1、新建兰州至重庆铁路LYS-8标段基础沉降观测方案目 录一、工程概况- 1 -二、编制依据- 1 -三、编制范围- 1 -四、组织管理- 1 -4.1 沉降观测组- 1 -4.2 主要职责- 2 -4.3 组织机构及分工- 2 -五、设备机具配置- 2 -六、沉降观测方案- 3 -七、路基沉降变形观测- 5 -7.1、路基沉降变形观测的范围、主要内容有：- 5 -7.2、观测断面及点的设置原则- 5 -7.3、观测断面及点的设置- 5 -7.4、观测断面元器件及观测桩的规格与埋设- 6 -7.5、路基沉降变形观测频次- 6 -八、隧道工程沉降变形观测相关技术要求- 7 -8.1隧道内观测点布设-2、 7 -8.2 观测方法及频率- 9 -8.3沉降观测与相关要求- 9 -8.4水准测量观测技术要求- 10 -8.5测量工作- 11 -8.5.1 基本要求- 11 -8.5.2 测量工作具体要求- 12 -九、沉降观测结果的分析、评估- 13 -9.1评估前应收集的资料- 13 -9.2工后沉降评估标准- 13 -9.3 沉降观测结果分析、评估- 14 -9.4评估报告内容- 14 -9.5变形观测设备移交- 15 -十、人员资质及仪器检定证书- 16 -一、工程概况兰渝铁路LYS-8标段位于广元市朝天区及利州区境内，主要工程包括甘溪沟的大桥（115.8m），熊洞湾隧道（6992m）及正线3、路基（935m）。熊洞湾隧道为本标段的重点控制工程，熊洞湾隧道设计为200km/h双线隧道，隧道进口里程DK569+523，出口里程DK576+515，隧道全长6992m，其中级围岩3710m，级围岩2538m，级围岩744m。隧道内为人字坡，进口端为3上坡，出口为8.5和5的下坡。隧道地质条件复杂，共穿过3个断层破碎带，3个煤窑采空区，其中DK574+629DK574+800段采空区对基底沉降有影响。二、编制依据1.无砟轨道设计图（LYS-8）及相关参考通用图；2.客运专线铁路无砟轨道铺设条件评估技术指南（铁建设2006158号）；3.客运专线铁路变形观测评估技术手册（工管技（2009）774、号，修订版）；4高速铁路轨道工程施工技术指南（铁建设2010241号）；5.高速铁路无砟轨道工程质量验收标准（TB10754-2010）；6.高速铁路工程测量规范（TB10601-2009）；7.国家一、二等水准测量规范（GB/T12897-2006）；8.关于印发的通知兰渝铁技201048号。9.基础沉降观测（铁二院提供）。三、编制范围本方案适用范围为新建兰渝铁路广元至重庆段LYS-8标段正线基础沉降观测。四、组织管理4.1 沉降观测组项目经理部成立沉降观测组：组 长：王忠禹副组长：李传仓、卫 飞组 员：张飞阳、陈铁龙、李康龙、汪子文、沈 东、袁万军、韩亚军、陈军平、黄 鑫、张凤坤、杨永刚、5、产 明、周念楠、余文华4.2 主要职责1.经理部工程部负责沉降变形观测工作的指导和检查，并对基础沉降变形观测实施细则的执行落实情况进行监督检查。负责无砟轨道铺设条件评估报告的汇编工作。参与制定沉降变形观测及评估工作管理办法。2.沉降观测组按“五固定原则” 开展工作，即固定基准点和工作基点、固定测量人员、固定测量仪器、固定监测环境条件、固定测量路线和方法。3.观测组是沉降变形观测的实施责任主体，必须严格按有关规范和设计文件做好各项工程施工过程的沉降变形观测，对观测数据的真实性负责。4. 观测组负责变形监测网的建立、元器件埋设及线下工程变形观测,并定期对变形监测网进行复测。负责观测设施的保护，确保6、施工过程中不受扰动或破坏。5.观测组按规定监测项目和频率进行全过程监测和记录，并按规定格式和内容提交观测数据，确保其真实性、可靠性和全面性。6.观测组负责观测数据库的数据录入工作。7.观测组在项目经理部的组织下参与和配合建设单位或评估单位组织的沉降变形观测评估工作。4.3 组织机构及分工序号组别姓名职务负责里程1沉降观测一组李传仓测量负责人DK569+385DK573+3502张飞阳测量员3沈东测量员4汪子文测量员5陈铁龙测量员1沉降观测 二组卫 飞测量负责人DK573+350DK577+4502杨永刚测量员3袁万军测量员4韩亚军测量员5余文华测量员五、设备机具配置沉降观测采用徕卡DNA03型7、电子水准仪配合条码式铟瓦标尺进行观测，保证仪器观测性能良好，在鉴定有效日期内使用。序号仪器型号规格标称精度生产厂家数量1电子水准仪DNA03合格徕卡1套2铟瓦合金尺3m 合格徕卡一对六、沉降观测方案兰渝铁路LYS-8标基础沉降变形观测工作以熊洞湾隧道的垂直位移观测为主；路基段沉降变形观测的观测方法以及观测精度按照隧道段相关要求执行。隧道工程沉降观测是指隧道内线路基础的沉降观测，即隧道的仰拱部分。其它如洞顶地表沉降、拱顶下沉、断面收敛沉降变形等不列入本沉降观测的内容。1.垂直位移观测采用徕卡DNA03型电子水准仪按二等水准测量技术要求观测。垂直位移观测使用的水准仪和标尺类型要满足国家水准测量规范8、的要求。观测前，必须对所使用的仪器和设备进行检验校正，检验合格后方可使用。观测人员须经过培训后才能上岗。各种测量记录、计算成果和图表应书写清晰，不得造假、不得涂改，签署完善，并要妥善保存。2.基准点作为变形监测的基准，熊洞湾隧道基准点选用进、出口洞外（施工控制测量的）首级高程控制点。3.无砟轨道铺设前，对隧道基础沉降作系统的评估，确认其工后沉降符合设计要求。预测隧道基础工后沉降值不大于15mm，或地质条件较好、沉降趋于稳定且实测沉降总量不大于5mm时，可判定沉降满足无砟轨道铺设条件。4.根据观测结果，分析评价隧道的最终沉降量完成时间，及时调整设计措施使隧道基础达到预定的控制要求。同时作为竣工验9、收时控制沉降量的依据。洞外高程控制点二等水准建网示意图BM9CK2CK3JK3JKC2JK1BM25BM1011BM26BM28BM29七、路基沉降变形观测7.1、路基沉降变形观测的范围、主要内容有：（一）路基面的沉降变形观测（二）路基基底沉降观测（三）路堤本体的沉降观测（四）软土和松软土地基路堤段边桩位移观测7.2、观测断面及点的设置原则（一）沉降变形观测断面应根据不同的地基条件、地基处理方法、路堤高度、堆载预压，不同的结构部位、轨道类型等具体情况设置；测点的设置位置应满足设计要求，同时还应针对施工掌握的地质、地形等情况调整或增设。（二）观测点应设在同一横断面上，有利于测点看护，便于集中观测10、，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。（三）铺设无碴轨道地段原则上路基观测断面沿线路方向的间距一般不大于50m；地势平坦、地基条件均匀良好的路堑、高度小于5m的路堤可放宽到100m；根据工点长度、工程地质条件，观测断面数量可加以调整；地质条件变化大和过渡段均应适当加密观测断面。铺设有碴轨道地段路基观测断面按如下原则布置：软土、湿陷性黄土、膨胀土地段和过渡段路基及地面横坡陡于1：2.5地段的陡坡路堤沿线路方向的间距一般50m左右；对于斜坡、软土路基路堤填筑过程中必须控制填筑速率，当坡脚边桩水平位移速率大于5mm/d,路堤中心线地面沉降速率大于10mm/d时，应立即停止填筑并上报11、建设、监理、设计单位，由建设单位组织各方分析原因，研究解决措施。（四）一般路基填筑至路基基床表层顶面设计标高，加堆载预压的路堤填筑至基床底层表面标高后，在路基面设观测桩，进行路基面沉降观测，时间不少于6个月。根据观测结果，分析评价地基的最终沉降量完成时间，及时调整设计措施使地基处理达到预定的控制要求。同时作为竣工验收时控制沉降量的依据。（五）观测点及观测元器件的埋设位置应符合设计要求，且标识准确、埋设稳定。观测期间应对观测点采取有效的保护措施，防止施工机械的碰撞，人为因素的破坏，务必使观测工作能善始善终，取得满意成果。7.3、观测断面及点的设置各类路基工点的沉降观测断面及点的设置、观测元器件布12、置按设计图纸要求办理。每个工点观测断面及观测类型设置数量，埋设沉降观测元器件的种类、数量，根据设计图要求确定。7.4、观测断面元器件及观测桩的规格与埋设（一）一般要求所有观测测试元器件除沉降观测桩外，均应在地基加固完成后，路基填筑施工前埋设。各种观测测试元器件的规格、精度、埋设部位应满足设计与监测要求。（二）观测桩的规格与埋设水平位移观测桩在路堤填筑施工前埋设，其规格、埋设按设计要求办理。路基面观测桩在一般路基段填筑至路基基床表层顶面设计标高，加堆载预压的路堤填筑至基床底层表面标高后埋设路基面观测桩，其规格、埋设要求按设计要求办理。路基面两侧观测桩一般设在距左右线路中心3.2m处。埋设规格见下13、图。观测点钢筋头为半球形，高出埋设表面5mm，表面做好防锈处理。 路基面沉降观测点设置参考图（单位：mm）7.5、路基沉降变形观测频次（一）路基观测测量阶段路基变形观测分两阶段进行第一阶段：路基填筑施工期间的观测，主要观测路基填土施工期间地基的沉降以及路堤坡脚边桩的水平位移。第二阶段：路基填筑施工至设计高程后，自然沉降期及预压期的变形观测，该阶段应对路基面沉降、路基填筑部分沉降、路基基底沉降进行系统的观测。（二）路基沉降观测频次所有元器件埋设后必须测试初始读数，在路堤填筑前必须进行复测，作为初始读数。路基沉降观测频次不低于表的规定。当环境条件发生变化或数据异常时应及时观测。表7.5.1有碴地段14、路基沉降观测频次观测阶段观测频次填筑或堆载一般 1次/天沉降量突变 23次/天两次填筑间隔时间较长1次/3天路基施工完毕第2、3个月 1次/5天3个月以后1次/715天6个月以后1次/月八、隧道工程沉降变形观测相关技术要求8.1隧道内观测点布设1测点布设总体原则（1）隧道线下基础工程沉降观测是指隧道基础的沉降观测（即隧道的仰拱部分）以评估隧道内无砟轨道的铺设条件。（2）隧道内一般地段沉降观测断面的布设根据地质围岩级别确定，一般情况下级围岩每400m，级围岩每300m、级围岩每200m布设一个观测断面。当长度不足时，每段围岩或不同衬砌段应至少布置一个断面。DK574+629DK574+800段采15、空区地段按50m布设一个断面。（3）明暗交接处、围岩变化段及变形缝位置观测断面前后应设置两对观测点，以观测和评估该处可能存在的沉降差。（4）地应力较大、断层或隧底溶蚀破碎带、膨胀土等不良和复杂地质区段，特殊基础类型的隧道段落、隧底由于承载力不足进行过换填、注浆或其他措施处理的复合地基段落适当加密布设。（5）施工降水范围至少布设一个观测断面。（6）长度大于20m的明洞，每20m设置一个观测断面。（7）隧道主体工程完成后，每个观测断面设置2个沉降观测点，每个观测断面在相应于两侧边墙电缆槽上方0.2m处设置一对沉降观测点。2.沉降点布设具体原则根据熊洞湾隧道特点，以上述原则为前提，并经设计单位确认，16、沉降点具体布置原则如下：（1）大于50m的同级围岩段落，在围岩级别变化处左右各5米各设1组沉降点；（2）小于50m的同级围岩段落，在围岩中间设1组沉降观测点；（3）煤窑采空区按照50m一组点布设；（4）每个锚段中间设置1组点；（5）有砟、无砟过渡段分界里程左右各设一组点。3沉降观测标制作（1）测点的埋设位置应标设准确、埋设稳定。观测期间应对观测点采取有效的保护措施，防止施工机械的碰撞及人为的破坏。观测点埋设如下图进行：图1 隧道沉降观测点埋设示意图（单位：cm）（2）沉降观测标采用20mm半圆形不锈钢测头，位于电缆槽向上30cm，其中埋入观测断面长度不小于10cm，外露长度2cm。（3）利用冲17、击钻在观测处钻孔，然后埋入沉降观测标，用锚固剂锚固，确保沉降观测标稳定不动摇。（4）沉降观测标埋设以后在旁边挂设标识牌，防止机械和人为的破坏。8.2 观测方法及频率隧道水准路线观测按二等水准测量精度要求形成附合水准路线，沉降观测点位布设于观测断面隧道内壁两侧，水准路线观测示意图如下图所示：图2 观测水准路线示意图隧道沉降变形观测根据表1中要求的时间间隔进行。每个阶段可根据两次观测的沉降量调整沉降观测频率，但两次的观测沉降量不宜大于1mm。表1 隧道基础沉降观测频次观 测 阶 段观 测 频 次观测期限观测周期隧底工程完成后3个月 1次/周 无碴轨道铺设后3个月01个月1次/周13个月 1次/2周18、8.3沉降观测与相关要求1隧道沉降观测从隧道主体工程完工后进行，变形观测期不得少于3个月。当观测数据不足或工后沉降评估不能满足要求时，应适当延长观测期。2所使用的仪器和设备应进行定期检查并作出详细记录，每次测量应采用同一仪器，固定观测人员，采用相同的观测线路和观测方法，在基本相同的环境和观测条件下工作。3.隧道沉降观测水准的测量精度为1mm，读数取位至0.1mm。4.基准网、变形点测量网均按二等水准测量精度进行。基准网应布置成闭合环状、节点水准路线等形式。5.变形测量精度符合表2的规定。表2 变形测量精度变形测量等级每千米水准测量的偶然中误差（mm）每千米水准测量的全中误差（mm）二等1.0219、.08.4水准测量观测技术要求1沉降观测采用往返水准测量方式,沿相同的路线进行,应采用固定转点法完成。往返测高差不符值、环闭合差和检测高差之差的限差应不超过表3规定。 表3 沉降变形观测网的主要技术要求 单位：mm等级测段、区段、路线往返测高差不符值附合路线闭合差环闭合差检测已测段高差之差(mm)二等4444注：k侧段、区段或路线长度，单位为千米；当侧段长度小于0.1km时，按0.1km计算；L附合路线长度，单位为千米（km）；F环线长度，单位为千米（km）；R检测侧段长度，单位为千米（km）。2水准观测应符合表4 的规定。 表4 水准观测的主要技术要求 单位：m等级水准仪最低型号视距前后视距20、差任一测站上前后视距差累积视线高度数字水准仪重复测量次数光学数字光学数字光学数字光学（下丝读数）数字二等DS1503且501.01.53.06.00.32.8且0.552次注：下丝为近地面的视距丝。几何法数字水准仪视线高度的高端限差二等允许到2.85m，相位法数字水准仪重复测量次数可以为上表中数值减少一次。所有数字水准仪，在地面震动较大时，应随时增加重复测量次数。3水准观测的测站限差应符合表5的规定。 表5 水准观测的测站限差 单位：mm等级上下丝读数平均值与中丝读数的差基辅分划读数的差基辅分划所测高差的差检测间歇点高差的差0.5cm刻划标尺1cm刻划标尺二等1.53.00.40.61.08.21、5测量工作8.5.1 基本要求1水准基点使用时应作稳定性检验。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。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。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，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。实行“五固定”原则，即“固定准基点和工作基点、固定人员、固定测量仪器、固定监测环境条件、固定测量路线和方法22、”，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测段观测完成后，必须及时整理观测数据。5当发现沉降监测数据出现异常时（如沉降突变、线路纵向相邻测点沉降差异较大等）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。为确保评估工作的顺利进行，测量观测组在保证外业测量数据精度合格的前提下，应在当天进行内业整理，及时针对异常数据进行分析，并及时采取相应处理措施，填写在观测数据处理文件的说明文档中。6在观测过程中，应做好一些重点信息的记录，如对23、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。8.5.2 测量工作具体要求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应采用闭合或附合水准路线，水准路线经过的工作基点或基准点数量不得少于两个。2水准仪采用DNA03型电子水准仪，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。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。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24、的重测和取舍按国家一、二等水准测量规范（GB/T 12897-2006）二等水准有关要求执行。观测时，视线长度50m，前后视距差1.5 m，前后视距差累积6.0 m，视线高度2.8 m且0.55m；对个别观测标设置高度比较高，造成仪器视线高度超过0.55m的限差规定情况，视线高度限差可调整为不小于0.3m。测站限差：基辅读数差0.4mm，基辅所测高差之差0.6 mm，检测间歇点高差之差1.0 mm，观测读数和记录的数字取位：使用数字水准仪读记至0.01mm。4观测时，一般按后-前-前-后的顺序进行，对于有变换奇偶站功能的电子水准仪，按以下顺序进行：（1）往测：奇数站为后前前后；偶数站为前后后前25、。（2）返测：奇数站为前后后前；偶数站为后前前后。5每一测段均为偶数测站。洞外观测中，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。6观测前30min，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。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26、上仪器与前后视标尺的三个位置，一般为接近一条直线。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。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。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，选用经鉴定合格的软件进行。11.成果数据按统一格式录入线下工程沉降变形观测和评估数据库。12元件保护要27、求：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。九、沉降观测结果的分析、评估9.1评估前应收集的资料1基础沉降观测资料；2隧道地段的线路设计纵断面图、工程地质纵横断面图、地质勘查报告、设计图纸和说明书等相关设计资料；3隧道开挖地质描述及开挖围岩分级记录、施工监控量测资料、仰拱施工分项工程验收记录等施工资料；4施工质量控制过程和抽检情况等监理资料。9.2工后沉降评估标准1地质条件良好、沉降趋于稳定及设计与实测沉降总量不大于5mm时，可判定沉降满足无砟轨道铺设条件，但观测期一般不少于60天。当对沉降预测有充分依据时，观测期限可适当缩短，但不少于30天。2根据实测沉降28、观测资料推算的隧道工后沉降值不应大于15mm。3无砟轨道过渡段不同结构物间的预测差异沉降不应大于5mm，过渡段沉降造成的隧道与路基的折角不应大于1/1000；有碴轨道路基工后沉降量不应大于150mm，年沉降速率应小于40mm/年，桥台台尾过渡段、隧道与路基过渡段、涵洞与路基过渡段工后差异沉降量不应大于80mm。9.3 沉降观测结果分析、评估基础的沉降预测与评估方法采用路基沉降预测所采用的曲线回归法，具体应满足以下要求：（1）根据基础观测完成后不少于3个月的实际观测数据用双曲线法作回归分析，确定沉降变形的趋势，曲线回归的相关系数不应低于0.92；（2）沉降观测的可靠性应经过验证，间隔不少于3个月29、的两次预测最终沉降的差值不应大于8mm；（3）隧底工程完成以后，最终的沉降预测时间应满足下列条件： s（t）/s(t=)75%式中：s（t）：预测时的沉降观测值；s(t=)：预测的最终沉降值。（注：沉降和时间以隧道完成后为起始点。）（4）预测的隧道基础工后沉降值不应大于15mm，并应满足无砟轨道有关设计要求。有碴轨道路基工后沉降量不应大于150mm，年沉降速率应小于40mm/年，桥台台尾过渡段、隧道与路基过渡段、涵洞与路基过渡段工后差异沉降量不应大于80mm。9.4评估报告内容每一工程项目的变形评估任务完成后，应提交轨道铺设条件评估报告，评估报告至少包括以下内容： 1.沉降和变形观测方案与技术设计书；2.观测点的平面、纵断面和横断面布置图；3.沉降计算报告（包括设计沉降值与时间的关系曲线）；4.标石、标志规格及埋设图；5.仪器检验与校正资料；6.观测记录（手簿）；7.平差计算、成果质量评定资料及测量成果表；8.各观测断面沉降过程的分布图表；9.成区段或全线的基础沉降沿线路纵向的分布图表；10.沉降变形评估分析的成果资料；11.沉降观测工作技术总结报告；12.沉降观测与评估工作技术会议纪要或有关函件。9.5变形观测设备移交变形观测设备移交主要包括以下内容：1.平面及高程控制点桩橛；2.变形测量基准点桩橛；3.观测标及观测元器件；4.桩橛、观测标及观测元器件的保护设施。