠地參考數(shù)據(jù)和經(jīng)驗(yàn)，為鐵路客車的運(yùn)行安全提供充分的保障。
參考文獻(xiàn)
篇2
關(guān)鍵詞：高速鐵路 沉降 變形 觀測
我國各地出現(xiàn)的巖溶塌陷事件增多，造成了人民生命財(cái)產(chǎn)的重大損失。由于地質(zhì)情況的隱蔽性與復(fù)雜性，巖溶塌陷也給鐵路路基施工帶來了很大的難度以及重大的安全隱患，對巖溶段路基進(jìn)行加固處理必不可少。結(jié)合山西中南部鐵路通道ZNTJ-17標(biāo)段巖溶段路基的工程實(shí)例，本文主要討論的是高速鐵路路基沉降變形問題、計(jì)算的方法以及處理方法。
1、研究背景
山西中南部鐵路通道是國家規(guī)劃的大能力運(yùn)煤通道建設(shè)項(xiàng)目，是“十一五”期間國家重點(diǎn)工程，西起山西興縣瓦塘站，穿越呂梁山、太岳山、太行山、沂蒙山，途經(jīng)山西、河南、山東3省12市，終點(diǎn)為山東省日照市，全長1260公里，其中山西、河南、山東3省境內(nèi)分別為579公里、255公里和426公里。該鐵路設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)為國鐵Ⅰ級、雙線電氣化，時(shí)速120公里，貨運(yùn)能力2億噸/年，客車15對/日，項(xiàng)目總投資998億元。高速鐵路建設(shè)在我國剛剛起步不久，目前我國對路基沉降位移觀測的技術(shù)要求還尚未深入的研究，現(xiàn)在還處在總結(jié)經(jīng)驗(yàn)時(shí)期，我國技術(shù)規(guī)程規(guī)定，路堤開始填筑后，應(yīng)對路基沉降進(jìn)行系統(tǒng)觀測，沉降觀測資料應(yīng)及時(shí)整理，匯總分析。路基填筑完成或施加預(yù)壓荷載后應(yīng)有不少于6個(gè)月的觀測和調(diào)整期。觀測數(shù)據(jù)不足以滿足評估條件和設(shè)計(jì)要求的，應(yīng)延長觀測期或采取必要的措施加速或控制沉降。
2、路基沉降觀測的具體要求
2.1基準(zhǔn)點(diǎn)、工作基點(diǎn)和控制網(wǎng)的布設(shè)
控制網(wǎng)的布設(shè)應(yīng)該根據(jù)工程特點(diǎn)因地制宜建立相應(yīng)的符合要求的觀測網(wǎng)，觀測網(wǎng)的好壞直接影響到沉降觀測的質(zhì)量和工作量的大小?；鶞?zhǔn)點(diǎn)、工作基點(diǎn)的選擇直接影響到控制網(wǎng)的強(qiáng)度和可操作性，以及后期的維護(hù)工作，因此基準(zhǔn)點(diǎn)應(yīng)選擇埋設(shè)在測區(qū)以外不受干擾已于使用和保護(hù)的地方，工作基點(diǎn)應(yīng)該適當(dāng)靠近測區(qū)，選在已于保護(hù)及使用的地方。
2.2路基沉降觀測測點(diǎn)布設(shè)
2.2.1沉降觀測的斷面布設(shè)類型分為路基面的沉降觀測斷面和路基基地沉降觀測斷面。
2.2.2路基沉降觀測的測點(diǎn)布置，分為50m、100m，兩種軟土路基段應(yīng)加密，過渡段應(yīng)作為重點(diǎn)優(yōu)先觀測的對象。測點(diǎn)要等分間距布置
2.2.3應(yīng)按設(shè)計(jì)要求的位置和數(shù)量布設(shè)足夠的沉降板，位移和沉降觀測樁。
2.3路基沉降觀測的路線
路基沉降觀測的技術(shù)要求應(yīng)該按照國家二等水準(zhǔn)的技術(shù)要求和精度指標(biāo)進(jìn)行控制，采用固定的符合水準(zhǔn)路線進(jìn)行往返測量，并建立令周期的觀測值
2.4路基沉降觀測儀器的選擇和測量等級精度
水準(zhǔn)儀型號和標(biāo)尺類型應(yīng)符合《國家一、二等水準(zhǔn)測量規(guī)范》（GB/T 12896）的相關(guān)規(guī)定。全站儀應(yīng)符合《精密工程測量規(guī)范》（GB/T 15314）的相關(guān)規(guī)定。變形測量等級和精度要求應(yīng)符合下表要求。
2.5數(shù)據(jù)采集整理與分析
沉降變形觀測應(yīng)按設(shè)計(jì)或技術(shù)規(guī)范要求及時(shí)的進(jìn)行觀測作業(yè)。觀測數(shù)據(jù)的格式應(yīng)按要求填寫整理，每次測完及時(shí)的對數(shù)據(jù)進(jìn)行分析并將觀測數(shù)據(jù)、沉降曲線同時(shí)報(bào)送變形評估單位和設(shè)計(jì)單位。手工記錄的數(shù)據(jù)應(yīng)采用觀測手薄，原始數(shù)據(jù)的記錄要做到清晰整潔，不得涂擦修改。電子記錄的數(shù)據(jù)應(yīng)在采集完外業(yè)數(shù)據(jù)后進(jìn)行內(nèi)業(yè)復(fù)核，經(jīng)核對無誤后進(jìn)行保存作為備查資料。路基沉降預(yù)測應(yīng)采用曲線回歸法進(jìn)行，當(dāng)數(shù)據(jù)采集到不少于6個(gè)月的時(shí)候應(yīng)做多途徑的曲線回歸分析，預(yù)測沉降變形趨勢，曲線回歸的相關(guān)系數(shù)不得低于0.92。沉降預(yù)測的數(shù)據(jù)間隔3～6個(gè)月的兩次偏差不得大于8mm。
3、常見鐵路沉降現(xiàn)場測試與理論計(jì)算方法
3.1應(yīng)力路徑法
荷載作用于軟粘土的時(shí)候，形變和體變就是變化的兩個(gè)過程。在剛剛開始加荷的時(shí)候，來不及排出的空隙水的壓力就會上升，這和固結(jié)不排水過程是一樣的，體積不會發(fā)生變化。水孔的壓力變?nèi)踔?，體積就會被壓縮，增加的是有效法向應(yīng)力，不變的偏向應(yīng)力。這和固結(jié)排水過程是一樣的。這樣的情況下沉降就可以分兩個(gè)部分來計(jì)算了。在室內(nèi)進(jìn)行試驗(yàn)來進(jìn)行測量。但是這個(gè)辦法需要用高標(biāo)準(zhǔn)的取樣和試驗(yàn)，因此運(yùn)用的時(shí)候會受到很大的限制。
3.2數(shù)值分析法
現(xiàn)在科學(xué)技術(shù)水平在不斷的提高，工程建筑規(guī)模也在不斷的擴(kuò)大，軟度地基的沉降和路堤的穩(wěn)定等問題成了工程中常見的問題。這樣的問題也沒有一個(gè)準(zhǔn)確的方法進(jìn)行計(jì)算，這個(gè)時(shí)候就可以借助于計(jì)算機(jī)里的近似數(shù)據(jù)來進(jìn)行分析。其中發(fā)展較為迅速的是有限元法。
4、高速鐵路路基沉降現(xiàn)場測試與理論計(jì)算的應(yīng)用
根據(jù)施工經(jīng)驗(yàn)與教訓(xùn)，不同地基沉降是不同的，因此處理辦法也是不同的.因此，總結(jié)了一些常用的軟弱地基的處理辦法。換填碾壓處理或換填砂墊層處理常用在地基淺層和較軟弱的地方；深層的軟基則有它自己的處理辦法，比如. 采用袋裝砂井、塑料排水板的排水固結(jié)加預(yù)壓等等；鐵路建設(shè)之后，地基還是沉降或者橋的過渡階段，考慮到路基所處的地形和地質(zhì)的處理和工程部門所擁有的資金，我們常常采用砂樁、碎石樁、粉噴樁、攪拌樁、旋噴樁等； 對于地震液化的粉土或粉細(xì)砂層的地基段，采用地基擠密砂樁處理方法。我們主要來說下現(xiàn)澆混凝土筒樁法。
筒樁是在沉管灌注樁的基礎(chǔ)上所改進(jìn)發(fā)展而成的一種新樁型，具有施工簡易方便、可操作性強(qiáng)、便于施工質(zhì)量控制、造價(jià)經(jīng)濟(jì)等優(yōu)點(diǎn)。筒樁根據(jù)設(shè)計(jì)的壁厚，制成由內(nèi)、外兩層鋼套管所組成的成孔器，內(nèi)外護(hù)筒間凈距等于設(shè)計(jì)的壁厚，套管上部特制的振動錘與機(jī)械相連接，成孔器與樁尖一起振動下沉，在成圓筒形孔的同時(shí)同步從內(nèi)筒芯自動排出土體。在達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)高后，從內(nèi)外筒間澆筑混凝土，通過拔管和振動，使筒樁成型?，F(xiàn)澆混凝土筒樁法的施工設(shè)備主要由筒樁施工機(jī)具由樁架和成孔器組成。成孔器由高頻振動錘、夾持器、環(huán)形樁尖、混凝土受料槽、樁管（內(nèi)管、外管）及輔助設(shè)備等組成。施工工藝流程如下：整平施工場地筒樁測量放樣樁尖預(yù)制及埋設(shè)樁機(jī)固定就位振動沉管澆注拔管樁機(jī)移位。根據(jù)各軟土路基地段的地基沉降觀測及側(cè)向位移觀測資料，對各觀測斷面的沉降采用雙曲線法進(jìn)行工后沉降的回歸分析，對于軟土路基段地基沉降曲線回歸的相關(guān)系數(shù)R均大于0.92，至評估時(shí)沉降完成預(yù)測總沉降的（St/Sf）75%以上。滿足路基的工后沉降量小于15cm控制標(biāo)準(zhǔn)及過渡段的工后沉降量小于8mm控制值，才能滿足軟土施工條件。
5、結(jié)束語
在沉降觀測過程中應(yīng)該進(jìn)行仔細(xì)認(rèn)真的測量和記錄，盡量避免人為錯誤或操作造成的返工，所有數(shù)據(jù)都應(yīng)保持原始的記錄狀況和可追朔性。為后續(xù)的施工作業(yè)保留可靠地參考數(shù)據(jù)和經(jīng)驗(yàn)，為鐵路客車的運(yùn)行安全提供充分的保障。
參考文獻(xiàn)
[1]楊廣慶.高速鐵路路基設(shè)計(jì)與施工[J].北京：中國鐵道出版社，2010.3
[2]孫志驊.淺析鐵路路基動力響應(yīng)的場分布及影響因素[J]甘肅科技；2012.8
篇3
關(guān)鍵詞：職業(yè)教育鐵路測量高速鐵路新技術(shù)新規(guī)范變革
客運(yùn)專線、高鐵速度很快（200km/h～350km/h）給鐵路建設(shè)維護(hù)中的工程測量帶來很多新問題：客運(yùn)專線、高鐵高平順性，線路變得更直，曲線長度變得更長；為了滿足線路發(fā)展，隧道和橋梁必須增加；為了保證線路精度達(dá)到規(guī)范要求，建立了新的坐標(biāo)控制網(wǎng)；軌道演變?yōu)闊o砟軌道；軌道板的鋪設(shè)要求線下工程沉降必須很少；工務(wù)維護(hù)的測量的時(shí)間也要變成夜間；為了滿足以上種種原因，測量的規(guī)范、方法、儀器都需要革新和變化。
一、高鐵引發(fā)鐵路測量的思考、發(fā)展方向
1.1線路變得更直、曲線長度變得更長高鐵相對于普鐵速度快了好幾倍，所以曲線半徑加大，緩和曲線加長。普鐵的曲線測量由于誤差會很大，將不能再適應(yīng)高鐵的需要。我們知道，曲線外矢距F=C2/8R式中C為弦長，R為半徑。若按10m弦長3mm的軌向偏差（即用20m弦長的外矢距偏差）的軌向偏差來控制曲線，則鋪軌時(shí)一個(gè)大彎道由幾個(gè)不同半徑的曲線組成，且半徑相差幾百米。由此可見，只采用10m弦長3mm（有碴）/10m弦長2mm（無砟）的軌向偏差來控制軌道的平順性或許不構(gòu)嚴(yán)密的，因此有人提出采用相對控制與坐標(biāo)絕對控制相結(jié)合的方法來進(jìn)行軌道鋪軌控制。絕對坐標(biāo)的應(yīng)用涉及到全站儀坐標(biāo)放樣及GPS定點(diǎn)的大規(guī)模使用，這些都是我們高職院校在教學(xué)組織中相對欠缺的。我們必須將課程內(nèi)容及訓(xùn)練方式進(jìn)行調(diào)整，加強(qiáng)全站儀和GPS的學(xué)習(xí)和使用。
1.2隧道和橋梁的增加由于線路變直，曲線變長，同時(shí)為了保護(hù)有限的土地。在客運(yùn)專線、高鐵的建設(shè)中，橋梁和隧道所占的全線比重在加大。京津城際鐵路有86%的線路建在橋梁上；武廣高鐵全線共有橋梁648座，總長度468公里，幾乎占到線路總里程的一半,全線有隧道226座，總長度177公里。同時(shí)高鐵的路基橫斷面加大，也使得橋梁和隧道的橫斷面尺寸加大。為滿足列車高速通過隧道時(shí)產(chǎn)生的空氣動力效應(yīng)要求及旅客舒適度的要求，隧道斷面凈空有效面積達(dá)到100平方米，施工開挖斷面達(dá)到160平方米。這些提醒了我們高職鐵道工程類在以后教學(xué)過程中必須把橋梁和隧道的施工測量提升到一個(gè)新的層面，新技術(shù)、新規(guī)范、新工藝、新材料、新設(shè)備，都是我們要更新和關(guān)注的問題。
1.3軌道演變?yōu)闊o砟軌道測量為了滿足客專、高鐵的高速運(yùn)行，我們的軌道現(xiàn)在已經(jīng)向無砟軌道演變。對于無砟軌道，地基處理完成后，直接上面進(jìn)行軌道板的施工，其后進(jìn)行軌道鋪設(shè)，軌道施工完成后基本不再具備調(diào)整的可能性。這就要求對施工精度有著較有碴軌道更嚴(yán)格的要求，使軌道的幾何參數(shù)與設(shè)計(jì)的目標(biāo)位置之間的偏差保持在規(guī)范許可內(nèi)。軌道的定位通過由各級平面高程控制網(wǎng)組成的測量系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)，從而保證軌道與線下工程路基、橋梁、隧道、站臺的空間位置坐標(biāo)、高程相匹配協(xié)調(diào)。我們今后在教學(xué)過程中就必須強(qiáng)調(diào)讓我們學(xué)生嚴(yán)格控制各個(gè)環(huán)節(jié)的控制，改變以前將誤差留到后面才來處理的習(xí)慣，練習(xí)無砟軌道的儀器架設(shè)、使用方法。測量的標(biāo)準(zhǔn)也同樣要求學(xué)生注意更換。
1.4測量控制網(wǎng)的變化我們把適合于客運(yùn)專線鐵路工程測量的技術(shù)體系稱為客運(yùn)專線鐵路精密工程測量?？瓦\(yùn)專線無砟軌道鐵路工程測量的平面、高程控制網(wǎng)，按施測階段、施測目的及功能不同分為了勘測控制網(wǎng)、施工控制網(wǎng)、運(yùn)營維護(hù)控制網(wǎng)。我們可以簡稱為“三網(wǎng)”。在客運(yùn)專線無砟軌道的設(shè)計(jì)、施工及維護(hù)的各階段均采用坐標(biāo)定位控制，因此必須保證三網(wǎng)的坐標(biāo)高程系統(tǒng)的統(tǒng)一，才能使無砟軌道的勘測設(shè)計(jì)、線下施工、軌道施工及運(yùn)營維護(hù)工作順利進(jìn)行。客運(yùn)專線勘測控制網(wǎng)、施工控制網(wǎng)、運(yùn)營維護(hù)控制網(wǎng)平面測量應(yīng)以基礎(chǔ)平面控制網(wǎng)CPⅠ為平面控制基準(zhǔn)，高程測量應(yīng)以二等水準(zhǔn)基點(diǎn)為高程控制測量基準(zhǔn)。
客運(yùn)專線鐵路工程測量平面控制網(wǎng)第一級為基礎(chǔ)平面控制網(wǎng)（CPⅠ），第二級為線路控制網(wǎng)（CPⅡ），第三級為基樁控制網(wǎng)（CPⅢ）。
同樣作為高等院校的我們也不能忽視這些新事物的出現(xiàn)和演變，我們需要緊跟技術(shù)發(fā)展，將這些介紹給我們學(xué)生；不能讓學(xué)生輸在起跑線上。
1.5沉降監(jiān)控量測客專、高鐵要求對地基沉降做了很多處理，但無砟軌道鋪設(shè)后線下構(gòu)筑物仍有可能發(fā)生不均勻沉降，這會給線路維修帶來很多的問題。因此，客專、高鐵無砟軌道對路基、橋涵、隧道等線下工程的工后沉降要求相當(dāng)嚴(yán)格。南廣線在修建的過程中要求線下工程建好后必須有一年的時(shí)間進(jìn)行沉降監(jiān)控量測，一年后變形符合要求，才能進(jìn)行軌道板的澆注施工。這要求我們在今后的教學(xué)中要加強(qiáng)沉降的檢測量控的教學(xué)，我們以前在課本編寫、教學(xué)組織方面都忽視了的這些東西?？梢哉f沉降觀測是我們很薄弱的一塊。
1.6測量工作時(shí)間的變化以前普鐵由于運(yùn)行速度不是很快，故我們的工務(wù)人員可以在白天利用運(yùn)營間隙進(jìn)行既有線測量。而高鐵白天運(yùn)營時(shí)間是不允許人員進(jìn)入線路的，天窗時(shí)間只有晚上或者專門停運(yùn)才能進(jìn)行既有線的測量，比如廣局就是每天零晨零點(diǎn)至零晨四點(diǎn)。這就要求我們的學(xué)生以后可能要掌握夜間測量的技術(shù)。由于高鐵的建設(shè)相對只是一時(shí)的，更多的時(shí)間是運(yùn)營，所以大量的高鐵的工務(wù)問題在今后有待我們進(jìn)一步研究討論、總結(jié)創(chuàng)新。
1.7測量使用規(guī)范、方法、儀器變化我們所使用的規(guī)范由《新建鐵路工程測量規(guī)范》、《既有鐵路工程測量規(guī)范》轉(zhuǎn)向《客運(yùn)專線無砟軌道鐵路工程測量暫行規(guī)定》；由武廣高鐵的各種測量細(xì)則、方案，轉(zhuǎn)向《高速鐵路工程測量規(guī)范》。我們的地球面是個(gè)橢球曲面，地面上的測量數(shù)據(jù)需投影到施工平面上，曲面和平面數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換時(shí)，不可避免會產(chǎn)生變形誤差。因此規(guī)定客專、高鐵無砟軌道工程測量控制網(wǎng)采用工程獨(dú)立坐標(biāo)系，把邊長投影變形值控制10mm/km，以滿足無砟軌道施工測量的要求。同時(shí)客運(yùn)專線無砟軌道高程控制網(wǎng)應(yīng)按二等水準(zhǔn)測量精度要求施測。鋪軌高程控制測量按精密水準(zhǔn)測量要求施測。這些變化都促使了我們使用的測量儀器淘汰升級。大量先進(jìn)、精密的儀器在現(xiàn)場得到推廣使用。這就要求我們職業(yè)院校必須更新引進(jìn)新儀器，學(xué)習(xí)新儀器的使用，并教會學(xué)生熟練掌握。
二、結(jié)語
縱然現(xiàn)在客專、高鐵也在我國的經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展下得以快速發(fā)展。我國目前已經(jīng)提出不久的將來北京到全國大部分省會城市將會形成8小時(shí)內(nèi)交通圈。到2012年，新建高速鐵路將達(dá)到1.3萬公里。很快高鐵就會走進(jìn)我們的生活，作為鐵路院校，我們應(yīng)該也必須提高、改進(jìn)、更新我們知識、設(shè)備，讓鐵路測量教學(xué)在各方面做好準(zhǔn)備邁入高鐵時(shí)代。為鐵路職教書寫新的篇章。
參考文獻(xiàn)：
[1]《武廣客運(yùn)專線高速鐵路測量技術(shù)總結(jié)》，中鐵十五局集團(tuán)第七工程處，作者未知，中國，2009.
[2]《客運(yùn)專線鐵路無砟軌道鋪設(shè)條件評估技術(shù)指南》(下稱《評估技術(shù)指南》)，鐵建設(shè)[2006]158號，鐵道部，中國，2006.
[3]《新建時(shí)速度300～350公里客運(yùn)專線鐵路設(shè)計(jì)暫行規(guī)定》(上、下)，鐵建設(shè)[2007]47號，鐵道部，中國，2007.
篇4
關(guān)鍵詞：高速鐵路 線下工程 加密控制測量
中圖分類號：P224 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1672-3791（2013）02（b）-0046-01
在高速鐵路的建設(shè)過程中，線下工程控制測量的精度直接影響施工過程的測量放樣工作的可靠性。進(jìn)行科學(xué)有效的控制測量時(shí)必要的。所謂線下工程，是指路基填筑、地基處理、砌筑支擋建筑物或排水設(shè)施、橋隧涵洞施工等。與設(shè)計(jì)單位交接樁后，施工單位即展開平面控制網(wǎng)的復(fù)測工作，復(fù)測無誤批復(fù)后方能進(jìn)行控制點(diǎn)加密工作。加密控制測量可采用導(dǎo)線測量或GPS控制測量。
1 路基加密控制測量
復(fù)測成果批復(fù)以后，根據(jù)設(shè)計(jì)單位所交的GPS點(diǎn)、導(dǎo)線點(diǎn)對控制網(wǎng)進(jìn)行加密，以滿足路基板樁以及中線、邊線和一般構(gòu)筑物的施工放樣的需要。加密控制點(diǎn)按四等導(dǎo)線測量精度進(jìn)行控制，采用DJ2級全站儀施測，加密點(diǎn)起閉于設(shè)計(jì)單位所交的GPS點(diǎn)、導(dǎo)線點(diǎn)，角度采用方向觀測法觀測4測回，距離對向觀測2測回并進(jìn)行加乘常數(shù)改正、氣象改正和投影改正。當(dāng)施測條件困難時(shí)可采用跨河水準(zhǔn)測量或光電測距三角高程測量施測。
水準(zhǔn)點(diǎn)加密與導(dǎo)線點(diǎn)加密同步進(jìn)行，采用二等水準(zhǔn)測量，加密水準(zhǔn)點(diǎn)起閉于設(shè)計(jì)水準(zhǔn)基點(diǎn)。導(dǎo)線點(diǎn)加密與水準(zhǔn)點(diǎn)加密測量采用嚴(yán)密平差法進(jìn)行平差。
2 橋涵加密控制測量
特大橋、大橋及特殊結(jié)構(gòu)須建立獨(dú)立的的平面、高程控制網(wǎng)，平面控制網(wǎng)采用GPS C級控制網(wǎng)進(jìn)行施測，控制點(diǎn)與線路的垂直距離一般應(yīng)大于150 m，控制點(diǎn)位置選在不受施工干擾并且在施工沉降范圍以外的地方，為避免對無線電信號的干擾，GPS點(diǎn)要盡可能遠(yuǎn)離高壓線、一次或者二次變電所以及微波發(fā)射塔等地點(diǎn)；為有效接收衛(wèi)星傳來的信號，GPS點(diǎn)還要盡可能選擇在上方視野開闊的地方。控制點(diǎn)埋設(shè)為混凝土鐵芯樁，控制點(diǎn)間的距離約500～600 m，并沿橋軸線兩側(cè)布設(shè)。
在滿足橋軸線測定和墩臺中心定位精度的前提下，力求圖形簡單并有足夠強(qiáng)度，以減輕外業(yè)工作負(fù)擔(dān)和內(nèi)業(yè)計(jì)算壓力。施工控制網(wǎng)一般按三角鎖或大地四邊形形式布設(shè)，采用4臺GPS接收機(jī)同時(shí)作業(yè)，每時(shí)段觀測時(shí)間均≥60 min。觀測嚴(yán)格執(zhí)行測量計(jì)劃，按規(guī)定時(shí)間進(jìn)行同步觀測作業(yè)。天線的對中精度為1 mm，每時(shí)段觀測前后分別量取天線高，誤差不大于2 mm，取兩次平均值作為最終結(jié)果。
平面控制網(wǎng)的控制點(diǎn)選在便于施工放樣，穩(wěn)固可靠并且在施工影響范圍以外的地方，圖形可形成三角形、閉合或附合導(dǎo)線網(wǎng)。一般大橋按四等導(dǎo)線網(wǎng)施測，測角中誤差為±2.5″，導(dǎo)線水平角度采用DJ1級全站儀施測，角度采用方向觀測法觀測4測回；一般特大橋（橋長500～1000 m）按三等導(dǎo)線網(wǎng)施測，測角中誤差為±1.8″，導(dǎo)線水平角度采用DJ1級全站儀施測，角度采用方向觀測法觀測6測回。導(dǎo)線邊長對向觀測2測回并進(jìn)行、加乘常數(shù)改正、氣象改正和投影改正。
所有獨(dú)立的平面、高程控制網(wǎng)必須定期與CPI、CPII控制點(diǎn)聯(lián)測，保證獨(dú)立控制網(wǎng)的準(zhǔn)確性。
3 隧道加密控制測量
隧道洞外平面控制網(wǎng)應(yīng)沿隧道兩洞口連線方向布設(shè)，采用GPS C級控制網(wǎng)進(jìn)行施測。將標(biāo)定隧道中線的控制點(diǎn)納入控制網(wǎng)，每個(gè)開挖洞口布設(shè)的控制點(diǎn)不少于3個(gè)并互相通視。點(diǎn)間距離300～600 m。
隧道GPS控制網(wǎng)布設(shè)成三角形或大地四邊形。各控制點(diǎn)與隧道中線點(diǎn)直接構(gòu)成GPS基線向量的觀測值，每個(gè)點(diǎn)至少有2條GPS基線向量的觀測值，多數(shù)點(diǎn)有3條以上GPS基線向量的觀測值。隧道的C級GPS網(wǎng)的觀測、數(shù)據(jù)采集及精度要求同特大橋C級GPS網(wǎng)測量。
洞內(nèi)平面控制測量按四等導(dǎo)線精度施測，角度測量采用DJ2級測角儀器觀測4測回，距離采用I級測距儀觀測2測回，測角中誤差為±2.5″，導(dǎo)線點(diǎn)布設(shè)在施工干擾小，穩(wěn)固可靠的地方，點(diǎn)間視線離開洞內(nèi)設(shè)施0.2 m以上。平均邊長在200～300 m之間，洞內(nèi)導(dǎo)線布設(shè)為導(dǎo)線環(huán)，每環(huán)邊長為4～6條。長大隧道的平面、高程控制網(wǎng)必須定期與CPI、CPII控制點(diǎn)聯(lián)測，保證獨(dú)立控制網(wǎng)的準(zhǔn)確性。
參考文獻(xiàn)
篇5
關(guān)鍵詞：鐵路；路基；沉降觀測
中圖分類號： U231 文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A
一、工程概況
我單位承擔(dān)蘭新客運(yùn)專線DK1557+422-DK1600+000段沉降觀測工作，全段為無碴軌道，需要在施工過程中進(jìn)行沉降觀測。本段路基共38km、橋梁4km，其中路基形式為路堤。
二、沉降觀測方案
1、工作基準(zhǔn)點(diǎn)的布置
基點(diǎn)以鐵路勘察第一設(shè)計(jì)院提供的CPI、CPII高程點(diǎn)為基準(zhǔn)，按二等水準(zhǔn)測量的方法進(jìn)行加密，水準(zhǔn)基點(diǎn)沿線路300~400米設(shè)一個(gè)，水準(zhǔn)基點(diǎn)要求有較高的穩(wěn)定性，其埋設(shè)深度應(yīng)在凍土層以下1.0m為宜，頂部應(yīng)為不銹鋼鋼頭。如下圖：
2、沉降觀測點(diǎn)布置原則
沉降觀測點(diǎn)埋設(shè)在需要測定的沉降變形體上。點(diǎn)位應(yīng)設(shè)在能反應(yīng)沉降變形體的特征部位，不但要求牢固、便于觀測、形式美觀，結(jié)構(gòu)合理，且不破壞沉降變形體的外觀和使用。沉降變形點(diǎn)按路基、橋涵、隧道等各專業(yè)布點(diǎn)要求進(jìn)行。
2.1觀測點(diǎn)的間距一般不大于50m，每三個(gè)Ⅰ型觀測斷面設(shè)置一個(gè)Ⅲ型觀測斷面。路堤段路基設(shè)Ⅰ型觀測斷面，應(yīng)在基底位線路中心線上布沉降板；基床底層施工完畢預(yù)壓土堆載之前在距左右線各5.0m位埋設(shè)沉降監(jiān)測樁，基床表層施工完畢在距左右線各1.5m和線路中心線位埋設(shè)沉降監(jiān)測樁。Ⅲ型觀測斷面橫剖面管埋設(shè)于路基基底碎石墊層頂面處，由于本段路基有些路基為正改線并行，因此剖面管應(yīng)貫穿與正改線路基，剖面管兩側(cè)設(shè)素混凝土保護(hù)墩；基床表層施工完畢后在距左右線各1.5m處和路堤中心埋設(shè)沉降監(jiān)測樁。見附圖：
2.2、路涵過渡段沉降標(biāo)設(shè)置
涵洞每側(cè)外邊緣2m設(shè)置一個(gè)Ⅰ型沉降斷面包括沉降板和沉降監(jiān)樁，在涵洞頂部沿過渡段對角線方向埋設(shè)一個(gè)Ⅲ型斷面，以觀測涵洞本身的總沉降和差異沉降。見附圖：
2.2、路橋過渡段沉降標(biāo)設(shè)：
在距橋頭1m處設(shè)置設(shè)一個(gè)Ⅱ型斷面，0m設(shè)置一個(gè)Ⅲ型斷面，10m、30m
處設(shè)2個(gè)Ⅰ型斷面，具體見附圖：橋臺路橋過渡段沉降監(jiān)測平面布置示意圖
3、沉降觀測標(biāo)的制作
3.1、沉降監(jiān)測樁：樁體選擇Φ20mm不銹鋼棒，頂部磨圓并刻畫十字線，底部焊接彎鉤，待基床表層級配碎石施工完成后，通過測量埋在監(jiān)測斷面設(shè)計(jì)位，埋深度0.5m，樁周0.15m用C20混凝土澆筑固定，完成埋設(shè)后按二等水準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)測量樁頂標(biāo)高作為初始讀數(shù)。
3.2、沉降板：由底板、金屬測桿（φ40mm鍍鋅鐵管）及保護(hù)套（φ75mmPV管）組成。底板尺寸為50cm×50cm,厚5cm。按二等水準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)測量沉降板標(biāo)高變化。
①沉降板埋設(shè)位應(yīng)按設(shè)計(jì)測量確定，埋設(shè)位處可墊10cm砂墊層找平，埋設(shè)時(shí)確保測桿與地面垂直。
②放好沉降板后，回填一定厚度的墊層，再套上保護(hù)套管，保護(hù)套管略低于沉降板測桿，上口加蓋封住管口，并在其周圍填筑相應(yīng)填料穩(wěn)定套管，完成沉降板的埋設(shè)工作。
③按二等水準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)測量埋設(shè)就位的沉降板測桿桿頂標(biāo)高讀數(shù)作為初始讀數(shù)，隨著路基填筑施工逐漸接高沉降板測桿和保護(hù)套管，每次接長高度以0.5m為宜，接長前后測量桿頂標(biāo)高變化量確定接高量。金屬測桿用螺絲套扣連接，保護(hù)套管用PVC管外接頭連接。
3.3、定點(diǎn)式剖面沉降測試壓力計(jì)：定點(diǎn)式剖面沉降測試壓力計(jì)底板采用沉降板底板，埋設(shè)位應(yīng)按設(shè)計(jì)測量確定；埋設(shè)位處可墊10cm砂墊層找平，埋設(shè)時(shí)確保底板水平，填土至0.6m高度碾壓密后開一小凹坑將壓力計(jì)放入坑內(nèi)，用細(xì)粒土將坑填平后，繼續(xù)施工路基填土。埋設(shè)完成后，將壓力計(jì)監(jiān)測線沿水平方向甩到坡腳后，在坡腳處設(shè)C20素混凝土保護(hù)墩(0.5 m×0.5 m×0.95m ) ，墩內(nèi)預(yù)埋剖面管管材，監(jiān)測線從管內(nèi)穿出；墩旁設(shè)監(jiān)測樁，監(jiān)測樁采用C20素混凝土灌注，斷面采用0.5 m×0.5 m×1.6m，并在樁頂預(yù)埋半圓形不銹鋼耐磨測頭，監(jiān)測樁用鋼筋混凝土保護(hù)盒保護(hù)。待上部一層填料壓實(shí)穩(wěn)定后，連續(xù)監(jiān)測數(shù)日，取穩(wěn)定讀數(shù)作為初始讀數(shù)。
3.4、剖面沉降管：路基基底剖面沉降管在地基加固及墊層施工完畢后，填土至0.6m高度碾壓密實(shí)后開槽埋設(shè)，開槽寬度20～30cm，開槽深度至地基加固墊層頂面，槽底回填0.2m厚的中粗砂，在槽內(nèi)敷設(shè)沉降管（沉降管內(nèi)穿入用于拉動測頭的鍍鋅鋼絲繩），其上夯填中粗砂至與碾壓面平齊。Ⅳ型斷面中剖面管在涵頂填土0.6m厚開槽施工埋設(shè)，原則同基底剖面管埋設(shè)方法。沉降管埋設(shè)位擋土墻處應(yīng)預(yù)留孔洞。沉降管敷設(shè)完成后，在兩頭設(shè)0.5 m×0.5 m×0.95m C20素混凝土保護(hù)墩。并于一側(cè)管口處設(shè)監(jiān)測樁，監(jiān)測樁采用C20素混凝土灌注，斷面采用0.5 m×0.5 m×1.6m，并在樁頂預(yù)埋半圓形不銹鋼耐磨測頭,監(jiān)測樁用鋼筋混凝土保護(hù)盒保護(hù)。待上部一層填料壓實(shí)穩(wěn)定后，連續(xù)監(jiān)測數(shù)日，取穩(wěn)定讀數(shù)作為初始讀數(shù)。
4、儀器及精度方法
4.1、觀測儀器采用LEICA DNA03精密電子水準(zhǔn)儀，及配套2m或3m銦瓦條碼水準(zhǔn)尺和7.5kg尺墊，水準(zhǔn)儀和水準(zhǔn)尺均在有效合格檢定內(nèi)。水準(zhǔn)儀與水準(zhǔn)尺在使用前及使用過程中，經(jīng)常規(guī)檢校合格，水準(zhǔn)儀視準(zhǔn)軸與水準(zhǔn)管軸的夾角均不超過15″。儀器各種設(shè)正確，其中有限差要求的項(xiàng)目按規(guī)范要求在儀器中進(jìn)行設(shè)，并在數(shù)據(jù)采集時(shí)自動控制，不滿足要求的在現(xiàn)場進(jìn)行提示并進(jìn)行重測。
4.2采用單路線往返觀測，一條路線的往返測必須使用同一類型儀器和轉(zhuǎn)點(diǎn)尺墊，沿同一路線進(jìn)行。觀測成果的重測和取舍按《國家一、二等水準(zhǔn)測量規(guī)范》（GB12897―2006）有關(guān)要求執(zhí)行。
4.3觀測時(shí)，視線長度≥3m且≤50m，前后視距差≤1.5m，
前后視距累積差≤6.0m，視線高度≥0.55m；測站限差:兩次讀數(shù)≤0.4mm，兩次所測高差之差≤0.6mm，檢測間歇點(diǎn)高差之差≤1.0 mm；
觀測讀數(shù)和記錄的數(shù)字取位：讀數(shù)記至0.01mm。
4.4、觀測時(shí)，每測段往測與返測的測站數(shù)均為偶數(shù)，往測時(shí)奇數(shù)站按后―前―前―后，偶數(shù)站前―后―后―前按順序進(jìn)行，返測時(shí)奇、偶站觀測順序與往測時(shí)偶、奇站相同，每一測段應(yīng)為偶數(shù)測站。一組往返測宜安排在不同的時(shí)間段進(jìn)行；由往測轉(zhuǎn)向返測時(shí)，應(yīng)互換前后尺再進(jìn)行觀測；
4.5觀測前30min，將儀器于露天陰影處，使儀器與外界氣溫趨于一致；對于數(shù)字式水準(zhǔn)儀，進(jìn)行不少于20次單次測量，達(dá)到儀器預(yù)熱的目的。測量中避免望遠(yuǎn)鏡直接對著太陽；避免視線被遮擋，遮擋不超過標(biāo)尺在望遠(yuǎn)鏡中截長的20%。觀測時(shí)用測傘遮蔽陽光，對于電子水準(zhǔn)儀，施測時(shí)均裝遮光罩。
4.6自動安平水準(zhǔn)儀的圓水準(zhǔn)器，嚴(yán)格平。在連續(xù)各測站上安水準(zhǔn)儀時(shí)，使其中兩腳螺旋與水準(zhǔn)路線方向平行，第三腳螺旋輪換于路線方向的左側(cè)與右側(cè)。除路線拐彎處外，每一測站上儀器與前后視標(biāo)尺的三個(gè)位，一般為接近一條直線。
4.7觀測過程中為保證水準(zhǔn)尺的穩(wěn)定性，選用7.5kg的尺墊，水準(zhǔn)觀測路線必須路面硬實(shí)，觀測過程中尺墊踩實(shí)以避免尺墊下沉。同時(shí)觀測過程中避免儀器安在容易震動的地方，如果臨時(shí)有震動，確認(rèn)震動源造成的震動消失后，再激發(fā)測量鍵。水準(zhǔn)尺均借助尺撐整平扶直，確保水準(zhǔn)尺垂直。
4.8、觀測精度應(yīng)符合下表規(guī)定
等級 相鄰基準(zhǔn)點(diǎn)高差中誤差（mm） 每站高差中誤差（mm） 往返較差、附合或環(huán)線閉合差（mm） 檢測已測高差較差（mm） 使用儀器、觀測方法及要求
二等 0.5 0.13 0.3 n 0.5 n DS05 型儀器，按《高速鐵路工程測量規(guī)范》一等水準(zhǔn)測量的技術(shù)要求施測。
三等 1.0 0.3 0.6 n 0.8 n DS05 型儀器，按《高速鐵路工程測量規(guī)范》二等水準(zhǔn)測量的技術(shù)要求施測。
5、沉降觀測頻次的劃分
5.1、路基沉降觀測要求，如下表：
5.2、墩臺觀測頻次
墩臺基礎(chǔ)沉降觀測一般根據(jù)下表中要求的時(shí)間間隔進(jìn)行。如下表：
觀測階段 觀測頻次 備注
觀測期限 觀測周期
墩臺基礎(chǔ)施工完成 / / 設(shè)置觀測點(diǎn)，進(jìn)行首次觀測
墩臺混凝土施工 全程 荷載變化前后各1 次或1 次/周 承臺回填時(shí)，臨時(shí)觀測點(diǎn)取消
預(yù)制梁橋 架梁前 全程 1 次/周
預(yù)制梁架設(shè) 全程 前后各1 次 架梁后除荷載變化觀測外，每15 天應(yīng)有一組觀測
附屬設(shè)施施工 全程 荷載變化前后各1 次或1 次/周
橋位施工橋梁 制梁前 全程 1 次/周
上部結(jié)構(gòu)施工中 全程 荷載變化前后各1 次或1 次/周
附屬設(shè)施施工 全程 荷載變化前后各1 次或1 次/周
架橋機(jī)（運(yùn)梁車）通過 全程 前后各1 次 至少進(jìn)行2 次通前后的觀測
橋梁主體工程完工～無砟軌道鋪設(shè)前 ≥6 個(gè)月 1 次/周 巖石地基的橋梁，一般不宜少于2 個(gè)
月
無砟軌道鋪設(shè)期間 全程 1 次/天
0～3 個(gè)月 1 次/月 工后沉降 長期觀測
無砟軌道鋪設(shè)完成后 個(gè)月 24 4～12 個(gè)月 1 次/3 個(gè)月
注：1、觀測墩臺沉降時(shí)，應(yīng)同時(shí)記錄結(jié)構(gòu)荷載狀態(tài)、環(huán)境溫度及天氣日照情況。
2、架橋機(jī)（運(yùn)梁車）通過時(shí)觀測要求：第一次通過和第二次通過前后均需要觀測，其后每1 次/1天，連續(xù)2 次；其后每1 次/3天，連續(xù)3 次，以后1 次/1 周。 (2) 涵洞沉降觀測據(jù)下表中要求的時(shí)間間隔進(jìn)行，涵洞頂填土沉降的觀測應(yīng)與路基沉降觀測同步進(jìn)行。
5.3．涵洞沉降觀測
涵洞施工完成后，應(yīng)系統(tǒng)觀測涵洞的沉降。各階段觀測頻次要滿足下表要求
觀測階段 觀測頻次 備注
觀測期限 觀測周期
涵洞基礎(chǔ)施工完成 / / 設(shè)置觀測點(diǎn)
涵洞主體施工完成 全程 荷載變化前后各1 次或1 次/周 測試點(diǎn)移至邊墻兩側(cè)
洞頂填土施工 全程 荷載變化前后各1 次或1 次/周
架橋機(jī)（運(yùn)梁車）通過 全程 前后 至少進(jìn)行2 次通過前后的觀測
涵洞完工～無砟軌道鋪設(shè)前 ≥6 個(gè)月 1 次/周
無砟軌道鋪設(shè)期間 全程 1 次/天
0～3 個(gè)月 1 次/月 工后沉降 長期觀測
無砟軌道鋪設(shè)完成后 個(gè)月 24 4～12 個(gè)月 1 次/3 個(gè)月
13～24 個(gè)月 1 次/6 個(gè)月
注：1、涵洞沉降變形觀測時(shí)，應(yīng)同時(shí)記錄結(jié)構(gòu)荷載狀態(tài)、黃精溫度及天氣日照情況。
2、架橋機(jī)（運(yùn)梁車）通過時(shí)觀測要求：每1 次/1天，連續(xù)2 次；其后每1次/3天，連續(xù)3 次，以后1 次/1周。
6、觀測資料整理
1、采用統(tǒng)一的《蘭新第二雙線客專鐵路路基沉降觀測記錄表》做好觀測數(shù)據(jù)的記錄與整理。根據(jù)觀測資料，及時(shí)繪制每個(gè)觀測標(biāo)志點(diǎn)的荷載――時(shí)間――沉降曲線。如下圖：
橋涵沉降及沉降變形觀測資料。
橋涵地段線路縱斷面圖、工程地質(zhì)縱橫斷面圖、橋涵設(shè)計(jì)圖紙和說明書、沉降計(jì)算報(bào)告等相關(guān)設(shè)計(jì)資料。
施工過程、施工核查、施工記錄和原材料檢驗(yàn)情況等施工資料。
施工質(zhì)量控制過程和抽檢情況等監(jiān)理資料。
三、數(shù)據(jù)分析及成果
1、數(shù)據(jù)單一橋臺
對于單一橋臺的觀測數(shù)據(jù)分以下四個(gè)階段進(jìn)行歸納、分析：架梁之前、架梁后至鋪設(shè)二期恒載前、鋪設(shè)二期恒載后至鋼軌鎖定前、鋼軌鎖定以后。
2、數(shù)據(jù)管段分析
對于一座橋不僅要控制每個(gè)墩臺的沉降，同時(shí)也要控制相鄰橋墩的不均勻沉降，從而得出全橋的整體分析。
3、數(shù)據(jù)評估分析
3.1橋涵沉降預(yù)測采用雙曲線回歸法。對于預(yù)制梁橋，基礎(chǔ)沉降應(yīng)按橋墩臺混凝土施工后、架梁前及架梁后三階段進(jìn)行；對于原位施工的橋梁及涵洞，基礎(chǔ)沉降應(yīng)根據(jù)實(shí)際施工狀態(tài)及荷載變化情況，劃分為基礎(chǔ)施工完成～橋墩完成、架梁前后、架梁后至鋪設(shè)鋼軌之前、鋪設(shè)鋼軌至鋼軌鎖定之前、鋼軌鎖定之后至正式運(yùn)營之前、正式運(yùn)營之后等多個(gè)階段。
3.2根據(jù)橋涵實(shí)際荷載情況及觀測數(shù)據(jù)，應(yīng)作回歸分析及預(yù)測，綜合確定沉降變形的趨勢，曲線回歸的相關(guān)系數(shù)不應(yīng)低于0.92。
3.3沉降預(yù)測的可靠性應(yīng)經(jīng)過驗(yàn)證，間隔不少于3個(gè)月的兩次預(yù)測最終沉降的差值不應(yīng)大于8mm。
3.4橋梁主體結(jié)構(gòu)完工至無砟軌道鋪設(shè)前，沉降預(yù)測的時(shí)間應(yīng)滿足下列條件：
S(t)/S(t=∞)≥75%
式中：
S(t)：預(yù)測時(shí)的沉降觀測值；
S(t=∞)：預(yù)測的最終沉降值。
3.5設(shè)計(jì)預(yù)測的總沉降量與通過實(shí)測資料預(yù)測的總沉降量之差不宜大于10mm。
3.6梁體
根據(jù)評估指南》中對預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁上部結(jié)構(gòu)變形的規(guī)定：“終張拉完成時(shí)，梁體跨中彈性變形不宜大于設(shè)計(jì)值的1.05倍；扣除各項(xiàng)彈性變形、終張拉60d后，L≤50m梁體跨中徐變上拱度實(shí)測值不應(yīng)大于7mm；L>50m梁體跨中徐變變形實(shí)測值不應(yīng)大于L/7000或14mm；不能滿足上述要求時(shí)，應(yīng)根據(jù)梁體變形的實(shí)測結(jié)果，確定梁體的實(shí)際彈性變形及徐變系數(shù)，并估算無砟軌道的鋪設(shè)時(shí)間?！?/p>
四、沉降觀測的幾點(diǎn)要求
1、觀測工作基準(zhǔn)點(diǎn)的準(zhǔn)確性，應(yīng)定期對基準(zhǔn)點(diǎn)進(jìn)行復(fù)測。
2、保證工作基準(zhǔn)點(diǎn)在施工過程中不被移動和破壞，在埋設(shè)觀測點(diǎn)過程當(dāng)中應(yīng)保證其垂直度，并保證連接桿件緊密，安裝完成后應(yīng)使用鐵架或木架保護(hù)觀測設(shè)施。
3、在觀測過程中注意觀測方法，觀測應(yīng)連續(xù)進(jìn)行且固定觀測線路，嚴(yán)格按二等水準(zhǔn)測量精度進(jìn)行。
4、如果在觀測過程中土質(zhì)比較軟，尺墊無法踩實(shí)時(shí)應(yīng)在路面上做牢固的混凝土標(biāo)識以供在觀測時(shí)當(dāng)做工作轉(zhuǎn)點(diǎn)傳遞高程使用。
5、原始觀測數(shù)據(jù)及時(shí)處理，發(fā)現(xiàn)不合格數(shù)據(jù)及時(shí)剔除并補(bǔ)測。
五、沉降觀測的未來發(fā)展
高速鐵路的沉降觀測，目前使用較多的是二等水準(zhǔn)路線觀測等。在目前監(jiān)測工作中，也通常使用多種方法進(jìn)行觀測，從而對沉降結(jié)果進(jìn)行相互對照和檢核。當(dāng)前，沉降觀測的發(fā)展趨勢是在已有觀測技術(shù)方法的基礎(chǔ)上不斷引入其他學(xué)科的方法，研究發(fā)展學(xué)科交叉型技術(shù)方法，從而不斷提高高速鐵路沉降觀測測的精度等技術(shù)指標(biāo)，并適應(yīng)長期高頻率的對路基、橋涵等沉降情況的監(jiān)測，符合經(jīng)濟(jì)合理的原則。同時(shí)，不斷引入最新的現(xiàn)代衛(wèi)星、電子、自動化、計(jì)算機(jī)等高新技術(shù)，使沉降觀測不斷向著高精度、實(shí)時(shí)、智能化的方向發(fā)展。
參考文獻(xiàn)
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2.《客運(yùn)專線鐵路無砟軌道測量技術(shù)暫行規(guī)定》（鐵建設(shè)[2006]189號）；
3．《國家一、二等水準(zhǔn)測量規(guī)范》（GB12897―2006）；
4．《建筑沉降變形測量規(guī)程》（JGJ/T8-2007）；
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6．《客運(yùn)專線無砟軌道鐵路施工技術(shù)指南》（TZ216-2007）；
7．《工程測量規(guī)范》（GB0026－93）；
8．《全球定位系統(tǒng)（GPS）鐵路測量規(guī)程》（TB10054－97）；
9．《客運(yùn)專線無砟軌道鐵路設(shè)計(jì)指南》（鐵建設(shè)函[2005]754號）；
篇6
【關(guān)鍵詞】高速鐵路 橋梁 沉降 觀測技術(shù)
中圖分類號：U238 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：
一、前言
近年來，隨著我國鐵路事業(yè)的發(fā)展，以及列車提速等多方面的要求，高速鐵路的廣泛修建已經(jīng)成為我國鐵路交通事業(yè)發(fā)展的必然趨勢。由于時(shí)速達(dá)到200km/h 以上的高速鐵路，其路基、隧道及橋梁的列車動力作用遠(yuǎn)大于普通鐵路，軌道的不平順對快速列車引起的列車振動也遠(yuǎn)比相同條件下普通列車的嚴(yán)重，即旅客感受到的舒適度程度因速度的提高而降低，因此高速鐵路對軌道的高平順性提出了更高的要求。在高速鐵路工程的設(shè)計(jì)與施工中，橋梁沉降觀測是測量工程中重要的管理項(xiàng)目之一，對于工程項(xiàng)目整體質(zhì)量的實(shí)現(xiàn)具有重要的意義。
二、橋梁沉降觀內(nèi)容及測點(diǎn)的布置
1、橋梁工程的每個(gè)墩、臺均要進(jìn)行沉降觀測,觀測標(biāo)志盡量靠近地面(水面) 。
2、承臺
在承臺對角兩側(cè)各設(shè)置1處觀測點(diǎn)，主要觀測墩身施工后沉降情況，同時(shí)，在墩身施工后，轉(zhuǎn)移至墩身觀測點(diǎn)測量。
3、橋墩
橋墩上橫橋向兩側(cè)各設(shè)1個(gè)觀測點(diǎn)，觀測點(diǎn)距地面(水面)高度為1 m 左右,特殊情況可按照確保觀測精度、方便觀測、利于測點(diǎn)保護(hù)的原則根據(jù)具體情況確定。在墩身較矮，墩帽阻礙立尺的情況下，觀測點(diǎn)設(shè)在墩高處，采用倒尺法測量。
4、橋臺
觀測點(diǎn)設(shè)在臺頂(臺帽及背墻頂) ,數(shù)量每臺不少于4 處,分別設(shè)在臺帽兩側(cè)及背墻兩側(cè)(橫橋向) 。
5、梁體觀測標(biāo)埋設(shè)
（一）梁體徐變布設(shè)一般在梁體混凝土澆筑完且具有一定強(qiáng)度后布設(shè),應(yīng)有利于預(yù)埋鋼筋的定位。
（二）預(yù)埋鋼筋的材料主要是尺寸為1. 6 cm的鋼筋,在埋設(shè)時(shí)混凝土上面預(yù)留出3 mm左右的長度以便于測設(shè)。
（三）梁體觀測標(biāo)埋設(shè)在梁端四角及梁體垂直中線上。
(四）梁體徐變觀測
對原材料變化不大、預(yù)制工藝穩(wěn)定、批量生產(chǎn)的預(yù)應(yīng)力混凝土預(yù)制梁,徐變變形觀測可每30孔選擇一孔進(jìn)行,不足30孔按30孔計(jì)?，F(xiàn)場澆注的預(yù)應(yīng)力簡支梁,大于10孔時(shí),每10孔選擇1孔進(jìn)行觀測,不足10孔按10孔計(jì)。每座橋至少選擇1孔進(jìn)行梁體徐變觀測。梁體徐變觀測時(shí)間為終張拉后60 d以上。
5、觀測精度及使用儀器
沉降監(jiān)測網(wǎng)觀測采用二等水準(zhǔn)測量方法,使用精密水準(zhǔn)儀進(jìn)行測量。沉降水準(zhǔn)的測量精度為±lmm,讀數(shù)取位至0. 1 mm。水準(zhǔn)儀精度等級為DS1級。
6、沉降觀測頻度
每階段的沉降觀測,在開始時(shí)一般可每周觀測一次,以后視兩次觀測沉降量的變化情況,可適當(dāng)調(diào)整沉降觀測的頻度,但兩次的觀測沉降量不大于1 mm為度。
(一) 橋梁墩臺基礎(chǔ)沉降觀測頻次。在架梁前的橋梁所有部位的沉降觀測全程都是荷載變化前后各1次或1次/周;梁橋在架橋機(jī)通過前后各觀測一次;橋梁主體工程完工～無碴軌道鋪設(shè)前要求有至少6個(gè)月的沉降觀測期,要求每周觀測一次,巖石地基的橋梁,一般不少于2個(gè)月;無碴軌道鋪設(shè)期間一天一次;無碴軌道鋪設(shè)完成后的前三個(gè)月每月觀測一次,一年內(nèi)每3個(gè)月觀測一次,兩年之內(nèi)每半年觀測一次。觀測墩臺沉降時(shí),應(yīng)同時(shí)記錄結(jié)構(gòu)荷載狀態(tài)、環(huán)境溫度及天氣日照情況。
(二)梁體及梁體徐變觀測量間隔時(shí)間。梁體在預(yù)應(yīng)力張拉期間張拉前、后各觀測1次;橋梁附屬設(shè)施安裝前、后各觀測1次;預(yù)應(yīng)力張拉完成～無碴軌道鋪設(shè)前張拉完成后第1、3、5天各觀測一次,張拉完成后1～3月,每7 d為一測量周期;無碴軌道鋪設(shè)期間每天觀測1次;無碴軌道鋪設(shè)完成后第0～3月,每1個(gè)月為一測量周期,第4～12月,每1個(gè)月為一測量周期,第13～24月,每1個(gè)月為一測量周期,同時(shí)注意測量梁體徐變時(shí),應(yīng)同時(shí)記錄環(huán)境溫度及天氣日照情況。
二、沉降觀測要求
1、首次沉降觀測
承臺施工完成后，及時(shí)設(shè)置沉降觀測點(diǎn)并做好標(biāo)志，開始進(jìn)行首次沉降觀測。外業(yè)操作嚴(yán)格按二等水準(zhǔn)測量規(guī)范執(zhí)行，操作要嚴(yán)謹(jǐn)。
2、水準(zhǔn)外業(yè)觀測
在開工前和作業(yè)期間，按規(guī)定對儀器進(jìn)行常規(guī)檢校和經(jīng)常性檢查，保證儀器工作狀態(tài)良好。
（一）在承臺水準(zhǔn)觀測過程中，采用單路線附合往返觀測，一條水準(zhǔn)路線的閉合觀測采用同一臺儀器、同轉(zhuǎn)點(diǎn)尺，電子水準(zhǔn)儀自動記錄。
（二）沿路線施測均使用大于5 kg 的鑄鐵尺墊，水準(zhǔn)標(biāo)尺采用與儀器配套的線條式銦瓦水準(zhǔn)標(biāo)尺，使用兩根竹制撐扶尺，以保證水準(zhǔn)尺氣泡居中；前后視距用經(jīng)鑒定的鋼卷尺進(jìn)行測量，并用電子水準(zhǔn)儀自動測距，確定每測站前后視距相等；使用干濕溫度計(jì)測定氣溫。
3、沉降觀測時(shí)間、方法和精度要求
（一）測量按照二等水準(zhǔn)精度觀測，測量在每2 個(gè)測點(diǎn)間進(jìn)行往返測，閉合差按二等水準(zhǔn)小于4√K(k 為公里數(shù))，往返測互差限差小于6√K；觀測精度高于±1 mm，讀數(shù)取位至0.01 mm。觀測按后－前－前－后的順序進(jìn)行，每一測段均為偶數(shù)站；由往測轉(zhuǎn)向反測時(shí)，互換前后尺再進(jìn)行觀測。
（二）觀測要做到三固定，即固定人員觀測和整理成果、固定使用電子水準(zhǔn)儀及銦瓦水準(zhǔn)尺、固定觀測路線和工作基點(diǎn)。
4、數(shù)據(jù)處理
在每次外業(yè)結(jié)束后，對觀測數(shù)據(jù)進(jìn)行全面檢查，然后進(jìn)行復(fù)核和驗(yàn)算，檢查各項(xiàng)指標(biāo)是否符合規(guī)范要求，對超限部分及時(shí)進(jìn)行外業(yè)補(bǔ)測，完畢后將觀測數(shù)據(jù)傳入計(jì)算機(jī)，然后進(jìn)行內(nèi)業(yè)計(jì)算，打印觀測原始記錄資料。內(nèi)業(yè)計(jì)算包含下列內(nèi)容：各測段的原始數(shù)據(jù)表格；各測段的高差及限差統(tǒng)計(jì)；水準(zhǔn)網(wǎng)嚴(yán)密平差、精度評定和計(jì)算成果。
5、沉降量要求
墩臺基礎(chǔ)的沉降量應(yīng)按恒載計(jì)算，其工后沉降量不應(yīng)超過下列允許值：墩臺均勻沉降量，對于有砟橋面橋梁≤30 mm，對于無砟橋面橋梁≤20 mm；靜定結(jié)構(gòu)相鄰墩臺沉降量之差要求，對于有砟橋面橋梁≤15 mm，對于無砟橋面橋梁≤5 mm；超靜定結(jié)構(gòu)相鄰墩臺沉降量之差除應(yīng)滿足上述規(guī)定外，應(yīng)根據(jù)沉降差對結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的附加應(yīng)力影響確定。
三、橋涵工程沉降評估
根據(jù)橋梁實(shí)際荷載情況及觀測數(shù)據(jù)，應(yīng)作多個(gè)階段的回歸分析及預(yù)測，綜合確定沉降變形的趨勢。首次回歸分析時(shí)，觀測期應(yīng)不少于橋涵主體工程完工后3 個(gè)月，對于巖石地基或良好地質(zhì)的橋涵應(yīng)不少于1 個(gè)月。評估時(shí)，將原始測量數(shù)據(jù)及用數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)軟件生成的各類表格分階段提交評估單位，評估前應(yīng)先遞交評估申請報(bào)告。
四、沉降觀測過程中存在問題分析
在觀測數(shù)據(jù)處理的過程中發(fā)現(xiàn)有的曲線呈現(xiàn)不正常變化,如斷高和隆起,原因主要有以下幾個(gè)方面:基點(diǎn)因破環(huán)重新修復(fù)、測點(diǎn)破壞重新修復(fù)和測點(diǎn)轉(zhuǎn)移導(dǎo)致變化；區(qū)域性地面沉降的不規(guī)則性導(dǎo)致的變化,特別是由于降水的增多,基點(diǎn)和測點(diǎn)沉降不同步,導(dǎo)致數(shù)據(jù)波動比較大；測點(diǎn)受到外力的打擊導(dǎo)致的變化;對于這種情況發(fā)現(xiàn)之后及時(shí)對基準(zhǔn)點(diǎn)重新測量,并及時(shí)修改測點(diǎn)的工況信息,以保證數(shù)據(jù)的真實(shí)可靠。
總結(jié)
高鐵橋梁沉降觀測是一個(gè)系統(tǒng)工程，涉及建設(shè)、設(shè)計(jì)、監(jiān)理、施工、專業(yè)評估、其他信息化檢測等各單位，測量與數(shù)據(jù)處理等均通過無紙化系統(tǒng)與互聯(lián)網(wǎng)傳輸進(jìn)行關(guān)聯(lián)，測量及分析結(jié)果準(zhǔn)確可靠，其結(jié)果將直接決定能否進(jìn)行無砟軌道的鋪設(shè)。京津城際鐵路、武廣高速鐵路等施工技術(shù)成果表明，我國已經(jīng)在高速鐵路技術(shù)領(lǐng)域取得了舉世矚目的成就，并且對京滬高速鐵路等在建重點(diǎn)工程技術(shù)進(jìn)行深化完善，全面掌握長大橋梁及特殊橋梁的關(guān)鍵施工和監(jiān)測技術(shù)，完善無砟軌道和高速鐵路的施工技術(shù)，進(jìn)一步提升高速鐵路建造水平。此外，鐵路信息化建設(shè)步伐也在加快，并將逐步建立健全中國高速鐵路技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系，中國高速鐵路已吸引了世界各國的目光，鐵路“走出去”的戰(zhàn)略取得重要突破。
【參考文獻(xiàn)】
篇7
關(guān)鍵詞：沉降觀測；高速鐵路；施工；應(yīng)用
1.沉降觀測的目的及趨勢
在施工過程中進(jìn)行沉降觀測，分析數(shù)據(jù)隨時(shí)掌握其變化規(guī)律，在不滿足設(shè)計(jì)及相關(guān)要求時(shí)，及時(shí)采取措施加以控制，或是更改設(shè)計(jì)方案，直至滿足沉降要求，確保施工質(zhì)量，這就是沉降觀測的主要目的。隨著我國鐵路事業(yè)的發(fā)展，高速鐵路逐漸替代普通鐵路，主要的特點(diǎn)就是高平順性，高安全性，高舒適性等，沉降觀測已經(jīng)作為高速鐵路正常施工、運(yùn)營的一項(xiàng)不可或缺的重要指標(biāo)。
2.沉降變形的測量控制
2.1 沉降觀測的工作原理
沉降觀測的高程依據(jù)是水準(zhǔn)基點(diǎn)，即在水準(zhǔn)基點(diǎn)高程不變的前提下，定期的測出監(jiān)測點(diǎn)相對于水準(zhǔn)基點(diǎn)的相對高差，并求出其高程，把不同周期的高程加以比較，即可得出監(jiān)測點(diǎn)高程變化的大小及規(guī)律。
2.2 沉降觀測控制網(wǎng)的建立
沉降觀測監(jiān)測網(wǎng)可根據(jù)需要獨(dú)立建網(wǎng)，精度按二等水準(zhǔn)測量精度控制，高程應(yīng)采用施工高程控制網(wǎng)系統(tǒng)。不能利用水準(zhǔn)基點(diǎn)的監(jiān)測網(wǎng)，在施工階段至少應(yīng)與一個(gè)施工高程控制點(diǎn)聯(lián)測，沉降觀測監(jiān)測網(wǎng)與施工高程控制網(wǎng)高程基準(zhǔn)一致；全線二等水準(zhǔn)貫通后，應(yīng)將沉降觀測監(jiān)測網(wǎng)與二等水準(zhǔn)基點(diǎn)聯(lián)測，將沉降觀測監(jiān)測網(wǎng)高程基準(zhǔn)歸化到二等水準(zhǔn)基點(diǎn)上。沉降觀測監(jiān)測網(wǎng)應(yīng)布置成閉合環(huán)狀、節(jié)點(diǎn)或符合水準(zhǔn)路線等形式。
2.3 工作基點(diǎn)及監(jiān)測元器件的埋設(shè)
觀測工作基點(diǎn)必須布設(shè)在便于長期保存和使用且不受施工影響的穩(wěn)定地基內(nèi)。工作基點(diǎn)元件插入基樁中，基樁應(yīng)埋入當(dāng)?shù)貎鼋Y(jié)線以下不小于0.5m，采用混凝土澆注固定，并按順序編號。監(jiān)測點(diǎn)的埋設(shè)位置應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求，且標(biāo)示準(zhǔn)確、埋設(shè)穩(wěn)定。觀測期間應(yīng)對觀測點(diǎn)采取有效的保護(hù)措施，防止施工機(jī)械的碰撞，人為因素的破壞，務(wù)必使觀測工作能善始善終，取得滿意成果。
3 測量事項(xiàng)
3.1 測量實(shí)施要求
沉降觀測采用二等水準(zhǔn)測量，觀測精度不低于±1mm，讀數(shù)精度0.1mm，沉降觀測時(shí)采用DS05型儀器觀測，觀測方法按國家一等水準(zhǔn)測量的技術(shù)要求施測。
3.2 水準(zhǔn)儀的精度要求
選擇滿足二等水準(zhǔn)測量精度要求，不低于DS1精度的精密水準(zhǔn)儀，配套銦瓦鋼尺。
3.3 水準(zhǔn)測量的主要技術(shù)指標(biāo)
應(yīng)滿足《客運(yùn)專線無砟軌道鐵路工程測量暫行規(guī)定》中高程控制測量一二等水準(zhǔn)測量等級有關(guān)指標(biāo)。
水準(zhǔn)觀測精度
等級 每千米水準(zhǔn)測量偶然中誤差（mm） 相鄰基準(zhǔn)點(diǎn)高差中誤差（mm） 每站高差中誤差（mm） 測段較差、附和或環(huán)線閉合差（mm） 檢測已測高差較差（mm）
一等 0.45 0.3 - 2√L/0.3√n 3√L/0.4√n
二等 1.0 1.0 0.3 4√L/0.6√n 6√L/0.8√n
注： L為往返測段、附合或環(huán)線的水準(zhǔn)路線長度，單位km，n為站數(shù)。
水準(zhǔn)觀測主要技術(shù)要求
等級 水準(zhǔn)尺
類型 水準(zhǔn)儀
等級 視距
（m） 前后視距差（m） 測段的前后視距累積差（m） 視線高度（m）
一等 銦瓦 DS05 ≤30 ≤0.5 ≤1.5 下絲讀數(shù)
≥0.5
二等 銦瓦 DS1 ≤50 ≤1.0 ≤3.0 下絲讀數(shù)
≥0.3
DS05 ≤60
注： L為往返測段、附合或環(huán)線的水準(zhǔn)路線長度，單位km。
3.4水準(zhǔn)測量記錄表
水準(zhǔn)測量記錄表是長期保存和使用的基本資料，應(yīng)做到認(rèn)真、字跡清晰、整潔、格式統(tǒng)一。記錄不得轉(zhuǎn)抄或涂改，如觀測、記錄數(shù)據(jù)有誤，應(yīng)在觀測記錄時(shí)將錯誤劃去，在其上方寫上正確數(shù)字，正確數(shù)字及被劃去數(shù)字均應(yīng)清晰可辨認(rèn)，手簿及其他資料圖表應(yīng)有專人保管，不得遺失。
3.5觀測方法及注意事項(xiàng)
3.5.1觀測方法及觀測順序
（1）往測時(shí)，奇數(shù)測站照準(zhǔn)標(biāo)尺分劃的順序?yàn)椋?/p>
a. 后視標(biāo)尺；
b. 前視標(biāo)尺；
c. 前視標(biāo)尺；
d. 后視標(biāo)尺。
（2）往測時(shí)，偶數(shù)測站照準(zhǔn)標(biāo)尺分劃的順序?yàn)椋?/p>
a. 前視標(biāo)尺；
b. 后視標(biāo)尺；
c. 后視標(biāo)尺；
d．前視標(biāo)尺；
（3）返測時(shí)，奇、偶測站照準(zhǔn)標(biāo)尺的順序分別與往測偶、奇站相同。
3.5.2觀測注意事項(xiàng)：
（1）觀測路線應(yīng)組成閉合環(huán)、附合路線或帶結(jié)點(diǎn)的觀測網(wǎng)，并且至少聯(lián)測兩個(gè)以上高等級點(diǎn)。
（2）采用相同的觀測路線和觀測方法；
（3）同一路線使用同一儀器和設(shè)備；
（4）固定觀測人員；
（5）在基本相同的環(huán)境和觀測條件下工作；
3.6觀測頻次
3.6.1路基沉降觀測頻次
所有元器件埋設(shè)后必須測試初始讀數(shù)；在路堤填筑前必須進(jìn)行復(fù)測，作為初始讀數(shù)，路基沉降觀測頻次見表3.6.1
表3.6.1路基沉降觀測頻次
觀測階段
觀測頻次
填筑或堆載 一般
1次/天
沉降量突變
2～3次/天
兩次填筑間隔時(shí)間較長
1次/3天
堆載預(yù)壓或
路基施工完畢 第1個(gè)月
1次/周
第2、3個(gè)月
1次/10天
3個(gè)月以后
1次/2周
6個(gè)月以后
1次/月
冬季：凍結(jié)期與凍融期 觀測頻次比平常期增加一倍。
無碴軌道鋪設(shè)后 第1個(gè)月
1次/2周
第2、3個(gè)月
1次/月
3～12個(gè)月
1次/3月
3.6.2橋梁墩臺沉降觀測頻次
表3.6.2 墩臺沉降觀測頻次
觀測階段
觀測頻次 備注
觀測期限
觀測周期
墩臺基礎(chǔ)施工完成
/
/
設(shè)置觀測點(diǎn)
墩臺混凝土施工 全程
荷載變化前后各1次或1次/周 承臺回填時(shí)，測點(diǎn)應(yīng)移至墩身或墩頂
預(yù)制梁 橋 架梁前 全程 1次/周
預(yù)制梁架設(shè) 全程 前后各1次
附屬設(shè)施施工 全程 荷載變化前后各1次或1次/周
橋位施工橋梁 制梁前 全程
1次/周
上部結(jié)構(gòu)施工中 全程 荷載變化前后各1次或1次/周
附屬設(shè)施施工 全程 荷載變化前后各1次或1次/周
架橋機(jī)(運(yùn)梁車)通過
全程 前后各1次
至少進(jìn)行2次通過前后的觀測
橋梁主體工程完工～
無碴軌道鋪設(shè)前 ≥6個(gè)月 1次/周 巖石地基的橋梁，一般不宜少于2個(gè)月
無碴軌道鋪設(shè)期間
全程
1次/天
無碴軌道鋪設(shè)完成后 24個(gè)月 0～3個(gè)月 1次/月 工后沉降長期觀測
4～12個(gè)月 1次/3個(gè)月
13～24個(gè)月 1次/6個(gè)月
注：觀測墩臺沉降時(shí)，應(yīng)同時(shí)記錄結(jié)構(gòu)荷載狀態(tài)、環(huán)境溫度及天氣日照情況。
3.6.3涵洞沉降觀測頻次
表3.6.3 涵洞沉降觀測頻次
觀測階段
觀測頻次 備注
觀測期限
觀測周期
涵洞基礎(chǔ)施工完成
/ / 設(shè)置觀測點(diǎn)
涵洞主體施工完成
全程 荷載變化前后
或1次/周
觀測點(diǎn)移至邊墻兩側(cè)
洞頂填土施工 全程 荷載變化前后
或1次/周
架橋機(jī)(運(yùn)梁車)通過
全程 前后 至少進(jìn)行2次通過前后的觀測
涵洞完工～
無碴軌道鋪設(shè)前 ≥6個(gè)月
1次/周 巖石地基的涵洞，一般不宜少于2個(gè)月
無碴軌道鋪設(shè)期間
全程
1次/天
無碴軌道鋪設(shè)完成后 24個(gè)月 0～3個(gè)月 1次/月
工后沉降長期觀測
4～12個(gè)月 1次/3個(gè)月
13～24個(gè)月 1次/6個(gè)月
注：測試涵洞沉降時(shí)，應(yīng)同時(shí)記錄結(jié)構(gòu)荷載狀態(tài)、環(huán)境溫度及天氣日照情況。
3.6.4隧道沉降觀測頻次
隧道基礎(chǔ)沉降觀測的頻次不低于表3.6.4的規(guī)定，沉降穩(wěn)定后可不再進(jìn)行觀測。
表3.6.4 隧道基礎(chǔ)沉降觀測頻次
觀測階段 觀測頻次
觀測期限 觀測周期
隧底工程完成后 3個(gè)月
1次/周
無碴軌道鋪設(shè)后
3個(gè)月
0～1個(gè)月 1次/周
1～3個(gè)月
1次/2周
3.6.4過渡段沉降觀測頻次及要求
（1）過渡段沉降觀測應(yīng)以路基面沉降和不均勻沉降觀測為主，沉降觀測期與路基相同，不少于6個(gè)月。
（2）過渡段必須在不同結(jié)構(gòu)物的起點(diǎn)設(shè)置沉降觀測斷面，距結(jié)構(gòu)物起點(diǎn)5m～10m、20m～30m、50m處分別設(shè)置觀測斷面。剖面沉降沿線路斜向?qū)蔷€連續(xù)布置沉降管，并在沉降管口設(shè)置沉降觀測樁。
（3）沉降觀測水準(zhǔn)的測量精度不低于1mm，讀數(shù)取位至0.1mm。
（4）沉降觀測的頻次不低于表3.6.1路基沉降觀測頻次的規(guī)定。當(dāng)環(huán)境條件發(fā)生變化或數(shù)據(jù)異常時(shí)應(yīng)及時(shí)觀測。
4.內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)處理
（1）通過外業(yè)精度指標(biāo)檢核合格后，利用專用平差軟件進(jìn)行平差計(jì)算，通過歷次高程變化，計(jì)算出本次沉降量與累計(jì)沉降量；本次沉降量=Hn-1- Hn , 累計(jì)沉降量=H1-Hn(Hn為本次觀測高程，Hn-1為本次之前的觀測高程，H1為第一次觀測值或基準(zhǔn)值)，隆起為“-”，下沉為“+”；
（2）特別注意關(guān)于觀測階段，工況的填寫準(zhǔn)確、真實(shí)，如堆載預(yù)壓開始、路基填筑完成、架梁后第一次觀測等標(biāo)志性施工節(jié)點(diǎn)；
（3）加強(qiáng)工作基準(zhǔn)點(diǎn)的校核及校核密度，發(fā)現(xiàn)工作基準(zhǔn)點(diǎn)自身發(fā)生變形時(shí)，應(yīng)及時(shí)分析原因，及時(shí)采取合理的方式進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，保持?jǐn)?shù)據(jù)的連續(xù)性、過程的真實(shí)性；
（4）變形突變、異常時(shí)，及時(shí)組織復(fù)測，并報(bào)主管技術(shù)總工審核，必要時(shí)報(bào)送業(yè)主、設(shè)計(jì)、監(jiān)理和評估單位。
（5）內(nèi)業(yè)資料必須真實(shí)完善，堅(jiān)決禁止弄虛作假，要以嚴(yán)謹(jǐn)?shù)摹⒖陀^的態(tài)度對待內(nèi)業(yè)中發(fā)現(xiàn)的任何問題。
5.沉降觀測結(jié)果的分析評估
5.1 路基沉降評估
（1）根據(jù)路基填筑完成或堆載預(yù)壓后不少于3個(gè)月的實(shí)際觀測數(shù)據(jù)作多種曲線的回歸分析，確定沉降變形的趨勢，曲線回歸的相關(guān)系數(shù)不應(yīng)低于0.92。
（2） 沉降預(yù)測的可靠性應(yīng)經(jīng)過驗(yàn)證，間隔不少于3個(gè)月的兩次預(yù)測最終沉降的差值不應(yīng)大于8mm。
（3） 設(shè)計(jì)預(yù)計(jì)總沉降量與通過實(shí)測資料預(yù)測的總沉降量的差值不宜大于10mm。
（4）路基沉降的評估應(yīng)結(jié)合路基各觀測斷面以及相鄰橋涵隧的沉降預(yù)測進(jìn)行，預(yù)測的路基工后沉降值不大于15mm。
（5）路基填筑完成或堆載預(yù)壓后，最終的沉降預(yù)測時(shí)間應(yīng)滿足下列條件 ：
S（t）/S（t= ∞）≥ 75%
式中：
S（t）：預(yù)測時(shí)的沉降觀測值；
S（t= ∞）：預(yù)測的最終沉降值。
注 ：沉降和時(shí)間以路基填筑完成或堆載預(yù)壓后為起始點(diǎn)。
5.2 橋涵沉降評估
（1）根據(jù)橋涵實(shí)際荷載情況及觀測數(shù)據(jù)，應(yīng)作多個(gè)階段的回歸分析及預(yù)測，綜合確定沉降變形的趨勢，曲線回歸的相關(guān)系數(shù)應(yīng)不低于0.92。首次回歸分析時(shí)，觀測期不應(yīng)少于橋涵主體工程完工后3個(gè)月；對于巖石地基等良好地質(zhì)的橋涵，不應(yīng)少于1個(gè)月。
（2）利用兩次回歸結(jié)果預(yù)測的最終沉降的差值不應(yīng)大于8mm。兩次預(yù)測的時(shí)間間隔一般不少于3個(gè)月；對于巖石地基等良好地質(zhì)的橋涵，不應(yīng)少于1個(gè)月。
（3）橋梁主體結(jié)構(gòu)完工至無碴軌道鋪設(shè)前，沉降預(yù)測的時(shí)間應(yīng)滿足以下條件：
S(t)/S(t=∞)≥75%
式中：
S(t)― 預(yù)測時(shí)的的沉降觀測值；
S(t=∞)― 預(yù)測的最終沉降值。
（4）設(shè)計(jì)預(yù)測的總沉降量與通過實(shí)測資料預(yù)測的總沉降量之差不宜大于10mm。
（5）處于巖石地基等良好地質(zhì)的橋涵，當(dāng)墩臺沉降值趨于穩(wěn)定且設(shè)計(jì)及實(shí)測沉降總量不大于5mm時(shí)，可判定沉降滿足無碴軌道鋪設(shè)條件。
（6）預(yù)測的橋梁基礎(chǔ)沉降變形應(yīng)滿足《客運(yùn)專線無砟軌道鐵路設(shè)計(jì)指南》的要求。預(yù)測的涵洞工后沉降值不大于15mm。
5.3隧道沉降評估
（1）隧道基礎(chǔ)沉降預(yù)測評估參考5.1節(jié)執(zhí)行。
（2）地質(zhì)條件較好、沉降趨于穩(wěn)定且設(shè)計(jì)及實(shí)測沉降總量不大于5mm時(shí)，可判定沉降滿足無碴軌道鋪設(shè)條件。
（3）預(yù)測的隧道基礎(chǔ)工后沉降值不應(yīng)大于15mm。
5.4 過渡段沉降評估
（1）過渡段沉降的預(yù)測評估參照5.1節(jié)執(zhí)行。
（2）過渡段不同結(jié)構(gòu)物間的預(yù)測差異沉降不應(yīng)大于5mm，預(yù)測沉降引起沿線路方向的折角不應(yīng)大于1/1000。
6.結(jié)論
沉降觀測是一門實(shí)踐性、技術(shù)性、專業(yè)性很強(qiáng)的工作，對工程的整體進(jìn)度和質(zhì)量都具有重要的影響，必須養(yǎng)成認(rèn)真、負(fù)責(zé)、嚴(yán)格的實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度和工作作風(fēng)，進(jìn)而才能更好地服務(wù)于工程建設(shè)與管理。近年來，隨著我國鐵路事業(yè)的發(fā)展，高速鐵路逐漸替代普通鐵路，沉降觀測作為高速鐵路正常施工、運(yùn)營的一項(xiàng)不可或缺的重要指標(biāo)，必須得到相關(guān)部門、技術(shù)人員的高度重視。
參考文獻(xiàn)：
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［3］客運(yùn)專線無砟軌道鐵路工程測量暫行規(guī)定 鐵建設(shè)〔2006〕189號中國鐵道出版社2006
［4］國家一二等水準(zhǔn)測量規(guī)范 GB/T 12897-2006
［5］鐵道工程測量 中國鐵道出版社2003
篇8
關(guān)鍵詞：無砟軌道；施工
中圖分類號： U445文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A
1.工程概況
1.1地質(zhì)情況
蘭新鐵路DK930-DK1015，其地層巖特性如下：
圓細(xì)礫土：分布于地表層，厚度0.2~1.5m.
粗砂：分布于DK930-DK1015+000,地表層，厚度0-0.5m。
礫巖：厚5~10m灰白色，礫狀結(jié)構(gòu)，層狀構(gòu)造，鈣質(zhì)膠結(jié)，巖心多呈散粒狀，局部呈碎塊、短柱狀。強(qiáng)~弱風(fēng)化。
泥巖：局部地段分布，泥質(zhì)結(jié)構(gòu)，層狀構(gòu)造，泥質(zhì)膠結(jié)，強(qiáng)~弱風(fēng)化。
砂巖：局部地段分，泥質(zhì)結(jié)構(gòu)，層狀構(gòu)造，泥質(zhì)膠結(jié)，強(qiáng)~ 弱風(fēng)化。
1.2氣候惡劣，施工難度大
我工區(qū)承建的蘭新鐵路第二雙線雙塊式無砟軌道里程范圍為DK930-DK1015+911，地處三十里強(qiáng)風(fēng)區(qū)全年降雨量極少、早晚溫差極大、氣候干旱、夏季炎熱冬季寒冷、環(huán)境極度惡劣。根據(jù)氣象統(tǒng)計(jì)資料及2004～2005年氣象資料，≥5級大風(fēng)天數(shù)為105d，每次持續(xù)時(shí)間為4—7h。而精調(diào)作業(yè)對天氣條件要求極為嚴(yán)格，光線強(qiáng)烈、溫差過大、風(fēng)力大于3級均對其都有影響。
1.3工藝參數(shù)“無史可鑒”
蘭新鐵路無砟軌道施工，相對于武廣、京滬等大型項(xiàng)目的經(jīng)驗(yàn)借鑒性很少，主要表現(xiàn)在測量控制、拆模時(shí)間、松扣件及調(diào)整螺桿時(shí)間、拆除工具軌時(shí)間、養(yǎng)護(hù)方案等方面。
1.4控制網(wǎng)布設(shè)
高速鐵路工程施工測量具有線路長、精度高的特點(diǎn)，控制網(wǎng)的布設(shè)從設(shè)計(jì)勘察到施工及運(yùn)行維護(hù)采用了三級網(wǎng)模式（CPI為基礎(chǔ)平面控制網(wǎng)、CPII線路控制網(wǎng)、CPIII軌道控制網(wǎng)），高程控制網(wǎng)為兩級布設(shè)，第一級為線路水準(zhǔn)基點(diǎn)控制網(wǎng)，第二級為軌道控制網(wǎng)（CPⅢ）高程精密水準(zhǔn)。融三網(wǎng)合一形式給無砟軌道施工期間沉降觀測和后期運(yùn)營維護(hù)提供了最好的基本技術(shù)保障。
沉降監(jiān)測網(wǎng)由基準(zhǔn)網(wǎng)和變形點(diǎn)測量網(wǎng)組成，基準(zhǔn)網(wǎng)由基準(zhǔn)點(diǎn)和工作基點(diǎn)組成；變形點(diǎn)測量網(wǎng)由工作基點(diǎn)和變形點(diǎn)組成。
1.5區(qū)內(nèi)沉降觀測觀測斷面布置
施工區(qū)段自DK930-DK1015+000共有245個(gè)沉降觀測斷面，觀測點(diǎn)斷面間距一般為50m左右，路涵和和路橋過渡段觀測斷面間距為5m，共計(jì)856個(gè)觀測點(diǎn)（包含大橋和涵洞）。
2.沉降變形觀測的執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)
（1）《蘭新鐵路（甘青段）客運(yùn)專線鐵路線下工程沉降與變形觀測及評估實(shí)施細(xì)則》；
（2）《客運(yùn)專線鐵路無碴軌道鋪設(shè)條件評估技術(shù)指南》（鐵建設(shè)[2006]158號）；
（3）《高速鐵路工程測量規(guī)范》TB 10601-2009；
（4）《客運(yùn)專線鐵路路基工程施工質(zhì)量驗(yàn)收暫行標(biāo)準(zhǔn)》。
（5）《國家一、二等水準(zhǔn)測量規(guī)范》。GB/T12897-2006
（6）蘭新鐵路（甘青段）客運(yùn)專線鐵路工程設(shè)計(jì)文件。
3.沉降變形觀測過程控制
沉降變形觀測的施工順序?yàn)椋翰荚O(shè)沉降觀測點(diǎn)埋設(shè)觀測原件進(jìn)行沉降觀測收集觀測數(shù)據(jù)觀測結(jié)果分析、評估。
3.1 沉降變形觀測作業(yè)指導(dǎo)書
沉降變形觀測之前必須根據(jù)設(shè)計(jì)規(guī)范要求，編制沉降變形觀測系統(tǒng)實(shí)施細(xì)則，它是進(jìn)行沉降變形觀測作業(yè)的指導(dǎo)書，也是沉降變形觀測的約束性文件，一切沉降變形觀測工作必須以此為標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行。
沉降變形觀測系統(tǒng)實(shí)施細(xì)則編制內(nèi)容包括編制依據(jù)、工程概況、沉降監(jiān)測的目的原則及技術(shù)要求、沉降觀測組織機(jī)構(gòu)及儀器配置、沉降位移觀測測量、沉降觀測資料整理等等。
3.2沉降變形點(diǎn)的埋設(shè)、保護(hù)與觀測
路堤沉降板（L1）在原地面清表和壓（夯）實(shí)之后進(jìn)行埋設(shè)，在路堤填筑過程中進(jìn)行沉降觀測，在進(jìn)行沉降板埋設(shè)時(shí)保證板底土的壓實(shí)度，板底不能留有殘土砟。沉降板埋設(shè)完成以后必須安裝保護(hù)裝置，防止在路堤填筑過程中對沉降管的碰撞和破壞。對于沉降管頂口應(yīng)加管套封口，鋼管和塑料套管之間應(yīng)用土工布封住，防止填土施工中填料進(jìn)入塑料套管之中造成測量數(shù)據(jù)失真，每次接管都應(yīng)保證沉降管的垂直。
沉降板主要是對路基地表夯實(shí)或進(jìn)行軟基處理后施工情況的檢測，它的沉降量和沉降速率與每日填土高度及壓實(shí)度有著密切的關(guān)聯(lián)，要求路堤中心線地面沉降速率不大于10mm/d，所以，觀測頻次必須根據(jù)《客運(yùn)專線鐵路無碴軌道鋪設(shè)條件評估技術(shù)指南》中的要求進(jìn)行。當(dāng)兩次連續(xù)觀測的沉降值大于2mm時(shí)應(yīng)加密觀測頻次，如發(fā)現(xiàn)沉降值超10mm/d應(yīng)通知立即停止填筑。
當(dāng)路基基床底層填筑完成以后需埋設(shè)G1、G2沉降觀測樁，根據(jù)《客運(yùn)專線鐵路路基工程施工質(zhì)量驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)》相關(guān)要求工后最終沉降量不大于15mm，對于地質(zhì)情況不太好的地方，設(shè)計(jì)會采用堆載預(yù)壓（預(yù)壓期不少于6個(gè)月）的方法來加快施工階段的沉降速率以減少工后沉降，有堆載預(yù)壓段設(shè)有L2沉降板。
L2埋設(shè)受預(yù)壓土堆載影響很容易傾斜，在進(jìn)行L2沉降管埋設(shè)時(shí)應(yīng)特別注意加強(qiáng)施工現(xiàn)場管理，保證沉降管的垂直和套管中不落入沙土。
觀測樁（G1、G2）是在基床底層頂部兩側(cè)，受風(fēng)沙雨雪、季節(jié)變化和外界干擾因素較多，在埋設(shè)時(shí)必須按設(shè)計(jì)要求進(jìn)行，埋設(shè)深度不能過深或過淺，過淺經(jīng)過雨水侵泡或季節(jié)變化路基填料或少會有收縮膨脹，容易造成測量數(shù)據(jù)失真。
沉降觀測外業(yè)測量受氣溫氣壓、風(fēng)速、陽光照射等影響較大，應(yīng)選擇在早上10:00之前或下午16:00之后觀測，確保觀測數(shù)據(jù)的質(zhì)量。每次測量必須做好外業(yè)工況記錄，以備數(shù)據(jù)處理過程中出現(xiàn)沉降突變問題的查詢。
3.3沉降觀測數(shù)據(jù)的收集處理與分析
沉降觀測數(shù)據(jù)收集必須遵循當(dāng)天測量當(dāng)天收集當(dāng)天處理的原則，這樣便于對出現(xiàn)沉降量發(fā)生突變的點(diǎn)進(jìn)行分析、處理和對于超出規(guī)范要求的進(jìn)行重新測量。
蘭新二線（甘青段）沉降觀測數(shù)據(jù)處理是由西南交通大學(xué)鐵發(fā)公司提供的《高速鐵路沉降觀測與數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)》軟件進(jìn)行嚴(yán)密平差計(jì)算與數(shù)據(jù)管理、報(bào)表打印。
對于沉降數(shù)據(jù)的分析主要以下幾個(gè)方面：
（1）、相鄰斷面沉降沉降值相差不大于5mm。
（2）、同一斷面沉降值相差不大于3mm。
（3）、正常頻次觀測情況下連續(xù)兩次的沉降值不宜大于2mm。
（4）、過渡段不同結(jié)構(gòu)物間的沉降差異不大于5mm。
（5）、沉降引起沿線路方向的折角不應(yīng)大于1/1000.
（6）、沉降值有沒有突變現(xiàn)象，查明形成的原因。
（7）、沉降曲線是否趨于平穩(wěn)。
3.4沉降評估
蘭新二線（甘青段）沉降評估是由西南交通大學(xué)負(fù)責(zé)的，在施工單位整理好評估數(shù)據(jù)和資料后提交給評估單位進(jìn)行評估。
根據(jù)《客運(yùn)專線鐵路無碴軌道鋪設(shè)條件評估技術(shù)指南》要求，路基填筑完成或?qū)d預(yù)壓后不少于3個(gè)月的實(shí)際觀測數(shù)據(jù)作多種回歸曲線分析，確定沉降變形的趨勢，曲線回歸的相關(guān)系數(shù)不應(yīng)低于0.92。
4.無砟軌道具體施工情況
思路決定出路。2012年初復(fù)工動員會上，無砟軌道施工確定為工作的主線。面對80多公里的線路，項(xiàng)目采取扁平化管理模式，化段子、分任務(wù)，讓大跨度的管理由粗放轉(zhuǎn)化為集約，全線劃分為三個(gè)分部，如同三個(gè)作戰(zhàn)單元，配備相應(yīng)的技術(shù)、管理人員與成套施工設(shè)備、裝備，承擔(dān)20到30公里的施工任務(wù)。平時(shí)各自為戰(zhàn)，關(guān)鍵時(shí)刻按照項(xiàng)目要求相互合作，上下一盤棋，共推節(jié)點(diǎn)任務(wù)完成。
無砟軌道施工中，施工組織的科學(xué)與否決定了進(jìn)度。項(xiàng)目第一時(shí)間成立了項(xiàng)目經(jīng)理任組長的無砟軌道施工領(lǐng)導(dǎo)小組，安全總監(jiān)任現(xiàn)場總指揮，曾參加過客專建設(shè)的他具有豐富的無砟軌道施工經(jīng)驗(yàn)。在項(xiàng)目編寫無砟軌道總體施工組織設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上，各個(gè)分部編寫自己的專項(xiàng)施工方案，確定了質(zhì)量報(bào)檢和安全防護(hù)等環(huán)節(jié)，集體討論通過后實(shí)施，在實(shí)施中發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)糾偏，避免出現(xiàn)決策失誤造成重大損失。
為培養(yǎng)出技術(shù)合格、業(yè)務(wù)熟練的無砟軌道施工人員，項(xiàng)目加大員工培訓(xùn)力度，采取先培訓(xùn)后上崗，在組織內(nèi)部培訓(xùn)的同時(shí)，還派技術(shù)骨干到外面學(xué)習(xí)取經(jīng)。為了提高實(shí)戰(zhàn)能力，項(xiàng)目在現(xiàn)場建立了兩個(gè)無砟軌道培訓(xùn)基地，線外開設(shè)兩個(gè)試驗(yàn)段。不但請來科研院所的專家、教授，項(xiàng)目的主要技術(shù)骨干也紛紛登臺講課，培養(yǎng)近百名無砟軌道施工的技術(shù)、質(zhì)檢、測量、試驗(yàn)和現(xiàn)場操作技術(shù)工人，達(dá)到每套施工排架、每個(gè)工點(diǎn)都有配套人員，滿足無砟軌道施工對人的需求，源頭上杜絕了由于不懂而蠻干造成的返工。
試驗(yàn)段施工中及時(shí)總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，為正式施工探索道路。通過反復(fù)比對，對施工工藝、混凝土配合比、養(yǎng)護(hù)方式等環(huán)節(jié)進(jìn)行總結(jié)，確定作業(yè)控制要點(diǎn)，找到混凝土的配合比與養(yǎng)護(hù)方法以及每套排架作業(yè)人員的配備。項(xiàng)目總工程師主編了《無砟軌道施工操作要點(diǎn)》，系統(tǒng)敘述了無砟軌道施工中從基層面檢查到測量等15個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)的施工方法和注意點(diǎn)，成為無砟軌道施工的“寶典秘籍”。
為解決技術(shù)難題，項(xiàng)目開展科技創(chuàng)新和攻關(guān)，成立了無砟軌道施工科技攻關(guān)組和無砟軌道施工綜合組，分別對試驗(yàn)段的技術(shù)參數(shù)進(jìn)行評估分析，對無砟軌道施工的作業(yè)面資源配置進(jìn)行評定確定工地標(biāo)準(zhǔn)。三個(gè)分部設(shè)立QC科技攻關(guān)小組，針對極干旱環(huán)境下，無砟軌道混凝土容易產(chǎn)生裂縫的共性問題，在甘青公司、玉門指揮部及蘭州交大監(jiān)理站的指導(dǎo)下，由項(xiàng)目經(jīng)理總牽頭，總工程師帶領(lǐng)技術(shù)干部展開科技創(chuàng)新及攻關(guān)，他們總結(jié)出在排架精調(diào)過程中采取建起精調(diào)防風(fēng)棚來克服極干旱荒漠區(qū)大風(fēng)、高溫帶來的天氣影響，對無砟軌道養(yǎng)護(hù)使用內(nèi)摻養(yǎng)護(hù)劑，對混凝土的振搗采取二次補(bǔ)搗以消除混凝土骨料沉淀及應(yīng)力釋放而導(dǎo)致裂紋的產(chǎn)生，混凝土收光抹面時(shí)在排架下部及軌枕周邊采用壓面收光，收光抹面后在混凝土表面均勻涂刷外養(yǎng)護(hù)劑，后用土工膜覆蓋以防止混凝土內(nèi)外溫差而產(chǎn)生裂紋等，保證了混凝土質(zhì)量。
為確保質(zhì)量，項(xiàng)目以樣板引路，先開4公里先導(dǎo)段，做到“高標(biāo)準(zhǔn)起步、高效率推進(jìn)、高質(zhì)量達(dá)標(biāo)”，運(yùn)用《干旱風(fēng)沙地區(qū)混凝土和無砟軌道施工質(zhì)量控制措施研究》課題的研究成果，積極推行標(biāo)準(zhǔn)化施工，落實(shí)甘青公司和玉門指揮部提出的“機(jī)械化、精細(xì)化、標(biāo)準(zhǔn)化、程序化”要求，在混凝土配合比設(shè)計(jì)上采用“三低一高”原則，在混凝土澆筑方式上采用斗送入模，采取二次振搗工藝，收面在作業(yè)棚內(nèi)進(jìn)行，采用噴灑養(yǎng)護(hù)液，覆蓋棉被、土工布等措施養(yǎng)護(hù)，創(chuàng)出排架法施工日進(jìn)度175.5單線米記錄。
5.結(jié)語
過程控制標(biāo)準(zhǔn)化管理就是在施工全過程中依據(jù)規(guī)范編制的施工作業(yè)指導(dǎo)書進(jìn)行施工作業(yè)，約束和規(guī)范操作人員的行為，提高各個(gè)施工環(huán)節(jié)中質(zhì)量，提高施工測量管理的整體水平。
由于我們在沉降觀測施工中嚴(yán)格執(zhí)行了全過程控制標(biāo)準(zhǔn)化管理，將控制工作具體化、定量化，確保了沉降觀測數(shù)據(jù)的真實(shí)性和可靠性，2011年5月，在蘭新鐵路第二雙線（甘青段）率先并一次性通過專家對堆載預(yù)壓卸載技術(shù)條件評估，給工程的后續(xù)工程施工贏得了時(shí)間。
參考文獻(xiàn)：
篇9
關(guān)鍵詞:高速鐵路;測量控制體系;測量常見問題
Abstract: the author in the jinghu high speed railway has experienced from the land expropriation, piling, frame beams, rail board to track the essence and laid the measurement process, measure the work from beginning to end in the construction of high-speed railway plays an important role, its main characteristic is accuracy, high intensity, the overall work consistency is strong. I focus from measurement and control system, measuring common problems in high speed railway engineering to talk about the measurement work characteristic, hope to engage in high speed railway engineering surveying industry colleagues can be reference.
Keywords: high speed railway; Measurement and control system; Measurement common problem
中圖分類號：U238文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：
一、 京滬高速鐵路概況
京滬高速鐵路線路自北京南站西端南側(cè)引出，經(jīng)過天津、濟(jì)南、徐州、蚌埠、南京、鎮(zhèn)江、蘇州、終到上海虹橋高速站。北京南站站中心至虹橋站站中心正線運(yùn)營長度1308.598km。京滬高鐵設(shè)計(jì)時(shí)速為350 公里/小時(shí)，即將于2011年6月建成通車。
全線路基段長235.5Km，占正線長度的17.9%；橋梁共268 座（不含公路及框構(gòu)橋），長1117.5 折合雙延米，占正線長度的80.9%；隧道20座，長度15.7km，占正線長度的1.2%。
二、 首期三級測量控制網(wǎng)概況
京滬高速鐵路首期建立了三級控制網(wǎng)，其一是框架控制網(wǎng)（CP0），對整個(gè)工程提供首級控制。其二基礎(chǔ)平面控制網(wǎng)（CPⅠ），主要為勘測和施工時(shí)段提供控制基準(zhǔn)；其三是線路平面控制網(wǎng)（CPⅡ），同樣是為勘測和施工時(shí)段提供控制基準(zhǔn)。控制點(diǎn)精度及間距如下：
1) CP0：相鄰點(diǎn)相對中誤差20mm；點(diǎn)間距50KM；
2) CPⅠ：相鄰點(diǎn)相對中誤差10mm；點(diǎn)間距800M；
3) CPⅡ: 相鄰點(diǎn)相對中誤差8mm；點(diǎn)間距800M。
三、 測量控制體系建設(shè)
1. 前期準(zhǔn)備階段
此階段測量主要是服務(wù)于征地、橋梁基礎(chǔ)打樁工作。利用已有的CP0~CPⅡ等級控制網(wǎng)點(diǎn)，采用GPS方法進(jìn)行測量。
若以現(xiàn)有的三級控制網(wǎng)點(diǎn)是遠(yuǎn)不能滿足施工工作需要的，所以提前開展加密控制點(diǎn)工作。加密控制網(wǎng)，主要為線下各項(xiàng)施工提供控制基準(zhǔn)?？刂泣c(diǎn)一般沿著施工便道埋設(shè)，點(diǎn)間距100~150米，相互之間保持通視，埋深>60cm，基地夯實(shí)，澆筑上砼并加以圍護(hù)，測量方法平面一般要求用四等導(dǎo)線測量, 每5KM左右進(jìn)行分段測量，每相鄰段導(dǎo)線有一條公共邊相互聯(lián)系，中間聯(lián)測到CP級控制點(diǎn)加以約束，有約束整體性強(qiáng)，若與不約束時(shí)的結(jié)果比較有3cm左右的差異。高程用二等水準(zhǔn)高程測量（部分點(diǎn)要做沉降監(jiān)測網(wǎng)點(diǎn)用，所以一起用二等水準(zhǔn)聯(lián)測比較好），同樣聯(lián)測到CP級控制點(diǎn)并加以約束。
2. 線下施工階段
進(jìn)入樁基、承臺、橋墩、路基處理及路基填筑等施工階段，考慮到便道施工車輛擾動多，采取對沿線的加密點(diǎn)每半年進(jìn)行一次全線復(fù)測的措施，平時(shí)則針對擾動多的地段單獨(dú)進(jìn)行復(fù)測或增補(bǔ)一些控制點(diǎn)。
進(jìn)行墊石的施工前，因?yàn)閴|石澆筑及下道架梁工序?qū)⑹褂脡|石上的放樣點(diǎn)為測量基準(zhǔn)，所以對加密控制點(diǎn)進(jìn)行了復(fù)測后才用于放樣。
3. 線上施工階段之二（精密測量）
此階段時(shí)橋梁的底座板、路基的支承層陸續(xù)在完成，對完工的部分進(jìn)行體態(tài)測量，檢查是否存在超高現(xiàn)象，若是合格的工作面即可進(jìn)入到GRN網(wǎng)建設(shè)階段，不合格的就要等打磨處理完后再進(jìn)行GRN網(wǎng)的建設(shè)。
GRN網(wǎng)（軌道基準(zhǔn)網(wǎng)），主要為軌道板精調(diào)提供測量基準(zhǔn)。精度要求：相鄰軌道基準(zhǔn)點(diǎn)間的高程相對精度不大于0.1mm，相鄰點(diǎn)平面相對精度不大于0.2mm，點(diǎn)間距6.5m。GRN網(wǎng)經(jīng)過放樣、打孔、埋設(shè)后，利用CPⅢ的二次復(fù)測新成果進(jìn)行GRN網(wǎng)的觀測。
軌道板精調(diào)作業(yè)，測量人員使用帶自動馬達(dá)的儀器及內(nèi)置精調(diào)軟件的儀器，利用GRP(軌道基準(zhǔn)點(diǎn))作為基準(zhǔn)點(diǎn)進(jìn)行測量作業(yè)。精度要求：相鄰軌道板間橫向偏差0.4mm，相鄰軌道板間豎向偏差0.4mm。軌道板調(diào)整到位后進(jìn)行灌板作業(yè)，在拆除壓板摳件后，對軌道板灌板后進(jìn)行復(fù)測，并提交驗(yàn)收。方法是正倒鏡式自由測站+標(biāo)架，采集承軌臺坐標(biāo)數(shù)據(jù)。
軌道板驗(yàn)收完畢之后，進(jìn)入軌道鋪設(shè)工序階段，就對CPⅢ控制網(wǎng)點(diǎn)進(jìn)行第三次復(fù)測，再次將全線軌道精調(diào)的測量基準(zhǔn)相互統(tǒng)一銜接起來。
這里列舉我們第二次與第三次復(fù)測CPⅢ的部分高程數(shù)據(jù)對比如下：
CPⅢ復(fù)測高程成果比較表
二次成果 三次成果 較差/mm 相鄰點(diǎn)高差較差/mm
可以看出點(diǎn)位的沉降變化量比較小，比較穩(wěn)定。
軌道精調(diào)是采用正倒鏡式自由測站后視4對CPⅢ進(jìn)行設(shè)置，利用專業(yè)精調(diào)軟件及軌道幾何狀態(tài)測量儀對每個(gè)承軌臺所對應(yīng)的軌道部位逐枕采集數(shù)據(jù)，經(jīng)數(shù)據(jù)分析處理后，再在現(xiàn)場對側(cè)向擋塊及墊塊根據(jù)分析的數(shù)據(jù)進(jìn)行針對性地調(diào)整更換。這是個(gè)反復(fù)的過程，調(diào)整、采集、再調(diào)整、再采集。直至軌道精調(diào)驗(yàn)收合格，主體工作就基本上結(jié)束了。
四、 測量問題及相應(yīng)措施
1. 內(nèi)業(yè)計(jì)算方面
高鐵測量數(shù)據(jù)計(jì)算量大，各個(gè)環(huán)節(jié)都容易出現(xiàn)計(jì)算上或這或那的問題。因此，校核工作十分重要，必須進(jìn)行200%的數(shù)據(jù)校核。內(nèi)業(yè)計(jì)算主要有：全線加密控制網(wǎng)、橋梁基礎(chǔ)、墩身、墊石、防護(hù)墻、底座板（路基上稱支承層）數(shù)據(jù)、CPⅢ控制網(wǎng)、GPN控制網(wǎng)、軌道板（站場設(shè)置道岔板）布板、軌道鋪設(shè)參數(shù)(線路平面、縱斷面設(shè)計(jì)參數(shù)和曲線超高值)等計(jì)算。
2. 質(zhì)量意識方面
從線下到線上，給每個(gè)工序留的容許誤差空間不多。如：墊石：0~-10mm、梁面：平整度≤3mm/4m , 相鄰梁端橋面高差≤10mm、底座板（或支承層）：0～-20mm、軌道板（含道岔板）：0～-0.4MM、軌道（含道岔）：軌道中線和軌頂高程允許偏差均應(yīng)不大于2 mm等等。一個(gè)工序環(huán)節(jié)超高，其余工序環(huán)節(jié)的調(diào)整空間就減小，修復(fù)工作難度就加大，這就要求全線上下的控制體系能良好地銜接、吻合，不得出現(xiàn)較大的突變，嚴(yán)格將每道工序的體態(tài)控制在容許范圍之內(nèi)。例如，底座板澆筑超高，打磨處理沒到位，則在軌道板精調(diào)時(shí)出現(xiàn)跳板現(xiàn)象，只能停下來待吊車開來將軌道板調(diào)開并打磨處理完后，將軌道板重新就位，才能再次進(jìn)行精調(diào)，大大影響工作進(jìn)度。這就要求我們每位測量人員及相關(guān)部門的管理人員都加強(qiáng)質(zhì)量觀念。
3. 外業(yè)工作方面
1) CPⅢ測量方面
腳架沒使用原裝匹配腳架，儀器與腳架就會出現(xiàn)共震情況，導(dǎo)致2C或豎盤指標(biāo)差超限。方法：使用原裝匹配腳架。
測站經(jīng)常出現(xiàn)超限。方法：一是儀器使用前檢校；二是排除腳架、儀器原因外，可以前后左右移動一下，換個(gè)位置；或者換個(gè)時(shí)間段，推后幾個(gè)小時(shí)再進(jìn)行觀測。
2) 底座板測量方面
CPⅢ的數(shù)據(jù)成果沒經(jīng)過認(rèn)真核對，沒有注意所用CPⅢ成果有沒有扣除10mm的水準(zhǔn)桿與棱鏡桿差值的情況，就會出現(xiàn)高程問題。方法：認(rèn)真核對紙質(zhì)文件與儀器內(nèi)存數(shù)據(jù)的一致性。
現(xiàn)場作業(yè)時(shí)儀器沒進(jìn)行檢校，不能確保儀器是否處于良好的狀態(tài)。方法：在測站進(jìn)行儀器校核，對最遠(yuǎn)的CPⅢ控制點(diǎn)進(jìn)行正倒鏡檢查豎直角的指標(biāo)差，控制坐標(biāo)z值的較差在2mm之內(nèi)，超過則對儀器進(jìn)行現(xiàn)場校正，忽視這點(diǎn)將影響我們對高程控制的精度。
3) GRN測量方面
儀器內(nèi)部設(shè)置不正確：記錄格式的設(shè)置，測量模式的設(shè)置、棱鏡常數(shù)設(shè)置、溫度氣壓設(shè)置等設(shè)置不正確，都會導(dǎo)致做無用功。方法：作業(yè)前檢查儀器內(nèi)部設(shè)置正確與否。
全站儀、棱鏡小標(biāo)架、數(shù)字水準(zhǔn)儀、數(shù)碼尺及水準(zhǔn)測量桿未經(jīng)檢校就投入使用。方法：對儀器、工具全面檢校后方可使用。
4) 軌道板精調(diào)測量方面
a) 測站超限
這個(gè)是GRP被破壞造成點(diǎn)號不對應(yīng)而引起的。方法：主要通過外業(yè)數(shù)據(jù)檢查來找出被破壞點(diǎn)，若僅有個(gè)別點(diǎn)位被破壞時(shí)，可以忽略跳過；若連續(xù)3個(gè)點(diǎn)被破壞時(shí)，就要重新埋設(shè)并觀測后方可使用；
儀器因路途顛簸造成2C及豎直角指標(biāo)差等誤差超限。方法：作業(yè)前對儀器、檢校后方可使用。
b) 成果超限
長期使用而沒有對測量標(biāo)架進(jìn)行檢校。方法：采用塞尺對標(biāo)架在線路的直線段進(jìn)行標(biāo)架校正，調(diào)至寬度較差在0.2mmm內(nèi)即可。
測量標(biāo)架擺放不正確。方法：嚴(yán)格按要求正確擺放。
c) 出現(xiàn)跳板
主要是底座板（支承層）成型超高，使板腔厚度超過要求的2～4cm。方法：在澆筑時(shí)嚴(yán)格控制好砼體態(tài)，一般采用降低1cm控制。
d) 復(fù)測超限
對復(fù)測部位（承軌臺）上的水泥、浮碴沒清理干凈。方法：隨身攜帶小鏟等工具，認(rèn)真清除軌道板上的雜物。
5) 軌道數(shù)據(jù)采集方面
測站限差超限>0.7MM情況出現(xiàn)較多時(shí)，一方面會是控制點(diǎn)位移沉降問題。方法：可以換2個(gè)控制點(diǎn)作為后視點(diǎn)；另一方面會是儀器沒有檢校的問題，再一方面就會是測量標(biāo)沒有完全插入CPⅢ控制點(diǎn)孔內(nèi)，針對性一一查找并解決。
軌道幾何狀態(tài)測量儀沒進(jìn)行標(biāo)定及測量儀數(shù)據(jù)采集方法操作不當(dāng)，還有測量儀軌輪粘上過多的污垢沒有在測前及時(shí)清理，都會造成采集的數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確。
五、 結(jié)語：測量工作必須確保成果的穩(wěn)定、精確與及時(shí)
采用正確的測量方法，按照規(guī)范及作業(yè)指導(dǎo)工作，并在實(shí)踐中及時(shí)地改進(jìn)、調(diào)整測量工藝，建立有效的管理激勵機(jī)制，才能使高鐵測量成果的穩(wěn)定、精確與及時(shí)性得到有效保證。
下面這幾點(diǎn)特別總結(jié)指出一下：
1) 負(fù)責(zé)觀測的加密控制點(diǎn)、CPⅢ及GRN控制網(wǎng)點(diǎn)要埋設(shè)穩(wěn)定、觀測時(shí)要對約束點(diǎn)進(jìn)行聯(lián)測；
2) 各項(xiàng)數(shù)據(jù)的計(jì)算與校核提前做好準(zhǔn)備并認(rèn)真檢查；
3) 全線水準(zhǔn)網(wǎng)復(fù)測時(shí)要檢查CP級點(diǎn)的穩(wěn)定性，選擇變化微小、較穩(wěn)定的點(diǎn)作為以后的高程起算基準(zhǔn)點(diǎn)；
4) 每次作業(yè)前都要進(jìn)行儀器檢校，以保證測量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確。同時(shí)保證做到儀器及工具的日常檢校，使工器具都處于良好的狀態(tài)；
5) 施工墊石前，最好是進(jìn)行了加密控制網(wǎng)的復(fù)測并要加上一些CP級點(diǎn)進(jìn)行約束平差，采用新成果放樣；
6) 施工底座板或支承層時(shí)，最好是使用CPⅢ控制網(wǎng)進(jìn)行測量驗(yàn)收，不得已時(shí)才可用CPⅡ加密點(diǎn)進(jìn)行測量驗(yàn)收，必須嚴(yán)格控制高程；
7) 軌道板精調(diào)開始前，要對CPⅢ進(jìn)行恢復(fù)并加以第二次復(fù)測，采用二次復(fù)測的新成果作業(yè)；
8) 軌道精調(diào)開始前，要對CPⅢ對破壞的點(diǎn)全面加以恢復(fù)并進(jìn)行第三次復(fù)測，采用三次復(fù)測的新成果作業(yè)；
9) 各項(xiàng)測量作業(yè)嚴(yán)格按規(guī)范及作業(yè)指導(dǎo)書進(jìn)行測量；
10) 現(xiàn)場測量人員要對每項(xiàng)作業(yè)的各個(gè)細(xì)小環(huán)節(jié)進(jìn)行仔細(xì)地檢查，以排除影響測量精度的因素。
【參考文章】
《高速鐵路工程測量規(guī)范》（TB10601-2009）
作者簡介:
篇10
關(guān)鍵詞: 非接觸量測；監(jiān)控量測；全站儀；新方法中圖分類號：U238 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A
1概述
合肥至福州鐵路客運(yùn)專線（閩贛段）土建工程HFMG-1標(biāo)段第四項(xiàng)目部施工范圍: DK376+759～DIK386+366(含斷鏈61.949米),線路長9.669正線公里。主要包括七座隧道，合計(jì)3043延米。其中Ⅴ級圍巖2028延米（含明洞），Ⅳ級圍巖695延米，Ⅲ級圍巖320延米。線路所經(jīng)地區(qū)地層巖性復(fù)雜，出露下元古界～第三系沉積巖及變質(zhì)巖、各時(shí)期的巖漿巖和第四系松散地層。多為偏壓淺埋隧道，設(shè)計(jì)采用了復(fù)合式襯砌形式。根據(jù)規(guī)范要求，設(shè)計(jì)的初期支護(hù)形式是否可以滿足圍巖的變形壓力，模筑砼最佳澆注時(shí)間都是要通過監(jiān)控量測來確定。隧道開挖后，對已開挖的圍巖及時(shí)進(jìn)行初期支護(hù)，對初期支護(hù)的受力進(jìn)行監(jiān)控量測。通過觀測拱頂沉降與周邊位移變化情況，掌握圍巖和支護(hù)的變化信息并對量測數(shù)據(jù)運(yùn)用概率論與數(shù)理統(tǒng)計(jì)學(xué)原理，通過數(shù)學(xué)公式計(jì)算進(jìn)行分析評估，并預(yù)測出圍巖以后的發(fā)展趨勢，以達(dá)到以下目的：
(1)了解隧道圍巖、支護(hù)變形情況，以便及時(shí)調(diào)整支護(hù)形式，保證開挖坑道的穩(wěn)定。
(2)依據(jù)量測數(shù)據(jù)的分析資料采取相應(yīng)的支護(hù)措施和應(yīng)急措施，保證施工安全 。
(3)為二次襯砌施工提供依據(jù) 。
然而，傳統(tǒng)的隧道監(jiān)控量測方法，周邊位移一般采用鋼尺式收斂計(jì)進(jìn)行觀測，拱頂下沉一般采用水準(zhǔn)儀、水平儀、鋼尺或測桿進(jìn)行觀測。雖然該方法具有成本低、操作簡單和適 應(yīng)惡劣施工環(huán)境的優(yōu)點(diǎn)，但在隧道現(xiàn)場實(shí)施過程中存在以下問題：
(1)監(jiān)控量測工作難度大，由于雙線設(shè)計(jì)，隧道半徑大，拱腳部位的收斂往往無法量測，拱頂掛尺也非常困難；
(2)量測時(shí)間長，施工干擾大，雖然監(jiān)控量測已作為一道工序被安排在施工組織設(shè)計(jì)中，但還是希望時(shí)間越短越好；
(3)隧道進(jìn)入中間段后，通風(fēng)問題、照明問題、洞內(nèi)不平整及積水問題往往成為制約監(jiān)控量測工作的重要因素。
(4)對于大斷面隧道，如緊急停車帶，接觸量測幾乎不可能，即使勉強(qiáng)能夠?qū)嵤?，量測精度也差，而這些段落往往是施工最危險(xiǎn)段落。
(5)一般無法進(jìn)行三維觀測，當(dāng)要了解隧道周邊點(diǎn)的三維變化時(shí)，上述傳統(tǒng)方法顯得無能為力。
為了解決常規(guī)監(jiān)控量測中存在的問題，我們首次在高速鐵路隧道的監(jiān)控量測中，研究采用了非接觸量測方法。提出了隧道變形監(jiān)測新技術(shù)—采用全站儀進(jìn)行非接觸三維觀測(無尺量測，即用反射膜片)的研究。
2 監(jiān)控量測的目的
控量測分為必測項(xiàng)目和選測項(xiàng)目兩類。必測項(xiàng)目是隧道工程應(yīng)進(jìn)行的日常監(jiān)控量測項(xiàng)目。選測項(xiàng)目應(yīng)根據(jù)隧道建設(shè)規(guī)模、圍巖的性質(zhì)、隧道埋置深度、開挖方式等特殊要求進(jìn)行的監(jiān)控量測項(xiàng)目。
表1 監(jiān)控量測必測項(xiàng)目
序號 監(jiān)測項(xiàng)目 測試方法和儀表 測試精度 備注
1 二次襯砌前
凈空變化 收斂計(jì)、全站儀 0.1mm 全站儀采用
非接觸觀測法
2 二次襯砌后
凈空變化 收斂計(jì)、全站儀 0.01mm
3 地表沉降 水準(zhǔn)儀、銦鋼尺或全站儀 1mm 淺埋隧道必測
（Ho≤2B）
4 拱頂下沉 水準(zhǔn)儀、鋼掛尺或全站儀 1mm 一般進(jìn)行
水平收斂量測
5 沉降縫兩側(cè)底板不均勻沉降 三等水準(zhǔn)測量 1mm 沉降縫兩側(cè)底板(或仰拱填充層面)沉降
6 洞口段與路基過渡段不均勻沉降觀測 三等水準(zhǔn)測量 1mm 洞口底板（或仰拱填充層面）與洞口過渡段的沉降
表2監(jiān)控量測選測項(xiàng)目
序號 監(jiān)測項(xiàng)目 測試方法和儀表 測試精度 備注
1 圍巖壓力 壓力盒 0.001Mpa
2 鋼架內(nèi)力 鋼筋計(jì)、應(yīng)變計(jì) 0.1Mpa
3 噴混凝土內(nèi)力 混凝土應(yīng)變計(jì) 10με
4 二次襯砌內(nèi)力 混凝土應(yīng)變計(jì)、
鋼筋計(jì) 0.1Mpa
5 初期支護(hù)與二次襯砌
接觸壓力 壓力盒 0.001Mpa
6 錨桿軸力 鋼筋計(jì) 0.1Mpa
7 圍巖內(nèi)部位移 多點(diǎn)位移計(jì) 0.1mm
9 爆破振動 振動傳感器、記錄儀 臨近建筑物
10 孔隙水壓力 水壓計(jì)
11 縱向位移 多點(diǎn)位移計(jì)、全站儀 0.1Mpa
非接觸量測方法采用全站儀自由設(shè)站原理遠(yuǎn)距離測量點(diǎn)位不同時(shí)段的三維坐標(biāo)，經(jīng)過處理輸出測點(diǎn)的三維位移矢量或測點(diǎn)相對收斂值，可以代替?zhèn)鹘y(tǒng)的接觸量測對拱頂下沉、周邊收斂的量測。此方法可以方便、 準(zhǔn)確、快速地為隧道施工提供參考數(shù)據(jù)。
3、監(jiān)控量測的技術(shù)要求
3.1測點(diǎn)布設(shè)
拱頂下沉測點(diǎn)及凈空水平收斂測點(diǎn)應(yīng)布設(shè)在同一斷面，測點(diǎn)應(yīng)盡量對稱布設(shè)，即“同面等高”，以便數(shù)據(jù)的相互驗(yàn)證。拱頂下沉及周邊收斂量測的測點(diǎn)布設(shè)情況一般分為3種，如圖1所示。
圖1拱頂下沉及周邊收斂量測的測點(diǎn)布設(shè)示意圖
隧道監(jiān)控量測的斷面間距及凈空變化量測的測線數(shù)，可參照表3、表4的要求來布置。
表3隧道監(jiān)控量測的斷面間距
圍巖級別 斷面間距(m)
V 5~10
Ⅳ 10 ~30
Ⅲ 30~50
注:Ⅱ級圍巖視具體情況確定間距。
表4 凈空變化量測的測線數(shù)
地段
開挖方法 一般地段 特殊地段
全斷面法 一條水平測線 －
臺階法 每臺階一條水平測線 每臺階一條水平測線，兩條斜測線
分部開挖法 每分部一條水平測線 CD或CRD法上部、雙側(cè)壁導(dǎo)坑法左右側(cè)部，每分部一條水平測線，兩條斜測線、其余分部一條水平測線
3.2測點(diǎn)埋設(shè)
埋設(shè)測點(diǎn)時(shí)，應(yīng)注意以下幾點(diǎn)要求：
1.在布設(shè)測點(diǎn)處，用沖擊鉆鉆出孔徑為10 mm，深為150 mm的鉆孔；
2.在鉆孔中填滿水泥砂漿后插入量測預(yù)埋件（見圖2），盡量使左右兩側(cè)相對的預(yù)埋件處在“同面等高”的位置；
3.反射膜片應(yīng)貼于經(jīng)過清理和防銹處理后的鋼板表面，以保證其與鋼板緊密粘合，不易滑動、脫落；
4.將貼有反射膜片一面的鋼板，朝向隧道出口，并盡量使其面向隧道中線，以保證監(jiān)控量測時(shí)，全站儀能夠接收到最強(qiáng)的反射信號；
5.待砂漿凝固后，即可量測，量測測點(diǎn)應(yīng)牢固可靠、易于識別并妥善保護(hù)。
圖2量測預(yù)埋件示意圖
3.3全站儀自由設(shè)站方式工作原理
全站儀三維非接觸圍巖凈空位移量測新技術(shù)，其基本原理是利用全站儀自由設(shè)站遠(yuǎn)距離測量點(diǎn)位不同時(shí)段的三維坐標(biāo)，將測量數(shù)據(jù)輸入算機(jī)通過軟件進(jìn)行后處理，最后輸出測點(diǎn)的三維位移矢量或測點(diǎn)相對收斂值，準(zhǔn)確、快速地為施工提供參考數(shù)據(jù)。即在監(jiān)控量測中，將全站儀置于隧道中線附近的適當(dāng)位置，采用極坐標(biāo)測量的方法，直接對不同斷面上的各監(jiān)測點(diǎn)進(jìn)行觀測，獲取各監(jiān)測點(diǎn)在任意站心坐標(biāo)系下的空間三維坐標(biāo)，利用各監(jiān)測點(diǎn)的空間三維坐標(biāo)，間接得到同一斷面上各監(jiān)測點(diǎn)間的相對位置關(guān)系，并通過比較不同周期相同監(jiān)測點(diǎn)間的相對位置關(guān)系的差異，來真實(shí)反映隧道的拱頂下沉及凈空收斂變化量，如圖3所示。
圖3全站儀自由測站非接觸量測示意圖
3.4監(jiān)控量測頻率
根據(jù)傳統(tǒng)的凈空收斂、拱頂下沉的測定頻率隨著變位收斂的天數(shù)、變位量、開挖方法、日變位量、離掌子面距離的不同而變化， 大體上可根據(jù)位移速度及離開挖面的距離而定，見表 5。當(dāng)采用臺階法進(jìn)行隧道施工，下臺階到達(dá)時(shí)上面臺階測定頻率要加大。本次試驗(yàn)三維位移量測頻率采用與凈空收斂、拱頂下沉的測定頻率基本一致。
表5拱頂下沉及凈空收斂量測頻率
注：D 為隧道直徑
3.5判定安全基準(zhǔn)
從既有現(xiàn)場實(shí)測的位移一時(shí)間曲線可知，曲線有明顯的負(fù)速率段、加速段、減速段和勻速段。從數(shù)據(jù)處理來看，若以位移量測信息作為施工監(jiān)控的依據(jù)，則判斷圍巖穩(wěn) 定性的依據(jù)應(yīng)為位移量和位移速率，所以，在工程實(shí)踐中根據(jù)實(shí)際情況規(guī)定容許位移 量和容許位移速率值是進(jìn)行施工監(jiān)控的基礎(chǔ)，從而可根據(jù)位移一時(shí)間曲線來判斷圍巖 的穩(wěn)定性。具體地說，基準(zhǔn)值的設(shè)定方法見表 6。
表6變形管理基準(zhǔn)的設(shè)定
注：U0—實(shí)測隧道周邊位移值，拱頂為主要依據(jù)；Un—絕對位移控制基準(zhǔn)值。
4 數(shù)據(jù)計(jì)算原理
4.1數(shù)據(jù)格式
根據(jù)量測數(shù)據(jù)及時(shí)繪制拱腳水平相對凈空變化、拱頂相對下沉和地表下沉的時(shí)態(tài)曲線及其與開挖工作面距離的關(guān)系圖。對初期支護(hù)的時(shí)態(tài)曲線應(yīng)進(jìn)行回歸分析，選擇與實(shí)例數(shù)據(jù)擬合性好的函數(shù)進(jìn)行回歸，預(yù)測可能出現(xiàn)的最大位移。
監(jiān)控量測的原始數(shù)據(jù)為每測站量測的各監(jiān)測點(diǎn)的空間三維坐標(biāo)，案例如下表所示。
表7 某測站監(jiān)控量測的原始數(shù)據(jù)
斷面里程 日期： 2012.08.20 A B C D E
DK380+390 第一測回 盤左 X 13.5025 15.1692 19.8017 24.5381 26.0333
Y -35.7187 -34.8692 -32.2811 -30.0114 -29.1477
Z 4.0582 7.5195 9.7136 7.4321 3.9803
盤右 X 13.5023 15.1694 19.8025 24.5378 26.0329
Y -35.7176 -34.8677 -32.2794 -30.0101 -29.1468
Z 4.0592 7.5187 9.7144 7.4328 3.9799
第二測回 盤左 X 13.5009 15.1671 19.800 24.5382 26.031
Y -35.7179 -34.8695 -32.2815 -30.0117 -29.1484
Z 4.0588 7.5182 9.7141 7.4285 3.9805
盤右 X 13.5002 15.1669 19.7999 24.5336 2.0286
Y -35.7174 -34.8684 -32.2823 -30.0124 -29.1485
Z 4.0597 7.5181 9.7150 7.4280 3.9796
由于外業(yè)觀察成果中不可避免得會引入誤差或粗差，且各監(jiān)測點(diǎn)在同一測站中有4個(gè)坐標(biāo)觀測值，因此，可采用具有一定抗差能力的中位數(shù)法來確定各監(jiān)測點(diǎn)在同一測站中唯一的正確的空間三維坐標(biāo)。
所謂中位數(shù)法，即是將同一測站各監(jiān)測點(diǎn)的4個(gè)坐標(biāo)觀測值分別按三維坐標(biāo)分量X、Y、Z從小到大或從大到小進(jìn)行排序，如下所示：
，，
其中：、、為排序后，第個(gè)位置所對應(yīng)的坐標(biāo)分量觀測值。舍去最小和最大的坐標(biāo)分量觀測值，將各坐標(biāo)分量剩余的兩個(gè)觀測值取算術(shù)平均值，得各監(jiān)測點(diǎn)在同一測站中唯一的空間三維坐標(biāo)。加之，中位數(shù)只與觀測值的排列順序有關(guān)，不受觀測極端值的影響，因此采用中位數(shù)法可得到各監(jiān)測點(diǎn)在同一測站中唯一的正確的空間三維坐標(biāo)。
監(jiān)控量測的原始觀測數(shù)據(jù)為每測站量測的各監(jiān)測點(diǎn)的空間三維坐標(biāo)，其直接以8位或16位字符的GSI格式進(jìn)行存儲，如圖4所示。
圖4隧道監(jiān)控量測數(shù)據(jù)格式
由圖4可以看出，各斷面監(jiān)測點(diǎn)都用“盤左”進(jìn)行了兩次照準(zhǔn)、讀數(shù)，因此，可采用取算術(shù)平均值的方法來確定各監(jiān)測點(diǎn)在同一測站中唯一的空間三維坐標(biāo)。
4.2凈空變化計(jì)算原理
如圖5所示，設(shè)A、B、C、D、E的空間三維坐標(biāo)分別為、、、、，則凈空水平收斂測線、
圖5拱頂下沉及周邊收斂量測的示意圖
設(shè)第期凈空水平收斂測線觀測值為、，第期凈空水平收斂測線觀測值為、，則相鄰兩期凈空水平收斂的變化量為、；而凈空水平收斂的累積變化量 = 凈空水平收斂測線的初始值 - 凈空水平收斂測線的當(dāng)前值。如遇特殊地段，應(yīng)計(jì)算斜測線的變化量，其計(jì)算原理與凈空水平收斂測線相同。
4.3拱頂下沉計(jì)算原理
設(shè)第期拱頂監(jiān)測點(diǎn)C到凈空水平收斂測線AE的空間距離為，則
其中：向量,向量為直線AE的方向向量，為向量的模，為兩向量的叉積，可按下述過程計(jì)算：
設(shè)，，則
上式中分別表示X、Y、Z三個(gè)方向上的單位向量，則
為向量的模。
同理可得，第期拱頂監(jiān)測點(diǎn)C到凈空水平收斂測線AE的空間距離，則相鄰兩期拱頂下沉的變化量為，即拱頂下沉的變化量是通過不同周期拱頂監(jiān)測點(diǎn)到最低凈空水平收斂測線的空間距離的差值來反映的；而拱頂下沉的累積變化量 = 拱頂監(jiān)測點(diǎn)到最低凈空水平收斂測線的空間距離的初始值 - 拱頂監(jiān)測點(diǎn)到最低凈空水平收斂測線的空間距離的當(dāng)前值。也可計(jì)算拱頂監(jiān)測點(diǎn)相對于其他凈空水平收斂測線的下沉變化量，以便數(shù)據(jù)的相互驗(yàn)證。
4.4地表下沉
對于地表下沉數(shù)據(jù)是將測量數(shù)據(jù)錄入隧道沉降觀測數(shù)據(jù)EXCEL表，繪制時(shí)間-沉降量散點(diǎn)圖，根據(jù)散點(diǎn)圖的數(shù)據(jù)進(jìn)行回歸分析。
5 案例分析
鑒于篇幅所限，本文就東嶺隧道DK380+500斷面的監(jiān)測情況作一分析。
5.1 DK380+500斷面數(shù)據(jù)采集
5.2 DK380+500斷面拱頂下沉趨勢圖
東嶺隧道DK380+500斷面拱頂下沉趨勢圖
5.3 DK380+500、DK381+900、DK386+360斷面凈空水平收斂趨勢圖
東嶺隧道DK380+500斷面凈空水平收斂趨勢圖
5.4 DK380+500斷面斜測線變化斂趨勢圖
東嶺隧道DK380+500斷面斜測線變化斂趨勢圖
從圖 5.2~圖 5.4可以看出，DK380+500斷面 拱頂下沉累計(jì)值開始增長比較明顯，25天以后變化趨于穩(wěn)定，這符合塘村隧道圍巖區(qū)段斷面的拱頂位移變化規(guī)律，與傳統(tǒng)拱頂下沉變化規(guī)律相似。而隧道各測點(diǎn)在兩個(gè)斷面上的水平方向位移變深，相同圍巖級別和相同開挖方式下隧道洞周位移變化規(guī)律一致。
從圖 5.2~圖 5.4可以看出，豎直方向絕對位移變化量累積值以拱頂?shù)腄點(diǎn)最大，而 水平方向絕對位移變化量累積值以拱頂?shù)腁點(diǎn)和G點(diǎn)最大，這是符合實(shí)際的。為了與傳統(tǒng)洞周收斂位移量測數(shù)據(jù)進(jìn)行更好的比較，把水平方向絕對位移以隧道同一高程上兩個(gè)對應(yīng)測點(diǎn)的絕對值之和作為在絕對坐標(biāo)下測得相對收斂值（下同），再與傳統(tǒng)位移量測洞周相對收斂值比較，可以很好的反映出隧道周邊位移變化。
根據(jù)位移值、位移速率等分析、評定圍巖和支護(hù)的穩(wěn)定性。判別初期支護(hù)的工作狀態(tài)安全，水平凈空收斂、拱頂下沉量達(dá)到預(yù)測最終值的80%～90%，收斂速度小于0.1～0.2mm／天，拱頂下沉速率小于0.07～0.15mm／天時(shí)，可認(rèn)為圍巖基本穩(wěn)定進(jìn)行下一道工序施工。
6 結(jié)語
由于隧道工程的特殊、復(fù)雜性和隧道圍巖的不確定性，對隧道圍巖及支護(hù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行監(jiān)控量測是保證隧道工程質(zhì)量、安全必不可少的手段。應(yīng)用全站儀自由設(shè)站非接觸量測方式進(jìn)行監(jiān)控量測將取得事半功倍的效果。然而很多現(xiàn)有判定基準(zhǔn)都是針對傳統(tǒng)的拱頂下沉位移量和收斂相對位移值所制定的，在三維位移量測中我們所提取出來縱向位移速率還沒有現(xiàn)成的判定基準(zhǔn)，基于此合福鐵路客運(yùn)專線（閩贛段）土建工程HFMG-1標(biāo)段第四項(xiàng)目部隧道工程實(shí)施實(shí)踐中，根據(jù)總結(jié)的經(jīng)驗(yàn)，控制隧道縱向穩(wěn)定性的依據(jù)主要是縱向位移速率的變化情況。所以我們以縱向位移速率作為三維位移縱向判定基準(zhǔn)來判斷隧道縱向穩(wěn)定性以及預(yù)測掌子面開挖前方圍巖變化情況。
三維位移洞周收斂這種收斂位移的量測包括了傳統(tǒng)的拱頂下沉及周邊位移，且三 維位移量測利用全站儀一次性的把每個(gè)測點(diǎn)三個(gè)方向的變化量都測出來，這種方法較 之傳統(tǒng)的方法簡單易行，并具有可靠性，其量測精度能夠滿足量測目的的要求。在合福鐵路客運(yùn)專線（閩贛段）土建工程HFMG-1標(biāo)段第四項(xiàng)目部隧道建設(shè)中，監(jiān)控量測工作的開展實(shí)施主要工作便是三維位移洞周收斂量測，同時(shí)為了將量測得到的相關(guān)信息及時(shí)的反饋到施工中，在數(shù)據(jù)的處理中，針對不同的需要，處理重點(diǎn)也不同，對應(yīng)的方法也不相同，在實(shí)際應(yīng)用中，對于各種處理方法及相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的采用，都保證了隧道安全、合理的進(jìn)行施工。
通過合福鐵路客運(yùn)專線（閩贛段）土建工程HFMG-1標(biāo)段第四項(xiàng)目部隧道監(jiān)控量測的現(xiàn) 場實(shí)施，選擇全站儀自由設(shè)站非接觸量測方式，進(jìn)行量測是合理的，其測量速度快、對施工干擾小、量測精度高，并能實(shí)現(xiàn)隧道測點(diǎn)三維位移量測。同樣能在公路隧道、水工隧道、城市地下通道、大基坑開挖、地下建筑、路基下沉、高邊坡、高層建筑位移量測、水庫庫岸監(jiān)測等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用前景。
參考文獻(xiàn)
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