高速铁路沉降变形观测评估

成绵乐客运专线土建三标线下工程沉降变形分析评估报告【D3K118+479.084～D3K121+070.084】四川西南交大铁路发展有限公司成绵乐客运专线线下工程沉降变形评估项目部二○一一年九月======================================================================== 附注：本评估意见依据成绵乐铁路客运专线土建工程三标段项目经理部提交的《新建成绵乐铁路客运专线[D3K118+479.084～D3K121+070.084]沉降变形评估申请报告（电子件，2011.9.19）》，请成绵乐铁路客运专线土建工程三标段项目经理部将有关资料以正式签章文件形式报成绵乐客专公司、监理单位和我项目部。

在核对电子件与正式签章文件无误后，我项目部将出具本评估意见的正式件，正式件无本附带说明内容。

目录1 前言 (1)2 评估依据 (1)2.1 铁道部部颁行业规范及标准 (1)2.2 成绵乐铁路客运专线有限责任公司文件及规定 (1)2.3 其它文件及规定 (1)2.4 成绵乐铁路客运专线相关单位提供的沉降观测结果文件 (1)3 评估区段工程概况 (2)3.1 工程概况 (2)3.2 评估判别标准 (3)4 本次评估结果综述 (4)4.1 异常点汇总 (5)4.2 拟合曲线相关性 (5)4.3 相邻桥墩沉降差 (5)4.4 沉降量比值 (6)4.5 工后沉降预测 (6)4.6 测设沉降差 (6)5 本段沉降分析成果汇总及区段沉降图 (6)5.1 本区段桥梁墩台沉降分析成果汇总 (6)5.2 本段区段沉降图 (15)6 本段综合评估结论与建议 (17)7 附录——单点沉降曲线 (19)1 前言本报告分析评估的对象为成绵乐客运专线土建工程三标段2工区青白江特大桥D3K118+479.084～D3K121+070.084区段，桥墩号为0#～81#。

本报告沉降观测数据截止日期为2011年7月20日。

这是本段主体工程完工后的第一次正式评估。

2 评估依据2.1 铁道部部颁行业规范及标准（1）《客运专线铁路无碴轨道铺设条件评估技术指南》，铁建设 2006 158号，铁道部，2006；（2）《高速铁路设计规范（试行）》，TB10621-2009；（3）《高速铁路工程测量规范》，TB10601-2009；2.2 成绵乐铁路客运专线有限责任公司文件及规定（1）《成绵乐客运专线铁路线下工程沉降变形观测及评估实施细则》，成绵乐铁路客运专线有限责任公司，2009；2.3 其它文件及规定（1）《京沪高速铁路部分段落沉降评估报告评审会专家评审意见》，京沪高速铁路股份有限公司 2009 107号，2009.9。

2.4成绵乐铁路客运专线相关单位提供的沉降观测结果文件（1）成绵乐铁路客运专线土建工程三标段2工区青白江特大桥[D3K118+479.084～D3K121+070.084]评估申请表，中铁四局，2011年9月19日；（2）成绵乐铁路客运专线土建工程三标段2工区青白江特大桥[D3K118+479.084～D3K121+070.084]线下工程沉降变形观测成果报告，中铁四局，2011年9月19日；（3）成绵乐铁路客运专线土建工程三标段2工区青白江特大桥[D3K118+479.084～D3K121+070.084]线下工程沉降变形观测资料，中铁四局，2011年9月19日；（4）成绵乐铁路客运专线土建工程三标段2工区青白江特大桥[D3K118+479.084～D3K121+070.084]线下工程沉降变形设计值和修正设计值报告，中铁第二勘察设计院，暂未提交。

上述各相关报告、数据、资料等为本评估报告的技术基础。

3 评估区段工程概况3.1 工程概况本区段为桥梁段，地面高程在472～479m范围之间，桥墩基础采用桩径为φ1.0m、φ1.25m钻孔桩基础，桥墩采用双线圆端型桥墩，桥台采用双线空心矩形桥台。

青白江特大桥位于德阳地区广汉市所辖区内，总体走向为北东～南西向，地势北高南低，桥址处地势平坦，大部分为水田。

其中跨越铁路1处，跨越河流1处，多出跨越地方公路。

广汉市属于冲击平原区，冲积平原地貌，测区内有便道、公路相通，交通方便。

工程地质特征：本次评估区段段内上覆第四系全新人工填筑土（Q4ml）人工填筑土、上更新统冰水、流水沉积层（Q3fgl+al）粘土、粉质粘土，2～10m不等，及冲积（Q4al）粉质黏土、松软土、淤泥质粉质粘土、细砂、细圆砾土、粗圆砾土、卵石土，上更新统冰水、流水沉积层（Q3fgl+al）广汉粘土、中砂、粗砂、粗圆砾土，下伏基岩为白垩系下统剑阁组（K1 jn）泥岩夹砂岩、质软，卵石土中地下水较发育，第四系孔隙潜水队混凝土结构一般无侵蚀性。

本段未见大的不良地质、特殊岩土局部地表有软土、松软土及膨胀土。

气候、水文：德阳地区主要受西南季风气候和地形影响，东无严寒，夏多暴雨，阴天多，日照少，年平均降雨918.2毫米，年平均气温18.3摄氏度，年最高气温37.3摄氏度，最低气温-5,9摄氏度。

地表水、地下水较丰富，无特殊缺水情况，沿线水质较好，满足施工用水要求。

地震动参数：汶川地震后，根据国家地震局《中国地震动参数区划图》（GB18306-2001），本标段属于江油至新都段，地震动峰值加速度为０.10g，地震动反应谱特征周期0.45s。

青白江特大桥在DK119+655.284～DK119+704.684处（37#～39#）跨越宝成铁路，设计采用（24.6+24.6+24.6）m简支梁跨越。

本区段属于三标段2工区，施工单位为中铁四局，监理单位成都大西南监理有限责任公司，设计单位中铁第二勘察设计院。

本评估段实际起点里程D3K118+479.084（桥墩号0#），终点里程D3K121+070.084（桥台号81#），全长2.591km，其中有桥墩82个，在里程D3K119+655、D3K119+655H 和D3K119+704处为门式墩，每个断面有左右两个墩，每个墩有两个墩身观测标，共计12个墩身观测标，其余桥墩两侧均有1个墩身观测标，共计158个有效测点。

全段共计170个有效观测标，在主体工程完工后，所有测点的沉降观测时间均不少于3个月。

3.2 评估判别标准根据2.1所述的规范要求及相关专家会议意见，并结合本段工程具体实际情况，评估判断标准顺次如下：（1）在路基和桥梁评估中，当主体工程完工后观测期大于3个月且沉降波动幅度在3.0 mm之内、沉降增量在±2 mm之内、最后4次（且观测时间不少于一个月）观测数据未出现连续下沉现象时，可判定为“通过”本次评估，不予曲线拟合，可进行无砟轨道底座板施工，但必须继续观测验证。

（2）根据实际荷载情况及观测数据，作回归分析及预测，综合确定沉降变形的趋势，曲线回归的相关系数不应低于0.92。

（3）对于按前述标准评估仍不能通过的测点，在主体工程完工后，在观测时间不小于3个月的时间范围内，沉降曲线总体呈现为收敛状水平发展趋势，则认为该测点通过评估，不予曲线拟合，但必须继续观测验证。

（4）测点当前沉降量与预测最大沉降量比值不小于75%。

（5）静定结构相邻墩台工后沉降量之差要求，对于无碴桥面桥梁不超过5mm。

（6）同一断面的预测最终沉降值与设计沉降值之差不宜大于10mm。

（7）各断面工后沉降不大于15mm。

（8）在参考上述标准的同时，结合工程具体情况，基础类型等条件综合判定是否通过本次评估。

4 本次评估结果综述本段评估采用指数法曲线和双曲线法曲线拟合，以架梁结束时刻作为拟合起点，桥跨结构荷载仅为梁体自重和至评估时间已完成的二期恒载。

下面分别阐述评估总体结果。

本段沉降变形总体统计如表4-1所示。

表4-1 本段沉降变形总体统计表从上表可见，（1）整体表现为异常隆起的桥墩台测点为零；（2）隆起量在-3～0mm的桥墩台测点占9.41%；（3）沉降幅度在0～3mm的桥墩台测点最多，占90.00%；（4）沉降幅度在3～10mm的桥墩台测点占0.59%；（5）沉降幅度大于10mm的桥墩台测点为零。

本评估段采用指数曲线法和双曲线法拟合后把测点归纳为如表4-2所示的四类。

表4-2 本评估段采用指数曲线法和双曲线法拟合测点分类可见，对于本评估段中测点能通过指数曲线法或双曲线法拟合的测点只有1个，占总数的0.59%，观测值波动幅度在3mm内的测点有169个，占总数的99.41%，而总体呈现为收敛状水平发展趋势的测点为零个。

4.1 异常点汇总本段无异常点。

在所有测点中，对于沉降曲线呈收敛状态，且观测值上下波动但幅值不超过3mm 的测点，其中不具备曲线拟合条件的不予拟合分析，评估结果认为通过，本评估段此类测点占99.41%，其单点沉降曲线参见附录。

4.2 拟合曲线相关性在除4.1节所述之外的其它测点中，指数法和双曲线法拟合曲线相关系数合格率统计如表4.2-1所示，具体数值参见表5.1-1。

可见，在这些测点中，沉降量随时间逐渐增大，但变化幅度一般不大，预测曲线有一定的拟合精度，均满足相关系数不小于0.92的限制要求。

表4.2-1 各沉降变形的测点指数法和双曲线法拟合曲线相关系数合格率统计4.3 相邻桥墩沉降差对于当前指数曲线法和双曲线法拟合不能通过的测点，无法对工后沉降量作出预测，但考虑到各测点的单点沉降已趋于稳定，且目前相邻桥墩的累积沉降产生的差异较小，结合其具体地层条件、基础型式和沉降特征等综合判断，预估该处桥墩与相邻桥墩的工后差异沉降不超过5mm。

同时，对于无法进行曲线拟合的沉降型墩台测点，结合其具体地层条件、基础型式和沉降特征等综合判断预估其最终沉降量。

如表4.3-1所示相邻桥墩（台）预测工后沉降差超过5mm的断面统计，可见，100%的断面满足相邻桥墩沉降差的限制要求。

表4.2-1 相邻桥墩（台）预测工后沉降差超过5mm的情况统计4.4 沉降量比值由表5.1-1可见，采用指数法和双曲线法拟合通过的1个测点满足实测累计沉降值与预测最终沉降值之比不小于75%的要求。

4.5 工后沉降预测由表5.1-1可见，对于各拟合测点，预估其工后沉降预测值均小于15mm；对于非拟合测点，这里根据地基特征及基础形式、实测沉降值、沉降变化特性、稳定程度等综合判断为工后沉降预测值也小于15mm。

因此，本评估段所有断面的预测工后沉降满足“指南”和“细则”要求。

4.6 测设沉降差由表5.1-1可见，本评估段内的各测点实测累计沉降值在-1.52mm～3.02mm之间，采用指数法和双曲线法拟合只有测点0119368D1可以通过，该测点预测最终沉降值为2.59mm，本段桥梁各断面的设计沉降值为20mm，所有测点实测最终沉降预估值与设计值之差大于10mm，不满足“评估指南”和“评估细则”中所要求的设计预测总沉降量与通过实测资料预测的总沉降量之差值不宜大于10mm的要求。