柳南鐵路客運(yùn)專線沉降觀測(cè)技術(shù)研究

李建國(guó)

摘要：現(xiàn)在鐵路建設(shè)如雨后春筍般快速發(fā)展，為確保軌道結(jié)構(gòu)的安全，建設(shè)中要對(duì)路基、橋梁及隧道工程的沉降觀測(cè)資料進(jìn)行分析，預(yù)測(cè)工后沉降，提出加速路基沉降的措施，確定軌道的鋪設(shè)時(shí)間，評(píng)估路基工后沉降控制效果。本文以柳南鐵路客運(yùn)專線為例介紹如何做好施工期間的沉降觀測(cè)。

關(guān)鍵詞：測(cè)區(qū)概況；沉降觀測(cè)；二等水準(zhǔn)

一、測(cè)區(qū)概況

柳南客專l標(biāo)一項(xiàng)目部管段為D1K546+200～D1K556+650，此段共設(shè)110個(gè)沉降觀測(cè)斷面。這些斷面分別設(shè)置在（松）軟土地段路基、非（松）軟土地段路基過(guò)渡段、高度大于10m的高填方路基等最不利地段及橋涵兩端過(guò)渡段。通過(guò)對(duì)斷面實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，達(dá)到動(dòng)態(tài)觀測(cè)的目的，并把監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)作為推求工后沉降量和確定放置預(yù)壓時(shí)間的依據(jù)。

二、變形監(jiān)測(cè)的實(shí)施

1、變形監(jiān)測(cè)測(cè)量等級(jí)及精度要求

本線沉降變形測(cè)量等級(jí)及精度要求按下表規(guī)定執(zhí)行：

2、變形觀測(cè)網(wǎng)建網(wǎng)方式

1）垂直位移監(jiān)測(cè)網(wǎng)建網(wǎng)方式

根據(jù)相關(guān)要求垂直位移監(jiān)測(cè)網(wǎng)布設(shè)方法分為三級(jí)：

①基準(zhǔn)點(diǎn)。要求建立在沉降變形區(qū)以外的穩(wěn)定地區(qū)，同大地測(cè)量點(diǎn)相比，具有更高穩(wěn)定性?；鶞?zhǔn)點(diǎn)使用全線二等精密高程控制測(cè)量布設(shè)的基巖點(diǎn)、深埋水準(zhǔn)點(diǎn)。基準(zhǔn)點(diǎn)應(yīng)優(yōu)先考慮CPI、CPII點(diǎn)和二等水準(zhǔn)點(diǎn)。

②工作點(diǎn)。要求這些點(diǎn)在觀測(cè)期間穩(wěn)定不變，測(cè)定沉降變形點(diǎn)時(shí)作為高程和坐標(biāo)的傳遞點(diǎn)。工作點(diǎn)除使用普通水準(zhǔn)點(diǎn)外，按照相關(guān)要求進(jìn)一步加密。加密后的水準(zhǔn)基點(diǎn)（含工作基點(diǎn)）間距200m左右時(shí)，可基本保證線下工程垂直位移監(jiān)測(cè)需要。

③沉降變形點(diǎn)。直接埋設(shè)在要測(cè)定的沉降變形體上。點(diǎn)位設(shè)立在反映沉降變形的特征部位并按專業(yè)布點(diǎn)要求進(jìn)行。

2）水平位移監(jiān)測(cè)網(wǎng)建網(wǎng)方式

水平位移監(jiān)測(cè)網(wǎng)一般按獨(dú)立建網(wǎng)考慮，根據(jù)沉降變形測(cè)量等級(jí)及精度要求進(jìn)行施測(cè)，并與施工平面控制網(wǎng)進(jìn)行聯(lián)測(cè)，引入施工測(cè)量坐標(biāo)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)水平位移監(jiān)測(cè)網(wǎng)坐標(biāo)與施工平面控網(wǎng)坐標(biāo)的相互轉(zhuǎn)換。

3、沉降變形測(cè)量點(diǎn)的布置要求

沉降變形測(cè)量點(diǎn)分為基準(zhǔn)點(diǎn)、工作基點(diǎn)和沉降變形觀測(cè)點(diǎn)。其布設(shè)按下列要求：每個(gè)獨(dú)立監(jiān)測(cè)網(wǎng)應(yīng)設(shè)置不少于3個(gè)穩(wěn)固可靠的基準(zhǔn)點(diǎn)。工作基點(diǎn)應(yīng)選在比較穩(wěn)定的位置。沉降變形觀測(cè)點(diǎn)應(yīng)設(shè)立在能反映沉降變形的特征位置。

4、路基工程沉降變形觀測(cè)

（1）觀測(cè)斷面及觀測(cè)點(diǎn)的設(shè)置原則

1）觀測(cè)斷面布置原則

①沿線路方向間距一般不大于50m。

②地形橫向坡度大于1：5或地層橫向厚度變化的地段應(yīng)布設(shè)不少于1個(gè)橫向觀測(cè)斷面。

③一個(gè)沉降觀測(cè)單元應(yīng)不少于2個(gè)觀測(cè)斷面。

④路堤與不同結(jié)構(gòu)物的連接處應(yīng)設(shè)置沉降觀測(cè)斷面。

2）觀測(cè)點(diǎn)的布置原則

①各部位觀測(cè)點(diǎn)須設(shè)在同一個(gè)橫斷面上。

②沉降觀測(cè)樁每斷面設(shè)置3個(gè)，布置于雙線路基中心及左右線中心兩側(cè)各2m處；沉降板每斷面設(shè)置1個(gè)，布置于雙線路基中心。

③軟土、松軟土路堤地段觀測(cè)斷面包括剖面沉降管、沉降觀測(cè)樁、沉降板和位移觀測(cè)樁，沉降觀測(cè)樁每斷面設(shè)置3個(gè)，布置于雙線路基中心及兩側(cè)各2m處。

（2）觀測(cè)技術(shù)要求

1）觀測(cè)方法

①橫剖面沉降觀測(cè)方法

采用橫剖儀和水準(zhǔn)儀進(jìn)行橫剖面沉降觀測(cè)。

②沉降板觀測(cè)方法

采用水準(zhǔn)測(cè)量方法，按測(cè)量精度要求和頻次定期觀測(cè)沉降板測(cè)桿頂面測(cè)點(diǎn)高程。

③路肩沉降觀測(cè)樁觀測(cè)方法

采用水準(zhǔn)測(cè)量方法，按測(cè)量精度要求和頻次定期觀測(cè)路肩觀測(cè)樁頂面測(cè)點(diǎn)高程。

④位移觀測(cè)邊樁觀測(cè)方法

采用水平位移觀測(cè)方法，按測(cè)量精度要求和頻次定期觀測(cè)位移觀測(cè)邊樁水平位移。

2）觀測(cè)測(cè)量精度

路基沉降觀測(cè)水準(zhǔn)測(cè)量的精度為±1.0mm，讀數(shù)取位至0.1mm；剖面沉降觀測(cè)的精度應(yīng)不低于4mm/30m。位移觀測(cè)測(cè)距誤差±3mm；方向觀測(cè)水平角誤差為±2.5″。

3）沉降觀測(cè)要求

①為了觀測(cè)到各部位的沉降，從路基填土開始，沉降觀測(cè)也隨即進(jìn)行。

②沉降板隨著預(yù)壓土的填筑而接高，隨預(yù)壓土的卸載而降低，觀測(cè)連續(xù)進(jìn)行，剖面沉降管和位移觀測(cè)樁不受預(yù)壓土的影響。

③沉降設(shè)備的埋設(shè)在施工中進(jìn)行，填筑施工要與設(shè)備的埋設(shè)相協(xié)調(diào)，互不干擾。觀測(cè)設(shè)施的埋設(shè)及沉降觀測(cè)工作應(yīng)按要求進(jìn)行，不能影響路基填筑質(zhì)量。

④觀測(cè)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)異常必須及時(shí)查明原因，盡快妥善處理。

⑤路基填筑中應(yīng)及時(shí)整理路堤邊樁位移及中心沉降觀測(cè)點(diǎn)的沉降量，當(dāng)邊樁水平位移大于5mm/天，垂直位移大于10mm/天，路堤中心地基處沉降觀測(cè)點(diǎn)沉降量大于10mm/天時(shí)，應(yīng)及時(shí)通知項(xiàng)目部要求停止填筑施工，待沉降穩(wěn)定后恢復(fù)填土，必要時(shí)采用卸載措施。

5、測(cè)量工作注意事項(xiàng)及具體要求

（1）注意事項(xiàng)

1）水準(zhǔn)基點(diǎn)使用時(shí)應(yīng)作穩(wěn)定性檢驗(yàn)，并以穩(wěn)定或相對(duì)穩(wěn)定的點(diǎn)作為參考點(diǎn)。

2）觀測(cè)前要對(duì)所用儀器和設(shè)備進(jìn)行檢驗(yàn)校正，并保留檢驗(yàn)記錄。

3）每次沉降變形觀測(cè)時(shí)應(yīng)符合：

①嚴(yán)格按水準(zhǔn)測(cè)量規(guī)范的要求施測(cè)。首次觀測(cè)每個(gè)往返均進(jìn)行兩次讀數(shù)。

②觀測(cè)人員須經(jīng)培訓(xùn)才能上崗，并固定觀測(cè)人員。

③為提高精度，每次觀測(cè)應(yīng)用同一儀器和設(shè)備，前后視觀測(cè)用同一水平尺，并按固定觀測(cè)路線和方法進(jìn)行。

④觀測(cè)時(shí)要避免陽(yáng)光直射，且在基本相同的環(huán)境和觀測(cè)條件下工作。

⑤成像清晰、穩(wěn)定時(shí)再讀數(shù)。

4）隨時(shí)觀測(cè)，隨時(shí)檢核計(jì)算，觀測(cè)時(shí)要一次完成，不中斷。

5）對(duì)工作基點(diǎn)的穩(wěn)定性要定期檢核，在雨季前后要聯(lián)測(cè)，檢查水準(zhǔn)點(diǎn)的標(biāo)高是否有變動(dòng)。

三、總結(jié)

在施工過(guò)程中，一定要嚴(yán)格按照規(guī)范要求，堅(jiān)持沉降觀測(cè)工作，及時(shí)分析路基沉降情況，保證工程施工質(zhì)量。在工程運(yùn)營(yíng)過(guò)程中，也要按要求堅(jiān)持觀測(cè)，確保安全運(yùn)行。