铁路路基沉降观测技术

5.6 观测元器件埋设及防护（仅列4种常用的）

5.7 沉降变形观测数据分析要求 5.8 沉降变形记录表
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6 路基沉降观测具体要求
一般情况下，路基沉降观测应以地表 沉降观测、路基面沉降观测、水平位 移观测为主，其它的观测按设计要求 设置。
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3 沉降观测目的及相关指标值

《时速 300-350 公里新建客运专线铁路设计暂 行规定》要求： “软土及松软土地基上填筑路堤时，应在 边坡坡脚外设置边桩进行水平位移观测，在路 堤基底地面设置沉降观测设备进行沉降观测。 在路堤填筑过程中，必须控制填土速率。控制 标准应为：路堤中心地面沉降速率≤1.0cm/每 昼夜，坡脚水平位移速率≤0.5cm/每昼夜。应 根据沉降观测情况进行综合分析，以推算地基 的最终沉降量，并及时调整工艺、工法使地基 处理达到预定的控制要求，同时应作为验交时 控制工后沉降量的依据。” 18
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3 沉降观测目的及相关指标值
3.2 路基工后沉降标准 根据沉降观测数据分析回归沉降与时 间的关系曲线，预测最终沉降和工后沉降。 工后沉降控制标准根据铁路等级不同指标 值也不一样。
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3 沉降观测目的及相关指标值
路基工后沉降控制标准
铁路等级 无砟轨 客 道 运 专 有砟轨 线 道 I 级铁路 II 级铁路 旅客列车设 计行车速度 （km/h） 300~350 300~350 200~250 200 200 120~160 ≤120 工后沉降量 一般 路桥过 地段 渡段 ≤15mm ≤5mm ≤5cm ≤10cm ≤15cm ≤15cm ≤20cm ≤30cm ≤3cm ≤5cm ≤8cm ≤8cm ≤10cm —— 沉降速率 —— ≤2 cm/年 ≤3 cm/年 ≤4 cm/年 ≤4 cm/年 ≤5 cm/年 ——
有砟轨道和无砟轨道对工后沉降计算的起点是不一样的，有砟 轨道工后沉降从B点开始计算，无砟轨道从A点开始计算。
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2 路基沉降的组成
路基的工后沉降主要由： 路基填土的压密下沉； 行车引起的基床累计变形； 地基产生的路基工后沉降； 三部分组成。
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2 路基沉降的组成
2.1路基填土压密下沉 路基填土压密下沉是由填土自重引起 的，主要发生在两个阶段，第一是施工 阶段的下沉，不计入工后沉降；第二是 施工完成后对后期运营有影响的工后沉 降。由于路基是散体材料填筑而成的， 其填土产生一定的压密下沉是正常的， 其大小取决于填料和压实质量。
4 沉降评估的职责和相关要求
4.3 勘察设计单位的主要职责： 4.3.1 提交线路设计纵断面图、工程地质纵横 断面图、设计图纸和说明书；线下工程变形观 测断面、观测点布置等要求；变形计算报告， 包括不同阶段的设计沉降值与时间的关系曲线 等。 4.3.2 对变形观测的设计要求进行技术交底。 4.3.3 参与制订变形观测及评估工作实施细则。 4.3.4 根据变形观测结果，对设计预测沉降进 行实时修正，并将设计预测的结果提交建设单 位。
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1 路基沉降变形相关基本概念
1.4 差异沉降定义(无砟轨道） 在铺轨工程完成以后，路桥或路隧等 连接处产生的沉降差。 1.5 折角的定义(无砟轨道） 在铺轨工程完成以后，路基与桥梁或 隧道间由于过渡段沉降造成的弯折角度。
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2 路基沉降的组成

路基总沉降是由不同阶段的沉降组成，与铁路运营直 接相关的是路基的工后沉降，要注意有砟轨道和无砟 轨道对工后沉降计算的起点是不一样的。
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2 路基沉降的组成

按照现在高速铁路和客运专线对路基填 料、压实质量严格要求，按上述方法估 算得到的数值是偏大的。若能合理安排 施工并有一定的放置时间，路基本体的 压密沉降很小可以在施工期间基本完成， 不计入工后沉降。
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2 路基沉降的组成
2.2 行车引起的基床累计下沉 运营阶段由于行车（动应力作用）引起 的基床累计下沉，主要是列车通过道床传 递到路基面的动荷载引起道床嵌入基床的 下陷量。根据日本经验一年运营后的累计 下沉量1~2.5mm，且一年时间行车后趋于稳 定。我国还还缺乏高速条件下的实测数据。 对于有砟轨道来说，这部分的沉降量很小， 一般不计入工后沉降。
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4 沉降评估的职责和相关要求
4.5 监理单位的主要职责： 4.5.l 参与制订变形观测及评估工作实施细则。 4.5.2 对重要环节进行旁站监理。 4.5.3 监督、检查观测设施的保护，确保其不受 施工或外界的扰动和破坏。 4.5.4 对施工单位的观测数据及时签字确认。 参与观测的人员必须经过培训才能上岗。
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2 路基沉降的组成
2.3 地基下沉引起的工后沉降 地基下沉引起的工后沉降主要与地基 类型、处理措施、填土高度、施工周期等 因素有关。对于一般地基而言，其工后沉 降有限，都能满足要求，但对于软土地基 来说，由于压缩性大、渗透系数小、强度 低等特点，路基建成后的沉降量大且延续 时间较长才能完成。路基工后沉降主要是 由地基沉降而引起的。
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4 沉降评估的职责和相关要求
4.4 施工单位的主要职责： 4.4.1 负责线下工程变形的观测。 4.4.2 参与制订变形观测和评估工作实施细则。 4.4.3 变形监测网的建立。 4.4.4 根据建设、勘察设计等单位和评估技术 指南提出的相关要求，设置变形观测点，进行 观测，并及时提交观测数据。 4.4.5 负责观测设施的保护，确保施工过程中 不受扰动或破坏。
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3 沉降观测目的及相关指标值

无砟轨道工后沉降一般不应超过扣件允许的沉降 调高量15mm；有足够资料证明、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：
Rsh 0.4Vsj2
式中： R ——轨面圆顺的竖曲线半径，m； V ——设计最高速度，km/h；
3 沉降观测目的及相关指标值

《客运专线无碴轨道铁路设计指南》要求： “软土路堤在填筑过程中，必须控制 填土速率。控制标准为：路堤中心地面沉 降速率每昼夜不得大于10mm，坡脚水平位 移速率每昼夜不得大于 5mm 。”“土质地 基路基均应进行工后沉降分析。路基在无 碴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。”
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5 工后沉降方案的主要内容
这里列出了8个方面，供参考，各条线具体要按建设单位要求编制。
5.1 编制依据 5.2 工程概况 5.3 沉降变形监测的目的及原则

5.3.1 沉降变形监测的目的 5.3.2 沉降变形监测的原则 5.4.1 监测组织机构 5.4.2 沉降变形监测人员分工
按下列方式考虑：
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2 路基沉降的组成
根据目前各国的经验，路堤填土总的 压密下沉量中有相当一部分是施工期间 完成，对于剩下部分的工后沉降还没有 较好的算法，工后沉降大概占总的压密 下沉量的1/3。 日本按路堤高度的0.1~0.5%计算。 德国按公式s=h2/3000（h为路堤高度， 单位m）估算。 我国按路堤高度的0.1~0.5%估算。
铁路路基沉降观测技术
铁路路基沉降观测技术
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铁路路基沉降观测技术
高速铁路、客运专线的高速 行驶要提供一个高平顺性和稳定 性的轨下基础，而路基作为轨道 结构的基础，必须具有强度高、 刚性大、稳定性和耐久性好的特 点。因此路基的设计和施工都应 改变过去传统的理念，这主要体 现在：过去对路基工程主要是强 度上要满足要求，而高速铁路和 客运专线更体现在对变形沉降的 严格控制中。
水平位移桩
室内数据处理
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铁路路基沉降观测技术
主要内容
1 2 3 4 5 路基沉降变形相关基本概念 路基沉降的组成 沉降观测的目的及相关指标值 沉降评估的职责和相关要求 路基工后沉降方案的主要内容
沉降管
滑动式数显剖面沉降仪
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铁路路基沉降观测技术
主要内容
6 路基沉降观测具体要求 7 观测方法、精度和频次的要求 8 过渡段沉降变形观测要点 9 观测装置的保护 10 路基沉降观测记录及数据处理

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4 沉降评估的职责和相关要求
4.2 建设单位的主要职责： 4.2.1 委托咨询单位或专业队伍进行无砟轨道铺 设条件的评估工作。 4.2.2 根据设计要求及评估技术指南的相关规定， 制订变形观测及评估工作实施细则。 4.2.3 负责观测及评估人员的技术指导和培训。 4.2.4 对观测数据的真实、可靠性负责，并建立 变形观测和评估数据库。 4.2.5 组织阶段评估工作，并及时将阶段评估结 果提交勘察设计、施工、监理和咨询等单位；评 估工作完成后，提交《无碴轨道铺设条件评估报 告》。 25
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1 路基沉降变形相关基本概念
1.1 变形的定义 线下结构由于荷载、环境等作用引的 起随时间发生的位移。 1.2 沉降的定义 基础设施在竖直方向产生的变形，包 括下沉和隆起，向下为“正”，向上为 “负”。
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1 路基沉降变形相关基本概念
1.3 工后沉降的定义 有砟轨道工后沉降定义： 有砟轨道基础设施竣工铺轨工程（包括 铺碴）开始时的沉降量与最终形成的总沉 降量之差。 无砟轨道工后沉降定义： 在铺轨工程完成以后，基础设施产生的 沉降量。
路堤施工中必须严格控制填土速率，过快的填土速率会破坏地基土 的结构，加大沉降总量，以往铁路路基的施工对填土速率的控制主要是 从路基的稳定着眼的，以减少沉降为目的的控制施工速率的做法是从高 速公路的建设开始的，秦沈铁路客运专线采用了相同的控制标准。实践 证明对于沉降总量比较大的软土地基，应采用这个标准。
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3 沉降观测目的及相关指标值
3.1路基沉降观测目的： 一是用来指导现场路基施工填筑速率; 二是用来推算路基工后沉降。

相关规范对路基沉降均提出了明确的要求：
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3 沉降观测目的及相关指标值

《铁路特殊路基设计规范》要求： “在软土地基上填筑路堤时，应在 边坡坡脚外设置边桩，在路堤中心线地 面上设置沉降观测设备，进行水平位移 和沉降观测，控制填土速率，测定地基 沉降值，同时作为验交时控制工后沉降 量的依据。”
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5.4 沉降变形组织机构及人员分工

5 工后沉降方案的主要内容
5.5监测网的建立


5.5.1 变形监测网 5.5.2 观测水准基点、工作基点的布设 5.5.3 沉降变形观测主要技术要求 5.6.1沉降、位移观测桩（点）埋设 5.6.2沉降板埋设 5.6.3 单点沉降计埋设 5.6.4 剖面沉降管埋设
从以上三本规范的规定可见，无砟轨道铁路要求凡土质地基路基均应进行工后沉降 观测分析，其它铁路的软土地基或设计要求地段应进行工后沉降观测分析。
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3 沉降观测目的及相关指标值
3.1 指导现场施工 现场路堤施工应根据沉降观测结果 严格控制填筑速率，应满足路堤中心沉 降每昼夜不得大于 10mm ，或边桩水平位 移每昼夜不得大于 5mm ，否则应立即停 止填筑，待观测值恢复到限值以内，沉 降稳定后再恢复填土，必要时采用卸载 措施。
现场观测记录
沉降板元件
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铁路路基沉降观测技术
因为一般而言，在路基强 度达到破坏之前就可能出现了 不能容许的大变形，而路基的 变形直接反映到轨面上，过大 或不均匀的变形将造成轨道的 不平顺，这就无法满足高速运 营的要求。因此如何认真做好 路基沉降观测，严格控制路基 工后沉降，这将是高速铁路和 客运专线路基修建的关键。下 面就对路基沉降观测的有关内 容进行系统介绍。
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路桥或路隧交界处的Baidu Nhomakorabea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1/1000。
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4 沉降评估的职责和相关要求
路基上铺设无碴轨道前，应对路基变形作系统 的评估，确认路基的工后沉降和变形符合设计 要求，否则不得施工无砟轨道。评估的主要依 据之一是沉降观测，也是沉降评估中施工单位 的主要职责。下面介绍建设、设计、施工和监 理单位的职责及有关要求。 4.1 建设单位负责无碴轨道铺设条件的评估 工作，并组织勘察设计、施工、监理和咨询等 单位实施。评估过程中各方应明确职责，密切 配合，确保观测数据及评估结果的真实、可靠。