铁路沉降观测实施方案

目录【1】
1、概述 (1)
2、编制依据1
3、沉降观测职责2
4、沉降变形观测人员、仪器配置2
5、沉降变形观测的重要性和管理制度3
5.1、沉降观测的重要性3
5.2、沉降变形观测管理制度4
6、工作流程4
7、沉降变形测量5
7.1 测量等级及精度要求5
7.2 变形监测网技术要求6
7.3 沉降变形测量点的布置要求8
7.4 测量工作基本要求10
7.5 测量工作具体要求11
8、线下工程沉降变形观测内容及控制要求13
8.1、线下工程沉降变形观测内容13
8.2、线下工程沉降变形观测控制要求14
9、沉降观测技术方案15
9.1路基沉降变形观测技术方案15
9.2 桥涵沉降变形观测技术方案22
9.3 隧道沉降变形观测技术方案34
10、沉降变形观测资料的提交与数据管理 (38)
10.2数据录入与输出管理40
11、线下工程沉降变形观测计划和时间40
12、线下工程沉降变形观测质量及安全保证措施40
12.1、线下工程沉降变形观测安全保证措施40
12.2、线下工程沉降变形观测质量保证措施41
线下工程沉降观测实施方案
1、概述
本标段为站前工程施工XZZQSG-2标段，位于川滇两省交界的边远山区，施工起讫里程：DK194+516.98～DK230+910，正线线路全长36.393km。

铁路建设等级为I级，正线为单线，设计时速为120公里/小时。

主要工程数量：隧道29.6986km /8座、桥梁4.15km/14座、正线路基长 2.5444km，车站3座（高峰寺会让站、马家坝中间站、下坪会让站）。

重点工程：长岭隧道(DK203+077.5)，长度7775m，本标段施工整个隧道；斑竹林隧道(DK228+611)，长度12758m，本标段施工进口段8678m。

2、编制依据
(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；
(2)《高速铁路工程测量规范》（TB10601-2009）；
(3)《国家一、二等水准测量规范》（GB12897-2006）；
(4)《建筑沉降变形测量规程》（JGJ8-2007）；
(5)《工程测量规范》（GB 50026-2007）；
(6)《高速铁路设计规范》（TB10621-2009）；
(7)《高速铁路路基工程施工质量验收标准》（TB10751-2010）；
(8)《高速铁路桥涵工程施工质量验收标准》（TB10752-2010）；
(9)《高速铁路隧道工程施工质量验收标准》（TB10753-2010）；
(10)《高速铁路桥涵工程施工技术指南》（铁建设2010-241号）；
(11)《高速铁路路基工程施工技术指南》（铁建设2010-241号）；
(12)《高速铁路隧道工程施工技术指南》（铁建设2010-241号）；
(13) 铁道部有关规定。

3、沉降观测职责
（1）严格按有关规范、设计文件及叙镇公司的要求采集沉降变形观测原始数据做，对观测数据的真实性、可靠性和精确性负责；
（2）负责沉降变形监测网的建立及其保护工作，负责各种监测设备、仪器、管线的购置与埋设及其观测设施的保护工作；
（3）按规定监测项目和频率使用固定的仪器设备，按固定的观测线路，进行变形与沉降全过程监测和记录，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；
（4）负责观测数据库的数据的质量检核和录入工作；
（5）参与沉降变形观测及评估方案的制定与修订工作，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、沉降变形观测人员、仪器配置
为顺利完成沉降变形观测任务，保证沉降变形观测系统的质量，成立以总工程师为首的监测组，在其领导下开展各项工作。

根据任务责任划分，每个分部在做好平时测量工作的同时，还要做好沉降观测工作，设队长一人，测工二人。

沉降观测组的组织机构如下：
沉降观测人员配置表
沉降变形观测仪器配置
5、沉降变形观测的重要性和管理制度
5.1、沉降观测的重要性
无砟轨道的施工对路基、桥涵、隧道等线下工程的工后沉降、差异沉降提出了严格要求，必须保证轨道具有持久、稳定的高平顺性，以保证旅
客行车的安全性、平稳性、舒适性。

施工期间按设计要求进行系统的沉降变形动态观测。

通过对沉降变形观测数据进行系统综合分析、预测、评估，验证或调整设计措施，保证设计预测沉降与实际沉降更为接近，使路基、桥涵、隧道工程达到规定的变形控制要求，分析、推算出最终沉降量、工后沉降及差异沉降，确定无砟轨道开始铺设时间，确保客运专线无砟轨道结构的铺设质量。

5.2、沉降变形观测管理制度
依据施工的二等水准点及加密控制点建立沉降变形观测网，确保数据精度及准确度，确保数据汇总的及时性，计划制定以下管理制度及办法：
①观测元器件埋设确认制度
②沉降变形观测技术交底制度
③观测元器件保护制度
④观测基准点、工作点复测制度
⑤变形观测数据复检制
⑥沉降变形观测奖罚制度
⑦沉降变形观测质量报告、调查和处理制度
⑧沉降变形监理测资料管理办法
建立项目部—分部—人的管理体系，明确各个部门、参与人的职责，层层落实。

对测试元器件的埋设、保护、数据采集、数据管理，数据分析各个环节进行明确规定，责任落实到人。

6、工作流程
1．根据《铁路工程测量规范》TB 10101-2009规定，编制沉降变形观
测实施方案，报监理单位批准后实施。

2．经监理核查同意后，根据批准的沉降变形观测实施方案，按照设计文件要求，由各分部选派专业队伍和人员进行设备布设和观测，项目经理部负责对各分部相关工作的监督检查和指导。

3．严格按沉降变形观测实施方案，以及有关规定进行观测和记录，确保记录数据真实、可靠。

每次的观测记录经监理专业人员进行签认。

4．每个单位（单项）工程沉降变形观测完成后，7天内提交评估申请（附沉降变形观测报告），经监理签认后，报指挥部及设计单位。

7、沉降变形测量
（1）线下工程沉降变形观测工作以桥梁、隧道、路基等结构物的垂直位移观测为主，水平位移监测根据路基（含过渡段）、桥涵、隧道工点具体要求确定。

（2）工程测量的高程系统采用1985 国家高程基准。

（3）结构物的变形监测建立独立的变形监测网，覆盖范围一般不宜小于4 公里，基准点选择应优先考虑利用CPI、CPII 和水准基点。

（4）结构物的变形监测充分利用CPI、CPII 和水准基点作为水平和垂直位移监测的工作基点。

（5）用全球卫星定位系统（GPS）测量时，符合铁道部现行全球卫星定位系统铁路工程测量技术的有关规定。

7.1 测量等级及精度要求
线下工程沉降变形测量按三等规定执行，对于技术特别复杂工点，根据需要按二等的规定执行。

表7.1 测量等级及精度要求
7.2.1 垂直位移监测网建网方式
（1）线下工程垂直位移监测一般按沉降变形等级三等的要求（国家二等水准测量）施测，根据沉降变形测量精度要求高的特点，以及标志的作用和要求不同，垂直位移监测网布设方法分为三级。

（2）对于技术特别复杂、垂直位移监测沉降变形测量等级要求二等及以上的重要桥隧工点，独立建网，并按照沉降变形等级二等（国家一等水准测量）的技术要求施测或进行特殊测量设计。

7.2.2 建立沉降变形观测网
（1）建立并绘制出观测网平面布置示意图，明确基准点、工作基点与线下工程结构物相对位置，明确路基、桥梁、隧道、过渡段等结构物观测点的里程，见附图。

（2）填写观测断面及观测点位置与工程属性信息，详见附表。

（3）填写基准点与工作基点信息表。

（4）垂直位移监测网主要技术要求按下表执行。

表7.2.1 垂直位移监测基准网技术要求
注：n为测站数。

7.2.3 水平位移监测网建网方式
一般按独立建网考虑，根据沉降变形测量等级及精度要求进行施测，并与施工平面控制网进行联测，引入施工测量坐标系统，实现水平位移监测网坐标与施工平面控制网坐标的相互转换。

7.2.4 水平位移监测网主要技术要求
水平位移监测按三等规定执行，对于软土地基等设计有特别技术要求的复杂工点，根据需要按二等的规定执行。

表7.2.4 水平位移监测基准网技术要求
一等±1.5 ≦300 ±0.7 1.0 12 - ≦200 ±1.0 1.0 9 -
二等±3.0 ≦400 ±1.0 2.0 9 - ≦200 ±1.8 2.0 6 9
三等±6.0 ≦450 ±1.8 4.0 6 9 ≦350 ±2.5 4.0 4 6
四等±12.0 ≦600 ±2.5 7.0 4 6
7.3 沉降变形测量点的布置要求
7.3.1 沉降变形测量点分为基准点、工作基点和观测点三类，其布设按下列要求：
（1）基准点。

要求建立在沉降变形区以外的稳定地区，基准点使用全线的基岩点、深埋水准点、CPI、CPII 和三等水准点，增设时按国家二等水准测量的相关要求执行。

基准点标石埋设规格应符合图5.6.1 的规定。

图7.6.1 基准点标石埋设图
（2）工作基点。

要求埋设在稳定区域，在观测期间稳定不变，测定沉降变形点时作为高程和坐标的传递点。

工作基点除使用普通水准点外，按照国家二等水准测量的技术要求进一步加密水准基点或设置工作基点至满足工点垂直位移监测需要。

加密后的水准基点（含工作基点）间距200m 左右时，可基本保证线下工程垂直位移监测需要。

（3）沉降变形点。

直接埋设在要测定的沉降变形体上。

点位设立在能反映沉降变形体沉降变形的特征部位，不但要求设置牢固，便于观测，还要求形式美观，结构合理，且不破坏沉降变形体的外观和使用。

沉降变形点按路基、桥涵、隧道等各专业布点要求进行。

7.3.2 每个独立的监测网设置不少于3 个稳固可靠的基准点。

基准点选设在沉降变形影响范围以外便于长期保存的稳定位置。

7.3.3 基准点和工作基点的检测。

工作基点选在比较稳定的位置，但由于自然条件的变化，人为破坏等原因，不可避免的有个别点位会发生变化。

为了验证监测网基准点和工作基点的稳定性，对其进行定期检测。

本次技术方案设计垂直位移监测网的观测分为首次观测和施工过程中的定期复测，定期复测按每6 个月进行1 次，尽可能结合精测网复测进行。

在区域沉降地区应每3 个月进行1 次复测。

7.3.4 在区域沉降地区内，应对工作基点的沉降量进行监测。

如两次复测期间，发现工作基点变形超出2 倍中误差应及时通知建设单位和评估单位，并提交观测资料。

经核实后应对工作基点和变形监测点的各期实测高程进行修正。

7.4 测量工作基本要求
7.4.1 水准基点使用时作稳定性检验，并以稳定或相对稳定的点作为沉降变形的参考点，并有一定数量稳固可靠的点以资校核。

7.4.2 每次观测前，对所使用的仪器和设备进行检验校正，并保留检验记录。

7.4.3 每次沉降变形观测时符合：
（1）按水准测量规范的要求施测。

首次（即零周期）观测进行往返观测，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。

（2）参与观测的人员经过培训才能上岗，并固定观测人员。

（3）为了将观测中的系统误差减到最小，达到提高精度的目的，各次观测使用同一台仪器和设备，前后视观测用同一水准尺，按照固定的观测路线和观测方法进行，观测路线形成附合或闭合路线，使用固定的工作基点对沉降变形观测点进行观测。

实行“五固定”即“固定水准基点、工作基点、固定人、固定测量仪器、固定监测环境条件、固定测量路线和方法”，以提高观测数据的准确性。

（4）观测时避免阳光直射，且在基本相同的环境和观测条件下工作。

（5）成像清晰、稳定时再读数。

（6）随时观测，随时检核计算，观测时一次完成，中途不中断。

7.4.4 特殊情况下处理方法：
（1）针对低矮桥墩、异型桥墩，空间小，尺子不能直立的情况，已在测量厂家定制短尺进行测量；也可采用倒尺的方法进行，但需要注明，
避免数据处理错误。

（2）对基坑太深引起的尺长不够，高涵洞路基未填筑时高程不好传递等类的特殊问题，向评估单位提出实施方案，由评估单位确认。

7.4.5 沉降观测均采用精密电子水准仪，不得采用光学水准仪。

7.4.6 测段观测完成后，及时整理观测数据。

7.4.7 发现沉降监测数据出现异常时首先自查，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。

7.4.8 在观测过程中，做好一些重点信息的记录，对架梁、运梁车通过、天气情况、地下水影响情况等的记录，利于对结构变=形特性的分析和异常数据的分析。

7.5 测量工作具体要求
7.5.1 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采用闭合或附合水准路线，严禁采用支水准路线或中视法，水准路线经过的工作基点或基准点数量不少于两个。

7.5.2 使用DS05 级及以上的电子水准仪，仪器及配套水准尺均在有效检定期内。

水准仪与水准尺在使用前及使用过程中，经常规检校合格，水准仪视准轴与水准管轴的夹角均不超过15″。

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，不满足要求的根据仪器的提示进行重测。

7.5.3 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，前后视距累积差≤6.0 m，视线高度≥0.5m，测站限
差：两次读数差≤0.4mm，两次所测高差之差≤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。

7.5.4 观测时，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
（2）返测：奇数站为前—后—后—前
偶数站为后—前—前—后
7.5.5 每一测段必须为偶数测站结束。

7.5.6 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，并进行仪器预热。

测量中避免望远镜直接对着太阳；尽量避免视线被遮挡，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，仪器装遮光罩。

7.5.7 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，每一测站上仪器与前后视标尺的三个位置，一般为接近一条直线。

7.5.8 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，使标尺上的气泡居中，确保水准尺垂直。

7.5.9 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。

7.5.10 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。

7.5.11 按照《细则》规定的格式整理数据，并按要求提交。

7.5.12 元件保护要求
（1）各工程项目部成立专门小组，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。

（2）元件埋设时根据现场情况进行编号，有导线的元件应将导线引出至路基坡脚观测箱内。

（3）沉降板附近一米范围内土方采用人工摊平及小型机具碾压，不得采用大型机械推土及碾压，配备专人负责指导，确保元器件不受损坏。

（4）制定稳妥的保护措施并认真执行，确保元器件不因人为、自然等因素而破坏，元器件埋设后，制作相应的标识旗或保护架插在上方。

路堤填筑过程中，派专人负责监督观测断面的填筑，避免碰撞沉降板。

8、线下工程沉降变形观测内容及控制要求
8.1、线下工程沉降变形观测内容
本工区内沉降的主要任务包括：路基、桥梁、隧道及梁体徐变。

下面对沉降观测的内容（路基、桥涵、隧道及梁体徐变）做一简单介绍。

路基：根据不同的路基高度及不同的地基条件，进行路基面的沉降变形观测、路基基底沉降观测、路堤本体的沉降观测。

桥涵：桥各墩、台；预应力混凝土梁的徐变上拱变形；涵洞沉降观测。

隧道：隧道口仰拱、隧道一般地段和不良、复杂地质区段沉降观测。

过渡段：路桥、路隧、路涵、堤堑过渡段沉降观测。

（过渡段设置目的是为了保证列车的安全平稳运行，要求动力学性能不同的结构物之间平顺连接，主要有两方面要求：一是几何形位的平顺连接，二是不同结构物之间的动力特性要平稳过渡）。

8.2、线下工程沉降变形观测控制要求
路基：路基填筑完成或施加预压荷载后应有不少于6个月的观测和调整期，工后沉降一般不应大于15mm。

桥涵：墩台均匀沉降量不大于20mm，相邻墩台沉降量之差不大于5mm；涵洞基础工后沉降不应大于15mm，并与相邻路基段协调；处于岩石地基等良好地质的桥涵，当墩台沉降值趋于稳定且设计及实测总量不大于5mm时，可判定沉降满足无砟轨道铺设条件。

对于无砟轨道桥梁：常用跨度简支梁在轨道系统在轨道系统铺设完成后，跨度小于50m的简支梁，徐变上拱度不应大于7mm，当跨度大于50m时，徐变上拱度不应大于L/7000，且不得大于14mm；对于连续梁等特殊桥跨结构的徐变限值按设计文件规定办理。

隧道：基础工后沉降一般不应大于15mm。

过渡段：路桥、路隧、路涵、堤堑过渡段处的差异沉降不应大于5mm，过渡段沉降造成的路基与桥梁或隧道的折角不应大于1‰。

9、沉降观测技术方案
9.1路基沉降变形观测技术方案
路基上铺设无碴轨道前，对路基变形作系统的评估，确认路基的工后沉降和变形符合设计要求；路基填筑完成或施加预压荷载后应有不少于 6 个月的观测和调整期，观测数据不足以评估时，继续观测；工后沉降评估不能满足设计要求时，采取必要的加速完成沉降或控制沉降的措施。

路基沉降观测以路基面沉降和地基沉降观测为主，有针对性的对路桥、路隧等过渡段差异沉降进行重点观测，同时代表性观测路堤改良土填筑部分的沉降变形。

9.1.1 路基沉降观测断面设置原则
1、路基工程沉降变形观测以路基面沉降观测和地基沉降观测为主，根据不同的结构部位、填方高度、地基条件、堆载预压等具体情况来设置沉降变形观测断面。

同时根据施工过程中掌握的地形、地质变化情况调整或增设观测断面。

2、观测断面一般按以下原则设置，同时应满足设计文件要求。

沉降与稳定观测内容和断面布置一览表
沉降与稳定观测内容和断面布置一览表
表1-1
3、观测点设置原则
1）为有利于测点看护、集中观测、统一观测频率、观测数据的综合分析，各部位观测点须设在同一横断面上。

2）断面观测点包括沉降观测桩、沉降板、单点沉降计等设备。

其中沉降观测桩和沉降板需要进行水准测量，一般按图9.1.1-1、图9.1.1-2、图9.1.1-3布置（以双线为例，单线路基的布设同下图）。

图9.1.1-1 I类观测横断面设计示意图
图9.1.1-2 II类观测横断面设计示意图
图9.1.1-3 堆载预压地段横断面设计示意图
3）路基面沉降监测，每个监测断面共设3个监测点，分别在路基中心、两侧路肩各设一个监测桩，于路基成形后设置。

当路基有预压土时，在中心两侧向外3.5m处增设2个沉降板，位于基床底层顶部，并将基底沉降监测的中心沉降板接管至预压土顶部，预压期间按规定要求进行观测；预压土卸除后，将基底沉降板截管至基床表层高度，两侧沉降板拆除，待级配碎石填筑完成后，再设沉降观测桩。

4)一般路堤地段观测断面包括沉降观测桩和沉降板，沉降观测桩每断
面设置3个，布置于双线路基中心及左右线中心两侧各3.2m处；沉降板每断面设置1个，布置于双线路基中心。

5) 软土、松软土路堤地段观测断面一般包括沉降观测桩、沉降板和位移观测桩。

沉降观测桩每断面设置3个，布置于双线路基中心及两侧各3.2m处，沉降板位于双线路基中心，位移观测边桩分别位于两侧坡角外2m、12m处，并与沉降观测桩及沉降板位于同一断面上。

6) 沉降板设置严格按设计文件要求执行，一般按以下原则设置：
①对路堤填高小于3m且压缩层厚度小于5m地段，设置断面间
距为200m；
②对压缩层厚度大于20m地段，设置断面间距为50m；
③其余情况根据具体情况，设置断面间距为50～100m；
④地面横坡或压缩层底横坡大于1：5时，横断面布置两处沉降
板，一处位⑤于路基中心，另外一处根据具体地形地质情况布
置。

7) 预压地段，预压期因基床表层尚未施工，路基顶面沉降观测应在预压土方底部（基床底层顶面）布置沉降元件进行，在基床底层顶面临时布置沉降板，位移观测以及基底沉降观测布置与无预压段完全一致，预压土方卸除时临时沉降板随之拆除，基床表层施工后，于路基面上设置正式沉降观测桩。

8) 路堑地段观测断面分别于路基中心，左右中心线以外2m的路基面处各设1根沉降观测桩，观测路基面的沉降。

4、路基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，沉降观测点位布设及水准路线观测示意图如图9-1-4所示：
路基面观测桩
沉降板
工作基点
观测方向
图9-1-4沉降观测点位布设及水准路线观测示意图
9.1.2 观测元件与埋设技术要求
1、沉降观测桩：桩体选择Φ20mm钢筋，顶部磨圆并刻画十字线，底部焊接弯钩，待基床表层级配碎石施工完成后，通过测量埋置在设计位置，埋置深度不小于0.3m，桩周0.15m用C20混凝土浇筑固定，完成埋设后测量桩顶标高作为初始读数。

图9-2-1 路基沉降观测桩埋设布置图
2、沉降板：严格按设计要求进行埋设，一般情况如下：由钢底板、金属测杆（φ40mm镀锌铁管）及保护套管（φ75mm PVC管）组成。

钢底板
尺寸为50cm×50cm，厚1 cm。

图9-2-2 路基沉降板埋设布置图
（1）沉降板位于路堤中心，基底铺设碎石垫层的地段埋设于垫层顶面，基底设混凝土板地段置于板顶面；沉降板埋设位置按试验设计测量确定，埋设位置处可垫10cm砂垫层找平，埋设时确保测杆与地面垂直。

（2）放好沉降板后，回填一定厚度的垫层，再套上保护套管，保护套管略低于沉降板测杆，上口加盖封住管口，并在其周围填筑相应填料稳定保护套管，完成沉降板的埋设工作。

（3）采用水平仪测量埋设就位的沉降板测杆杆顶标高作为初始读数，随着路基填筑施工逐渐接高沉降板测钢和保护套管，每次接长高度以1m 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，保护套管用外PVC管外接头连接。

（4）接长套管时确保垂直，避免机械施工等因素导致套管倾斜。

3、边桩采用C15钢筋混凝土预制，断面采用15cm×15cm正方形，长度不小于1.5m，并在桩顶预埋半圆形不锈钢耐磨测头。

边桩埋置深度在地表以下不小于 1.4m，桩顶露出地面不大于0.1m。

埋置方法采用洛阳铲打入设计深度，将预制边桩放入孔内，桩周以C15混凝土浇筑固定，确保边。