高铁客运专线沉降变形观测培训

高铁客运专线沉降变形观测培训教材讲座内容⏹一、沉降变形观测的必要性二沉降变形观测内容及监测元件⏹二、沉降变形观测内容及监测元件的设置变术⏹三、沉降变形测量技术要求⏹四、沉降变形观测系统实施要求2一、沉降变形观测的必要性沉降变形观测的要性⏹1.1客运专线无碴轨道铁路应建立线下构筑物客运专线无碴轨道铁路应建立线下构筑物变形监测网，对线下构筑物进行变形观测。

⏹客运专线高速行车，要求轨道具有高平稳性和安全性，沉降观测是预防和控制沉降最有力的手段之一。

⏹无碴轨道铺设后线下构筑物发生不均匀沉降，将导致线路维修成本的增加当线下构筑物发生不均匀沉降线路维修成本的增加；当线下构筑物发生不均匀沉降超出无碴轨道扣件可调范围内，而无法通过扣件进行调整时，将导致不得不对线下构筑物进行维修增加施工的成本。

⏹线下构筑物不均匀沉降还会导致轨道板开裂，将引起轨道构件的更换或维修轨道构件的更换或维修。

⏹因此，客运专线无碴轨道必须严格控制线下构筑物的沉降特别是不均匀沉降3沉降，特别是不均匀沉降。

一、沉降变形观测的必要性1.2客运专线无碴轨道对路基、桥涵、等线下基础工程的残余变形（工后沉降）要求严格、标准高：⏹路基、涵洞、隧道基础的工后沉降量≤15mm;⏹桥墩、台工后沉降量≤20mm，相邻桥墩、台沉降之差≤5mm;路桥、路隧等过渡段，路基与结构物间的差异沉降不大于⏹5mm，过渡段沉降造成的路基与桥梁或隧道的折角不大于1‰。

⏹影响沉降的因素较多,特别地基在荷载的作用下沉降随时间发展,其沉降变化一般通过土体固结原理进行分析计算,但沉降计算的精度受多种因素影响,其结果只能是一个估算值,因此设计阶段沉降变形计算的精度不足以控制无碴轨道工后沉降，所以至今国内外均通过系统的沉降观测的实测资料来分析、预测较准确的沉降值。

一、沉降变形观测的必要性沉降变形观测的必要性1.3通过施工期间系统的沉降变形动态观测,对实测沉降观13测数据的分析、评估,评价地基最终沉降稳定完成时间,验证或调整设计措施,使线下基础工程达到预定的沉降变形控制要求,推算出较准确的最终沉降量和工后沉降。

工后沉降满足上述（1.2）中的要求后，才能铺设无碴轨道。

12）中的要求后才能铺设无碴轨道1.4路基变形，包括三个部分：列车动荷载作用下路基面弹性变形、列车动荷载作用下路基基床产生的累计变形、地基及路堤工后压密沉降。

地基及路堤工后压密沉降，受地基岩土性质及相应地基处理措施、填料性质及压实标准影响较大，不确定因素较多，是工程建设管理控制的重点。

一、沉降变形观测的必要性1.3 事故案例131、2008年11月15日15时20分左右，浙江杭州市风情大道地铁一号线施工现场突然发生路面大面积坍塌事故风情大道塌号线施工现场突然发生路面大面积坍塌事故。

风情大道塌陷长度达100多米，塌陷深度20米左右，导致河水倒灌，正在路面行驶的多辆车陷入深坑，多数地铁施工人员被困在坍塌的坑道中。

到19日，遇难人数增加到8人，另有13人失踪，还有11名伤员在医院接受治疗。

有关专家称，这起地铁塌陷事故是中国地铁修建史上最大事故。

事故是中国地铁修建史上最大事故原因：路面小幅沉降施工单位未重视！6、沉降变形观测的必要性一沉降变形观测的必要性1.3 、事故案例13事故案例2、2009年7月7日至8日，石太客专高速铁路沿线普降暴雨，部分地段路基严重下沉，运行列车晃车严重，其中部分地段路基严重下沉运行列车晃车严重其中Dk178+910、Dk158+300、Dk106+300三处路基下沉病害严重，最大下沉分别达到64.2cm、16cm、9.7cm，造成列车限速运行，严重影响铁路正常运输秩序、危及行车安全。

综合认定石太客专k178+910质量事故为铁路建设工程质量大事故，k158+300、k106+300质量事故为铁路建设工程质量事事建一般事故。

7二、沉降变形观测内容及监测元件的设置21沉降变形观测内容⏹2.1沉降变形观测内容⏹ 2.1.1路基：(1)路基面的沉降变形观测(2)路基基底沉降观测(3)路堤本体的沉降观测。

212桥各墩台基础沉降（2）预应力混凝⏹ 2.1.2桥涵(1)桥各墩、台基础沉降；（2）预应力混凝土梁的徐变上拱变形；（3）涵洞沉降观测。

⏹ 2.1.3过渡段：路桥、路涵、堤堑过渡段沉降观测。

22.2 路基沉降变形观测2212.2.1观测断面及点的设置原则(1)路基沉降观测应以路基面沉降和地基沉降观测为主。

沉降变形观测断面应根据不同的地基条件，不同的结构部位降变形观测断面应根据不同的地基条件不同的结构部位等具体情况设置；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。

还应针对施工掌握的地质地形等情况调整或增设(2) 路基面和地基沉降观测点应设在同一横断面上。

(3)路基面观测断面沿线路方向的间距般不大于50m, 地势路基面观测断面沿线路方向的间距一般不大于50m 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；地形、地质条件变化较大地段应适当加密观测断面。

()测点及元器件的埋设位置应符合设计要求，且标设准确、(4)测点及元器件的埋设位置应符合设计要求，且标设准确、埋设稳定。

222.2 路基沉降变形观测2.2.2观测断面及点的设置、元件布设观测断面的设置及观测断面的观测内容、元件的布设观测断面的设置及观测断面的观测内容元件的布设应根据地形、地质条件、地基压缩层厚度、路堤高度、地基处理方法、堆载预压等具体情况，结合沉降预测方法和工期要求具体确定。

分以下几种布设形式。

工期要求具体确定分以下几种布设形式2.2 路基沉降变形观测222观测断面及点的设置元件布设2.2.2观测断面及点的设置、元件布设2.2.2.1路堤填高＜3m，且地基压缩层厚度＜5m地段2.2 路基沉降变形观测2222.2.2观测断面及点的设置、元件布设2.2.2.1路堤填高＜3m，且地基压缩层厚＜5m地段布设要求表序号观测内容观测元件观测点数量断面间距附注1路基面沉观测桩3个/断面50m 地势平坦、地基条件良降观测好地段可100m基底沉降根据工点工2观测沉降板1个/断面200m根据点期等具体情况适当增设2.2 路基沉降变形观测2.2.2观测断面及点的设置、元件布设2.2.2.2路堤下地基压缩层厚度≥5m地段及路堤填高≥3.0m、地基压缩层厚＜5m 地段序号观测内容观测元件观测点数量断面间距附注路基面地势平坦、地基条件良1沉降观测观测桩3~5个/断面50m 平条件好地段、高度小于5m 路堤地段可100m路堤基底1～2～地基面横坡大于1：5时，2沉降观测沉降板个/断面50100m每个断面埋设2个路堤基底剖面一般地段和各类过渡段路基25％的剖面埋设剖面沉降管作校核剖面3全断面沉降观测沉降管1个/断面面沉降管作校核剖面，校核剖面基底同时布置沉降板与剖面沉降管2.22.2 路基沉降变形观测2.2.2观测断面及点的设置、元件布设2.2.2.2路堤下地基压缩层厚≥5m地段及路堤填高≥3.0、地基压缩层厚＜5m地段22.2 路基沉降变形观测2.2观测断面及点的设置、元件布设2.2.2路堤下地基压缩层厚≥5m地段及路堤填高≥3.0、地基压缩层厚＜5m地段2.2 路基沉降变形观测2.2观测断面及点的设置、元件布设2.2.3路堤加载预压地段：在基床底层表面两侧设观测桩，223在路基面中间设沉降板；待预压卸除基床表层填筑后，在路基面两侧及线路中心设置沉降观测桩。

222.2 路基沉降变形观测2.2.2观测断面及点的设置、元件布设2.2.2.4土质路堑地段：一般地段只设路基面沉降观测桩2～3个/断面，断面间距50m，地势平坦、地基条件良好地段间距100m。

2.2 路基沉降变形观测2.2.3观测元件的选取、埋设2.2.3.1观测元件的选取：应满足工后沉降的评估需要以及精度要求。

路基面采用观测桩观测，地基面采用沉降板、剖面沉降管和单点沉降观测桩观测地基面采用沉降板剖面沉降管计电测元件相结合进行观测。

2.2.3.2 观测元件的埋设：2232观测元件除沉降观测桩外，均应在地基加固完成后路堤填筑施工前埋设。

2.2.3.2.1 沉降观测桩（两种）(1)路基填筑至基床表层顶面，加载预压路堤填筑到基床底层顶面后，按设计的要求埋设沉降观测桩；路基面两床底层顶面后按设计的要求埋设沉降观测桩路基面两侧观测桩一般设在距左右线路中心3.2 m处（由于部分桩位会与接触网立柱基础、通信、信号电缆槽有接触干扰，可会与接触网立柱基础通信信号电缆槽有接触干扰可按现场情况埋设）。

埋设规格见附图2.2.3.2.1。

2.2 路基沉降变形观测⏹2.2.3 观测元件的选取、埋设⏹2.2.3.2.1 观测桩的埋设：观测点钢筋头为半球形，高出埋设表面5mm，表面做防锈处理。

路基面沉降观测点设置参考图（单位：mm）1922 2.2路基沉降变形观测⏹2.2.3.2 观测元件的埋设⏹2.2.3.2.1 沉降观测桩:(2)设计要求填筑至基沉降观测桩()设计要求填筑至基床表层顶面埋设观测桩，若施工方在级配碎石供应困难，架梁工期紧等情况下，也可在基床供应困难架梁期紧等情况下可在基床表层填筑20cm后，埋设路面观测桩，但要在沉降观测满足评估要求后才能填筑表层顶面级配碎石。

这种处理方式可能造成接触网立柱基础、电缆槽施工工期紧张。

缆槽施期紧张202.2路基沉降变形观测现场路面观测桩设置资料图212.2路基沉降变形观测⏹2.2.3 .2 观测元件的选取、埋设22322由钢底板金属测杆（φ40镀⏹ 2.2.3.2.2 沉降板：由钢底板、金属测杆（φ40mm镀锌铁管）及保护套管（直径不小于φ75mm、壁厚不小于4mm的硬PVC管）组成，钢底板尺寸为50cm×50cm，厚焊接组装厚1cm；焊接组装。

沉降板应埋入褥垫层顶部嵌入不少于10cm，埋设时保证底板的水平位置，及测杆与地面的垂直角度。

放好沉降板后，采用中粗砂回填密实，再套上保护套管，保护套管略低于沉降板测杆，杆口加封盖，并在其周围填筑相应填料稳定套管，完成沉降板的埋设工作后，测量埋设就位的沉降板测杆杆顶标高读数，作为初始读数，随着路基的填筑施工，逐渐接高沉降板测杆和保护套管，每次接长高度以05m为宜，接长前测杆和保护套管，每次接长高度以0.5m为宜，接长前后测量杆顶标高变化量确定接高量。

金属测杆用内接头连接，保护套管用PVC管外接头连接。

接长套管时应确保垂直做好防护避免机械施工等因素导致套管22确保垂直，做好防护，避免机械施工等因素导致套管倾斜。

222.2 路基沉降变形观测沉降板图示232.2 路基沉降变形观测元器件现场沉降板保护套管连接图示242.2路基沉降变形观测元器件现场沉降板观测件25对称夯实，确保测试元器件竖直；夯实前后进行标高的测量、确定沉降量是施工扰动引起还是路基沉降。