铁路路基工程沉降变形观测要求

路基工程
1、路基沉降变形观测
（1）路基沉降观测控制标准
无砟轨道地段路基可压缩性地基均进行沉降分析。

按照《客运专线无砟轨道铁路设计指南》4.1.4条：路基在无砟轨道铺设完成后的工后沉降，应满足扣件调整和线路竖曲线圆顺的要求。

工后沉降一般不应超过扣件允许的沉降调高量15mm；沉降比较均匀、长度大于20m的路基，允许的最大工后沉降量为30mm，并且调整轨面高程后的竖曲线半径应能满足下列要求：
R sh≥ 0.4V sj2
式中：R sh——轨面圆顺的竖曲线半径（m）；
V sj——设计最高速度（km/h）。

（2）一般规定
1）观测的目的是通过沉降观测，利用沉降观测资料分析、预测工后沉降，指导进行信息化施工，必要时提出加速路基沉降的措施，确定无砟轨道的铺设时间，评估路基工后沉降控制效果，确保无砟轨道结构的安全。

2）路基上无砟轨道铺设前，应对路基沉降变形作系统的评估，确认路基的工后沉降和沉降变形满足无砟轨道铺设要求。

3）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或工后沉降评估不能满足设计要求时，应延长观测时间或采取必要的加速或控制沉降的措施。

4）评估时发现异常现象或对原始记录资料存在疑问，要进行必要的检查。

（3）沉降观测的内容
路基变形监测的内容主要有：路基面沉降变形监测、路基基底沉降监测、既有线监测、水平位移监测、地基土深层沉降监测。

（4）沉降观测断面和观测点的设置
沉降观测装置应埋设稳定，观测期间应对观测装置采取有效的保护措施。

根据经验，埋设的观测设施的有效性以及对其保护是否得力是决定整个观测工作成败的关键。

各部位观测点应设在同一横断面上，这样有利于测点看护，便于集中观测，统一观测频率，更重要的是便于各观测项目数据的综合分析。

路基沉降观测断面及观测断面的观测点的布置应按设计要求进行布设，并根据地形地质条件、地基处理方法、路堤高度、地形地势的起伏情况、堆载预压等具体情况，结合沉降观测方法和工期要求核对设计资料，根据施工核对的地质、地形等情况调整或增设。

1）观测断面布置原则
①沿线路方向的间距一般不大于50m；地势平坦、地基条件均匀良好的路堑、高度小于5m的路堤、对于CFG桩加固至基岩的地段可放宽到100m。

②对地形横向坡度大或地层横向厚度变化的地段应布设不少于1个横向观测断面。

③一个观测单元（连续路基沉降观测区段为一单元）应不少于2个观测断面。

④路堤与不同结构物的连接处应设置沉降观测断面，每个路桥过渡段设置距离桥头5~10m、20~30m、50m处分别设置一个沉降观测断面，每个横向结构物每侧5m、20m处各设置一个观测断面。

⑤设计图监测断面布置
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2）观测点的布置原则
①一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2m处；沉降板每断面设置1个，布置于双线路基中心。

②软土、松软土路堤地段观测断面包括沉降观测桩、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左右线中心两侧各2.7m处，沉降板位于路堤中心，底板埋设于原始地面处，随填土增高而逐渐接高测杆及保护套管。

位移观测边桩分别位于两侧坡脚外2m、10m处，并与沉降观测桩及沉降板位于同一断面上。

③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，即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。

④路堤与横向结构物过渡段，于横向结构物两侧边缘外5m、20m 设置一个观测断面，包括沉降观测桩、位移观测桩和沉降板。

⑤深厚层第四系土层地段、软土地段的桥路过渡段及不同地层结构附近设置。

采用机动钻孔（φ108mm）引孔埋设PVC管（φ49mm）和沉降磁环，利用电磁式深层才沉降仪进行观测。

分层设置，厚度大于3m时，每3m增设一组。

（5）观测元件埋设说明
1）沉降观测桩：选择φ20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，在观测断面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C15混凝土浇
筑固定，完成埋设后测量桩顶标高作为初始读数。

2）沉降板：由底板、金属测杆（φ20镀锌铁管）及保护套管（φ49 PVC管）组成。

钢筋混凝土底板尺寸为50cm×50cm,厚3cm或钢底板尺寸为30*30cm，厚0.8cm。

①沉降板埋设位置应按设计测量确定，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套管，完成沉降板的埋设工作。

③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。

3）位移边桩：在两侧路堤坡脚外2m及12（或10）m处各设一个位移观测边桩。

位移观测边桩采用C15钢筋混凝土预制，断面采用15cm×15cm正方形，长度不小于1.1m。

并在桩顶预埋Φ20mm钢筋，顶部磨圆并刻画十字线。

边桩埋置深度在地表以下不小于 1.0m，桩顶露出地面不应大于10cm。

埋置方法采用洛阳铲或开挖埋设，桩周以C15混凝土浇筑固定，确保边桩埋置稳定。

完成埋设后采用经纬仪（或全站仪）测量边桩标高及距基桩的距离作为初始读数。

路堤沉降变形监测断面示意图
沉降板示意图沉降监测桩大样图
边桩大样图
（6）观测方法、精度与要求
1）观测方法
①沉降板观测方法
采用水准测量方法，按测量精度要求和频次定期观测沉降板测杆顶面测点高程。

沉降板观测时应在测杆头上套一个专用的测量帽。

测量帽下部以刚好套入测杆为宜，测量帽上部以中心为一半球型的测点。

在沉降板测杆接高时应同时测量接高前后的测杆高程。

②路肩沉降观测桩观测方法
采用水准测量方法，按测量精度要求和频次定期观测路肩观测桩顶面测点高程。

③位移观测边桩观测方法
采用水平位移观测方法，按测量精度要求和频次定期观测位移观测边桩水平位移。

2）观测测量精度及频次
路基工程沉降观测点位布设及水准线路观测示意图
①观测精度
路基沉降观测水准测量的精度为±1.0mm，读数取位至0.1mm；剖面沉降观测的精度应不低于4mm/30m。

位移观测测距误差±3mm；方向观测水平角误差为±2.5″。

②观测频次
路基沉降观测的频次不低于下表的规定。

实际工作进行时，观测时间的间隔还要看地基的沉降值和沉降速率，两次连续观测的沉降差值大于4mm时应加密观测频次。

当出现沉降突变、地下水变化及降雨等外部环境变化时应增加观测频次。

路基施工各节点时间（包括路基
堆载预压土前后、卸载预压土前后、运梁车架桥机通过前后、基床表层施工、轨道板底座施工、铺板、轨道板精调以及铺轨时间）应具有沉降观测数据。

观测过程中及时整理绘制“填土－时间－沉降”曲线图，观测应持续到工程验收交由运营管理部门继续观测。

路基沉降观测频次
3）沉降观测要求
①为了观测到各部位的沉降，从路基填土开始，沉降观测也随即进行。

预压地段按照相关要求在基床底层顶面设置临时沉降观测桩，非预压地段，此时基床表层的级配碎石也未填筑，在路基中心及两侧各2m范围内设置临时沉降观测桩，临时沉降观测桩的材质，埋置要求及观测标准与正式的沉降观测完全相同，待预压土卸载时，临时沉降观测桩随之拆除或废弃沉降板测杆随之降低，待基床表层的级配碎石铺设完成后，按照相关要求埋设正式的沉降观测桩，开始观测路基沉降。

②沉降板随着预压土的填筑而接高，随预压土的卸载而降低，观测连续进行，剖面沉降管和位移观测桩不受预压土的影响。

③沉降设备的埋设是在施工过程中进行的，施工单位的填筑施工要与设备的埋设做好协调，做到互不干扰、影响。

观测设施的埋设及
沉降观测工作应按要求进行，不能影响路基填筑质量。

④观测过程中发现异常必须及时查明原因，尽快妥善处理。

⑤路基填筑过程中应及时整理路堤边桩位移及中心沉降观测点的沉降量，当边桩水平位移大于5mm/天，垂直位移大于10mm/天，路堤中心地基处沉降观测点沉降量大于10mm/天时，应及时通知项目部，并要求停止填筑施工，待沉降稳定后再恢复填土，必要时采用卸载措施。

⑥元件保护要求
Ⅰ.各工区应成立专门小组，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。

Ⅱ.元件埋设时应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。

Ⅲ.凡沉降板附近一米范围内土方应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，并配备专人负责指导，以确保元器件不受损坏。

Ⅳ.各工区应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。

（7）资料整理要求
1）应采用统一的路基沉降观测记录表格，做好观测数据的记录与整理，观测资料应齐全、详细、规范，符合设计要求。

所有测试数据必须真实准确，不得造假；记录必须清晰，不得涂改；测试、记录人员必须签名。

2）所测数据必须当天及时按照沉降评估单位规定的格式输入电
脑，并进行分析，整理，核对无误后在计算机内保存。

3）按照提交资料要求及时对测试数据进行整理、分析、汇总，及时绘制路基面、填料及路基各项观测的荷载-时间-沉降过程曲线。

并按有关规定整理成册，格式详见附表，以书面及Excel电子表格两种形式同时报送有关单位进行沉降分析、评估。

2、过渡段沉降变形观测
（1）控制标准
路桥或路隧交界处的差异沉降不应大于5mm，沉降造成的路基与桥梁或隧道的折角不应大于1/1000。

（2）一般规定
1）桥涵两端的过渡段、路隧过渡段及堑堤过渡段均需进行沉降观测。

2）过渡段工后沉降的分析评估应沿线路方向考虑各观测断面和各种结构物之间的关系综合进行。

3）对线路不同下部基础结构物之间以及不同地基条件或不同地基处理方法之间形成的各种过渡段，应重点分析评估其差异沉降。

（3）观测技术要求
1）过渡段应考虑线路纵向平顺性和不同结构物差异沉降的观测和评估，不同结构物起点处、距起点5～10m、20～30m处分别设置观测断面。

每个横向结构物每侧5m、20m各设置一个观测断面。

2）过渡段观测点设置参照路堤。

同时在横向结构物顶面埋设一根剖面沉降管。

3）沉降观测装置的具体埋设位置应符合设计要求，且埋设稳定。

观测期间应对观测装置采取有效的保护措施。

观测精度、频次及资料整理要求同路基。

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