路基、桥涵沉降和变形观测实施方案与技术设计书

新建铁路哈尔滨至大连客运专线TJ-3标(DK579+140～DK602+407.3)段路基、桥涵沉降和变形观测实施方案与技术设计书

中铁十九局集团公司哈大铁路客运专线项目经理部

辽宁工程技术大学测绘与地理科学学院

二○○九年三月

目录

1 概述 (1)

1．1工程概况 (1)

1．2作业区自然状况 (1)

1．2．1 地形、地貌 (1)

1．2．2 气象特征 (1)

1．2．3 地震动参数 (1)

1．2．4 地层岩性及地质构造 (2)

1．2．5 工程地质特征 (2)

1．2．6 水文地质特征 (2)

1．3沉降和变形观测的目的 (3)

1．4编制依据 (3)

2 沉降变形观测范围及内容 (3)

2．1路基 (3)

2．2桥涵 (3)

2．3过渡段 (4)

3 观测点布置汇总 (4)

4 沉降变形观测网的建立 (5)

4．1沉降变形观测网的基本要求 (5)

4．2观测水准基点、工作基点的布设 (5)

4．2．1 观测水准基点的布设 (5)

4．2．2 工作基点的布设 (6)

4．2．3 工作基点的校核 (6)

4．3沉降变形观测网的主要技术要求 (6)

5 沉降变形观测方案设计 (7)

5．1路基沉降变形观测 (7)

5．1．1 观测断面及观测点的设置原则 (7)

5．1．2 观测断面及点的设置、元件布设 (8)

5．1．3 沉降观测元件的选取、埋设 (8)

5．1．4 监测方法及要求 (9)

5．2桥涵沉降变形观测 (11)

5．2．1 一般要求 (11)

5．2．2 观测点的布置 (11)

5．2．3 观测精度 (11)

5．2．4 观测频次 (11)

5．3过渡段沉降观测 (13)

5．4作业方法与技术要求 (13)

5．4．1 使用仪器 (13)

5．4．2 人员组织 (14)

5．4．3 技术要求 (14)

5．4．4 作业方法 (14)

6 观测资料的整理 (16)

6．1资料整理要求 (16)

6．2提交资料 (16)

7 沉降观测结果的分析与评估 (17)

7．1路基 (17)

7．2桥涵 (19)

7．3过渡段 (20)

附图： (21)

1 概述

1．1 工程概况

哈大铁路客运专线被列为我国“十一五”期间东北地区铁路建设重点工程，是我国《中长期铁路网规划》“四纵四横”客运专线网中“北京～沈阳～哈尔滨（大连）”客运专线的重要组成部分，全长约900公里。中铁十九局集团哈大客运专线管段位于吉林省四平市境内，为新建铁路哈尔滨至大连客运专线站前土建工程Ⅲ标DK579+140～DK602+407.3段工程，线路全长23.2667Km，其中桥梁长13.77807km，占59.22%，路基长9.48923 km，占40.78%。本管段内桥梁采用矩形空心桥台，桥墩采用圆端形桥墩，当墩高 14m时采用空心墩，其余为实体墩，基础均为钻孔桩基础（摩擦桩），连续梁采用悬臂挂篮施工或支架法施工。路堤结构形式为级配碎石，中粗砂、AB组填料、改良土，地基采用CFG桩或水泥搅拌桩进行处理。

沉降和变形观测里程起始于DK579+140，终止于DK602+407.3，其中包括八棵树大桥、三叉河大桥、英城大桥、龙王庙大桥等10座大桥，13个涵洞和10段路基。

1．2 作业区自然状况

1．2．1 地形、地貌

本区段可分为三大地貌单元，即起点到DK579+333为属低山缓丘区，地势起伏较大，地势总体北高南低，北部有一陡坎，高差约13m；向北为微丘状剥蚀平原区。该段地势上形成中部高南北低，东西向较为平坦，地形纵向起伏较大；DK600+400～DK602+407.3位于苏台河一、二级阶地，地势平坦、开阔，相对高差0～12.14m。

1．2．2 气象特征

本区段属于中温带亚湿润气候区，年平均气压995.9mb；年平均气温6.7o C，极端最高气温37.3 o C，极端最低气温-34.6o C；年平均绝对湿度9.0mb，日最大绝对湿度34.5mb，日最小绝对湿度3mb；年平均降水量632.7mm，年最大降水量778.3mm，年最小降水量448.1mm，年平均蒸发量1226.0mm，年最大蒸发量1392.0mm，平均风速2.8m/s （主导风向SW），最大定时风速20m/s（主导风向SW），年最大积雪深度22cm；最大冻结深度148cm。

1．2．3 地震动参数

据中华人民共和国国家标准GB18306-2001《中国地震动参数区划图》的划分、《铁

路工程抗震设计规范》（GB50111-2006）的有关规定，结合本段工程地质与水文地质条件及工程设置的实际情况，本区段地震动峰值加速度值采用

0.05g，相当于地震基本烈度六度，地震动反应谱特征周期采用0.35s。

1．2．4 地层岩性及地质构造

（1）地层岩性

本区段自上而下地层为第四系全新统残积粉质黏土、白垩系下统泥岩夹砂岩。工程地质特性描述如下：

el），呈层状分布于地表，浅灰色-灰黄色，硬塑为主，第四系全新统：粉质黏土（Q

4

=150KPa。

Ⅱ级普通土б

o

Ms+Ss），泥岩为主，夹有薄层砂岩。泥岩紫红色，含少白垩系下统：泥岩夹砂岩（K

1

量砂砾，泥质结构，层理构造，可见结核，成岩较差，风化产物为土状。砂岩以灰色、紫红色为主，钙质胶结，成岩较差，风化产物为砂状，岩层走向NE，倾向WN，倾角小=200～400KPa。泥岩具弱膨胀性。

于5 o，б

o

（2）地质构造

本区段构造单元属黑褶皱系，位于新华夏系第二隆起带（张广岭隆起带）西缘与第二沉降带东部（松辽平原）两个一级构造单元的衔接复合部位，第三纪以来以下沉坳陷为主，但不同地区的沉降幅度具有明显的差异。

1．2．5 工程地质特征

本区段地层主要为第四系全新统冲积、残积粉质黏土层，厚1～15m，坚硬-硬塑，局部软塑。中更新统黏质黄土厚1～20m，硬塑，粉质黏土呈层状分布于黏质黄土层下部，厚度2～6m。底部为白垩系泥岩，风化层厚10～30m。部分地段见第三系富峰山期玄武岩、石灰系大理岩。沿线存在季节性冻害问题，白垩系泥岩及泥岩夹砂岩，抗风化能力差、强度低、易崩解、属极软岩，具膨胀性。沿线露出的第四系中更新统黏质黄土、全新统残积粉质黏土都含有亲水性黏土矿物，具有弱-中等膨胀性。

1．2．6 水文地质特征

沿线地下水主要为第四系松散堆积层孔隙潜水，其补给来源主要为大气降水、河水、人工地表水垂直入渗。第四系孔隙潜水广泛分布于河流漫滩及阶地的砂砾石层中，漫滩及一级阶地地下水位较浅，一般为1～10m ，二级阶地为5～20m；黄土台地地下水位差异较大，孔隙水附存于黏质黄土及砂砾石透镜体中，埋深3～20m ，局部可达