路基沉降观测与自动采集作业指导书

路基沉降观测与自动采集作业指导书

一、目的

随着铁路建设标准的提高，对路基的工后沉降要求越来越严，最小工后沉降仅为20mm。为了确保新建铁路的工后沉降满足设计要求，必须对路基本体和地基进行监测。

由于路基沉降监测具有施工干扰大、要求精度高、监测区间长、资料整理难等特点，采用传统观测方法无法进行路基沉降评估，因此采用自动沉降监测系统可以有效的对路基施工时沉降进行适时检测，确保路基稳定。

因此我项目自动沉降监测采用长沙金码公司研发的自动沉降监测系统。

二、传统观测方法简介

目前国内普遍采用磁环沉降仪、测斜管、沉降板、剖面沉降仪及水准仪和经纬仪（边桩观测）观测路基沉降和稳定性。元件布置示意图如下：

图1. 综合观测断面测点布置

图2 路堤填筑分层沉降全断面观测示意

传统观测方法虽然能够在一定程度上达到观测的效果，但据专家论证，传统方法存在如下缺点：

①磁环沉降仪或沉降板均需设立标示杆（或沉降管），严重干扰施工。

②野外施工或人为破坏导致标示杆受损，测点破坏，影响监测数据的完整性。

③标示杆周围无法压实，测点不能完全代表路基沉降状况。

④测量误差误差大、不能满足高精度测量的要求。

⑤现场测量劳动强度大、数据处理繁杂，不能组成自动化监测系统。

⑥不能长期运行监测，公路与铁路铺设路面或铁轨后不能继续监测，无法对工程投入营运后路基的沉降与稳定性进行评估。

三、路基自动化监测方案

路基自动化监测选择电测沉降计与水平位移计，测量路基沉降与水平位移。配合土压力盒、孔隙水压计、柔性位移计等检测元件和无线自动化综合测试系统完成路基沉降与稳定性长期测量。此方案可提供从工程施工到工程营运多年后路基的长期沉降与稳定性数据，从而准确快速提供工程安全营运参数和正确评价工程的勘探、设计、软基处理方案。

1、软土地基分层沉降

对于软土地基采用串联式分层沉降计精准测量不同地质层面的沉降位移，测量精度可达±1mm，对于深层软基工程可配合连通液位精密沉降计使用，可获得深层软基沉降的精确参数。对于一般地基采用单点沉降计测量地基沉降。其安

装示意图如下：

图3. 软土地基分层沉降测试元件安装示意图

2、路堤本体沉降

路堤本体沉降量较小，为安装方便，钻孔埋设单点沉降计测量。单点沉降计测量精度可达+1mm，适应沉降量不大的场所（预计总沉降量小于600mm）。需要观测分层沉降参数时，选用不同长度的测杆安装多个单点沉降计即可。其安装示意图见图4。

图4. 路堤本体沉降测试元件安装示意图

3、地基剖面沉降

在路堤填筑施之前，在路基横断面方向钻孔埋设多个单点沉降计，组成剖面沉降系统，测量地基剖面沉降。其安装示图见图5。

图5 地基剖面沉降测试元件安装示意图

4、稳定性（水平位移）测量

地基原位水平位移采用单点变位计测量，变位计有两种安装形式：边桩法和中心法。边桩法适用于路基两地较为平坦开阔的场所，中心法适用于路基两侧无观测条件的场所。其安装示意图见图6。

图6. 水平位移测试元件安装示意图

采用上述测量方法，路基沉降与稳定性监测难题迎刃而解，该方案具有如下显著特点：

●金码智能系列传感器专为野外施工现场设计与制作，坚固、防水、防潮。智能传感器内存电子编号和标定参数，无需线头编号（路基施工极易丢失线头编号），直接显示物理量，方便组成自动化测量系统。

●路面无需标示杆（或沉降管），完全不影响施工、测点成活率高，数据可靠。

●坚固的传感器设计，测点位置可以和普通路基一样碾压，测点数据更具代表性和准确性。

●采用智能电感调频技术制作的位移计，具有高精度、高可靠性和高稳定性的特点，满足高精度监测的需要。同时该类传感器更适应长期监测，设计使用寿命30年。

●工程投入使用后可继续监测。

●不管是采用便携式仪器人工测量还是自动化测量，都将大大降低测量劳动强度，数据处理简单易行，省时、省力、节省人工成本。

●方便自动化监测，配套金码无线载波和手机无线自动化测量系统，对于上千公里的路基自动化测量简单易行。

四、检测元件简介

1、柔性位移计

JMDL-24XX智能数码柔性位移

计是一种埋入式测量各种土工隔栅、

土工布等土工材料应变的电感调频类智能型位移传感器。测杆有一定柔性且由蛇形管保护，可随土工材料曲线变形，故称柔性位移计。将其两端夹持在土工材料上，测量土工材料的拉伸或压缩变形，广泛应用于道路、铁路、水利大堤、边坡等工程结构中。适应长期监测。

技术参数指标

品名型号量程灵敏度标距

外形尺寸mm

备注直径长

智能数码柔性位移计

JMDL-2403（A、AT、HAT）30mm 0.01mm ≥100 Ф21.5170 智能电感调频柔性

位移计用于土工材

料的变形测量JMDL-2405（A、AT、HAT）50mm0.01mm≥150Ф21.5170

JMDL-2410（A、AT、HAT）100mm 0.01mm ≥300 Ф21.5220

2、垂向土应变计

JMDL-41XX智能数码土应变计是一种埋入式

电感调频类智能型位移计。由安装套件埋设后，可

直接量测各层填土的垂直向变形情况。广泛应用于

路基、路堤、大坝、边坡等土体结构工程中的应变

测量，适应长期监测。

技术参数指标

品名型号量程灵敏度标距备注

智能数码土应变计JMDL-4103（A、AT、HAT）30mm 0.01mm 20cm

测量土体

垂直向应变

JMDL-4105（A、AT、HAT）50mm 0.01mm 30cm

JMDL-4110（A、AT、HAT）100mm 0.01mm 50cm

JMDL-4100（A、AT、HAT）定做

3、水平向土应变计

JMDL-45XX智能数码土应变计是一种埋入式

电感调频类智能型位移计。埋设于土体的各个填土

层面，直接量测各填土层面土体水平方向的变形，