高速鐵路路基沉降觀測的技術(shù)與要求

1、：ChinaNewTechnologiesandProducts工程技術(shù)高速鐵路路基沉降觀測的技術(shù)與要求陳波(中國葛洲壩集團第五工程有限公司，湖北宜昌443002)摘要：結(jié)合高速鐵路對路基沉降的嚴(yán)格要求，提出了沉降測量的重要性，詳述了高速鐵路路基沉降觀測的技術(shù)與要求，以確保施工質(zhì)量和運營安全，可為今后路基沉降測量提供參考。關(guān)鍵詞：高速鐵路；路基；沉降觀測；要求近年來，隨著我國經(jīng)濟建設(shè)的飛速發(fā)展，高速鐵路的建設(shè)更加發(fā)展迅猛。然而，速度達(dá)2

2、00km／h以上的高速鐵路，其路基、軌道和橋梁的列車動力作用遠(yuǎn)大于普通鐵路，軌道的不平順對快速行車引起的列車振動也遠(yuǎn)比相同條件下普通速度的列車嚴(yán)重，即旅客感受的舒適度因速度的提高而惡化。因此，高速鐵路對軌道的平順性提出了更高的要求。路基是鐵路線路工程的一個重要組成部分，是承受軌道結(jié)構(gòu)重量和列車載荷的基礎(chǔ)，也是線路工程中最薄弱最不穩(wěn)定的環(huán)節(jié)。路基沉降觀測對控制鐵路工程質(zhì)量，確保工后沉降滿足設(shè)計要求至關(guān)重要。本文結(jié)合漢宜高速鐵路對路基沉降的

3、嚴(yán)格要求，對路基沉降觀測技術(shù)和要求進(jìn)行了深入研究，通過正確、完整地觀測及分析，掌握、控制路基觀測可以預(yù)測沉降趨勢，驗證和指導(dǎo)工程設(shè)計及施工，以保施工質(zhì)量和運營安全，也可為今后路基沉降測量提供參考。漢宜高速鐵路區(qū)間正線路基工后沉降控制標(biāo)準(zhǔn)按設(shè)計速度200krr~控制：一般地段150ram；路橋過渡段80mm；沉降速率40mm／；g。漢宜鐵路HYZQ_6標(biāo)段六項目部門起止里程樁號為DK26549027K2758493，共計1036公里，其中

4、路基約43公里，沿線以黏土、粉質(zhì)黏土為主。其沉降觀鋇4分以下內(nèi)容。1沉降觀測的目的1)根據(jù)觀測數(shù)據(jù)控制、調(diào)整填土速率；2)預(yù)測沉降趨勢，確定預(yù)壓卸載時間和結(jié)構(gòu)物及路面施工時間；3)提供施工期間沉降土方量的計算依據(jù)；4)預(yù)測工后沉降，使工后沉降控制在設(shè)計允許范圍之內(nèi)；5)通過實測沉降量，預(yù)測沉降量并驗證設(shè)計合理性；進(jìn)行設(shè)計的再優(yōu)化，控制和保證工程的建設(shè)量。2儀器設(shè)備、人員素質(zhì)的要求美國Trimble(DINI)精密水準(zhǔn)儀，銦合金水準(zhǔn)尺；索

5、佳SET1X全站儀。人員素質(zhì)的要求：必須接受專業(yè)學(xué)習(xí)及技能培訓(xùn)，熟練掌握儀器的操作規(guī)程，熟悉測量理論能針對不同工程特點、具體隋況采用不同的觀測方法及觀測程序，對實施過程中出現(xiàn)的問題能夠分析原因并正確的運用誤差理論進(jìn)行平差計算，做到按時、快速、精確地完成每次觀測任務(wù)。3路基沉降觀測技術(shù)與要求31觀測斷面設(shè)置原則311路基工程沉降變形觀測以路基面沉降觀測和地基沉降觀測為主，路基沉降觀測斷面根據(jù)不同的地基條件，不同的結(jié)構(gòu)部位等具體情況設(shè)置。同

6、時應(yīng)根據(jù)施工過程中掌握的地形、地質(zhì)變化情況調(diào)整或增設(shè)觀測斷面。312觀測斷面一般按以下原則設(shè)置，同時應(yīng)滿足設(shè)計文件要求：1)丑基底沉降監(jiān)測：每200m設(shè)一個監(jiān)測斷面。b地表沉降觀測：松軟土地基地段沿線縱向每40m左右設(shè)—個沉降觀測斷面，且每個工點不小于2個觀測斷面，橋路過渡段起始位置各一70一中國新技術(shù)新產(chǎn)品設(shè)一個觀測斷面。c燧面沉降監(jiān)測：在路基面中心及左右兩側(cè)路肩處設(shè)路基面沉降觀測樁，觀測樁采用C15混凝土樁，每lOOm設(shè)—個監(jiān)測斷面

7、，并保證每工點至少有一個觀測斷面。2)路堤與不同結(jié)構(gòu)物的連接處應(yīng)設(shè)置沉降觀測斷面。路橋過渡段、路基橫向結(jié)構(gòu)物兩側(cè)均應(yīng)設(shè)置沉降觀測斷面。3)一個沉降觀測單元(連續(xù)路基沉降觀測區(qū)段為一單元)應(yīng)不少于2個觀測斷面。4)對地形橫向坡度大于l：5或地層橫向厚度變化的地段應(yīng)布設(shè)不少于1個橫向觀測斷面。5)軟土I作基點觀自圖1沉降觀測點位布設(shè)及水準(zhǔn)路線觀測示意圖及松軟土路堤填筑時，沿線路縱向每隔20～50m，在兩側(cè)坡腳外約20m、lOre處設(shè)水平位移

8、觀測木樁。32觀l鋇_』點設(shè)置原則321為有利于觀測點看護(hù)，集中觀測，統(tǒng)一觀測頻率，各觀測項目數(shù)據(jù)的綜合分析，各部位觀測點須設(shè)在同一橫斷面上。322為了能夠反映出路基的準(zhǔn)確沉降情況，沉降觀測點要埋設(shè)在最能反映沉降特征且便于觀測的位置。特別要考慮到因施工而破壞或掩蓋住觀測點，不能連續(xù)觀測而失去觀測意義。323路基水準(zhǔn)路線觀測按國家二等水準(zhǔn)測量精度要求形成附合水準(zhǔn)路線，沉降觀測點位布設(shè)及水準(zhǔn)路線觀測示意圖如圖1所示：33觀測元件與埋設(shè)技術(shù)要

9、求331沉降觀測樁：沉降觀測樁采用C15混凝土方樁或圓樁長或直徑n1m)，其中埋設(shè)16mm鋼筋一根，樁長06m，埋入基床表層以下055m；待基床表層級配碎石施工完成后，通過測量埋置在設(shè)計位置，樁周015m用cl5混凝土澆筑固定，完成埋設(shè)后用水平儀按二級測量標(biāo)準(zhǔn)測量樁頂標(biāo)高作為初始讀數(shù)。332沉降板：應(yīng)嚴(yán)格按設(shè)計要求進(jìn)行埋設(shè)，一股情況如下：由鋼底板、金屬測桿(qo20mm鋼管)及保護(hù)套管(qo50mmPVC管)組成。鋼底板尺寸為30cmX

10、30cm，厚8mm。采用二級測量標(biāo)準(zhǔn)測量沉降板標(biāo)高變化。1)沉降板位于路堤中心，基底鋪設(shè)碎石墊層的地段埋設(shè)于墊層頂面，基底設(shè)混凝土地板地段置于板頂面；沉降板埋設(shè)位置應(yīng)按試驗設(shè)計測量確定，埋設(shè)位置處可墊10era砂墊層找平，埋設(shè)時確保測桿與地面垂直。2)放好沉降板后，回填一定厚度的墊層，再套上保護(hù)套管，保護(hù)套管略低于沉降板測桿，上口加蓋封住管口，并在其周圍填筑相應(yīng)填料穩(wěn)定套管，完成沉降板的埋設(shè)工作。3)按二等水準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)測量埋設(shè)就位的沉降板測

11、桿桿頂標(biāo)高讀數(shù)作為初始讀數(shù)，隨著路基填筑施工逐漸接高沉降板測桿和保護(hù)套管，每次接長高度以0Sin～1Om為宜，接長前后測量桿頂標(biāo)高變化量確定接高量。金屬測桿用內(nèi)接頭連接，保護(hù)套管用PVC管外接頭連接。4)接長套管時應(yīng)確保垂直，避免機械施工等因素導(dǎo)致套管傾斜。333路堤位移邊樁：采用巾l0cm的圓木，長度不小于10m。頂部圓心處釘一小鐵釘。1)邊樁埋置深度在地表以下不小于09m，樁頂露出地面不應(yīng)大于10cm。2)完成埋設(shè)后采用全站儀測量邊

12、樁標(biāo)高及距線路中線垂線或法線方向距離作為初始讀數(shù)。334在路基左右兩側(cè)坡腳200500m范圍內(nèi)根據(jù)埋設(shè)元件的具體位置，設(shè)置沉降觀測箱或觀測房。對相關(guān)測試進(jìn)行數(shù)值化集中測試管理。34觀測技術(shù)要求341監(jiān)測元件保護(hù)要求沉降觀測設(shè)備的埋設(shè)是在施工過程中進(jìn)行的，施工單位的填筑施工要與設(shè)備的埋設(shè)做好協(xié)調(diào)，做到互不干擾、影響。觀測設(shè)施的埋設(shè)及沉降觀測工作應(yīng)按要求進(jìn)行，不能影響路基填筑質(zhì)量；路基施工不能影響到觀測設(shè)備。1)各工程項目部應(yīng)成立專門試驗小

13、組，進(jìn)行元器件的埋設(shè)、測量和保護(hù)工作，小組人員分工明確，責(zé)任到人。2)元件埋設(shè)時應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場情況進(jìn)行編號，有導(dǎo)線的元件應(yīng)將導(dǎo)線引出至路基坡腳觀測箱內(nèi)。3)凡沉降板附近一米范圍內(nèi)土方應(yīng)采用人工攤平及小型機具碾壓，不得采用大型機械推土及碾壓，并配備專人負(fù)責(zé)指導(dǎo)，以確保元器件不受損壞。4)各施工隊?wèi)?yīng)制定穩(wěn)妥的保護(hù)措施并認(rèn)真執(zhí)行，確保元器件不因人為、自然等因素而破壞。元器件埋設(shè)后，制作相應(yīng)的標(biāo)示旗或保護(hù)架插在上方。路堤填筑過程中，派專人負(fù)責(zé)測試斷

14、面的元件保護(hù)。342路堤地段從路基填土開始進(jìn)行沉降觀測，路基填筑完成后應(yīng)有不少于6個月的觀測期。觀測數(shù)據(jù)不足以評估或工后沉降評估不能滿足設(shè)計要求時，應(yīng)延長觀測時間或采取必要的加速或控制沉降的措施。343路基填筑過程中應(yīng)及時整理路堤中心沉降觀測點的沉降與邊樁的位移量，當(dāng)中心地基處沉降觀測點沉降量大于lOmrn厭或邊樁水平位移大于5mm／~、豎向位移大于lOmm／~時，應(yīng)及時通知項目部，并要求停止填筑施工，待沉降穩(wěn)定后再恢復(fù)填土，必要時采用

15、卸載措施。344觀測方法及精度要求沉降板、沉降監(jiān)測樁、邊樁沉降等所有標(biāo)高測量應(yīng)達(dá)到二級水準(zhǔn)測量標(biāo)準(zhǔn)，測量精度應(yīng)達(dá)工程技術(shù)蘭：ChinaNewTechnologiesandProducts石阡縣中壩地?zé)岬V水控礦條件初探及建議羅曉毅(貴州省石阡縣水利局，貴州石阡551000)摘要：通過對石阡中壩地?zé)岬V區(qū)大地構(gòu)造背景和小構(gòu)造環(huán)境分析，認(rèn)為該熱礦水主要受紅石斷裂、石阡斷裂帶的聯(lián)合控制，其形成原因是地下水經(jīng)深部循環(huán)加熱而成，熱源主要是正常地溫梯度

16、之下地殼內(nèi)部放射性元素(U238、U235、Th232、K40等)衰變時釋放的巨大熱能。關(guān)鍵詞：石阡縣中壩地?zé)岬V水控礦條件初探；建議1概況石阡縣中壩地?zé)岬V水礦區(qū)位于石阡縣城南西約12Km，石阡——鎮(zhèn)遠(yuǎn)縣級公路通過礦區(qū)，交通方便。地表出露地?zé)岬V水泉點有2個(其鄰區(qū)有泉群出露)，分布于中壩南西木瓜溪河床中，為低溫溫泉，水溫分別為21℃有地表水混入)、27℃。本文通過對該區(qū)地?zé)岬V水特征、控礦條件等進(jìn)行分析，初步探討其形成原因。2區(qū)域水文地質(zhì)條

17、件21構(gòu)造中壩地?zé)岬V水礦區(qū)大地構(gòu)造位于揚子準(zhǔn)地臺黔北臺隆貴陽復(fù)雜變形區(qū)與風(fēng)岡北北東向構(gòu)造變形區(qū)過渡地帶、：IDII：東向石阡斷裂與北東向紅石斷裂交接部位，構(gòu)造發(fā)育。由一系列北東向，；tDIE東向斷裂、褶皺組成。211褶皺佛頂山背斜：礦區(qū)位于該背斜北東傾伏端，背斜軸向北東，兩翼地層傾角755。，軸部地層為巨厚的板溪群變質(zhì)巖，南東翼受石阡斷層截切后在江河以南地區(qū)使寒武系下統(tǒng)地層與板溪群直接接觸，北西翼受紅石斷層截切，在平望以南，寒武系下、中

18、統(tǒng)地層與板溪群接觸，傾伏端兩翼小規(guī)模撓曲構(gòu)造發(fā)育。塘頭向斜：位于地?zé)岬V區(qū)北西，走向北北東，核部由二疊系、三迭系地層組成，兩翼由寒武系、奧陶系、志留系地層組成。該向斜兩翼及南西轉(zhuǎn)折端附近發(fā)育一系列北東向斷裂，其中北東向紅石斷裂斜切該轉(zhuǎn)折端并在其附近與近南北向石阡斷裂交匯。212斷層紅石斷層(F1斷層)：為走向北東、傾向北西，延長規(guī)模大、切割深度大的區(qū)域性壓扭性斷層，斷層傾角80~，斷層兩側(cè)擠壓拖拉撓曲，破碎帶角礫巖，硅化發(fā)育，破碎帶寬兩米

19、多，影響帶寬200300m，斷距200—1500m，區(qū)域切割最老地層為板溪群。該斷層形成于雪峰期，此后長期活動，燕山期活動最強，干擾和切斷了一系列褶皺和斷裂，在礦區(qū)南西的木瓜溪及北東端見有低溫溫泉出露。郭栗壓性斷層(F2斷層)：走向北東，傾向北西，傾角5080~，在花橋與紅石斷層復(fù)合。石阡斷層(F3斷層)：走向北北東，性質(zhì)壓性，縱貫全區(qū)，亦具S性彎曲，石阡以北，多傾向北西西，傾角4575o，石阡以南，傾向南東東，傾角70~7~右。斷裂破

20、碎帶寬20150m，常見角礫巖，撓曲和派生小斷層。沿該斷裂及影響帶有5個溫泉出露點。該斷層在石阡南切割F1，F(xiàn)2兩斷層。22地層巖陛主要出露地層有板溪群至二疊系和第四系殘、坡、洪積層。由上至下分述如下：221第四系(O)由粘土、砂土、砂礫組成。厚010m，分布于I、Ⅱ級階地222二疊系(P)棲霞組(Plq)：灰，深灰色，中至厚層結(jié)晶石灰?guī)r，含較多的燧石結(jié)核和團塊，并夾炭質(zhì)頁巖。厚150m左右。梁山組(Pl1)：灰白色粉砂巖，碳質(zhì)頁巖，夾

21、劣質(zhì)煤，厚lOm左右。與下伏地層為假整合接觸。223志留系(S)韓家店群(S23hn)：主要由砂巖及砂質(zhì)、粉砂質(zhì)頁巖組成，厚約300m。石牛攔群(S2sh)：上為灰色中厚層狀含生物結(jié)晶灰?guī)r夾頁巖：下部為灰綠色含云母鈣質(zhì)頁巖夾灰?guī)r團塊。厚約150m。與下伏地層為假整合接觸。22A奧陶系(O)十字鋪組(O2sh)：灰色中厚層含生物碎屑瘤狀灰?guī)r夾泥灰?guī)r，厚約1lm。寶塔組(O2b)：灰色中厚層龜裂紋狀含泥質(zhì)到~1ram；邊樁位移采用全站儀或經(jīng)

22、緯儀進(jìn)行測量。路基沉降觀測水準(zhǔn)測量的精度為_1Omm，讀數(shù)取位至001mm；位移觀測測距誤差3mm；方向觀測水平角誤差為2’5，水平角觀測技術(shù)要求應(yīng)滿足導(dǎo)線邊長測量，讀數(shù)至毫米距離和豎直角各觀測2測回。時應(yīng)增加觀測頻次。觀測應(yīng)持續(xù)到工程驗收交由運營管理部門繼續(xù)觀測。3A6安全控制要求觀測點；)的設(shè)置應(yīng)設(shè)在安全穩(wěn)定處，監(jiān)測人員在元件埋設(shè)和測試過程中應(yīng)裝備好相關(guān)安全設(shè)備，按規(guī)范要求進(jìn)行操作，避免不必要安全事故發(fā)生儀器等級測回數(shù)半測回歸零差2

23、C較差同一方向各測回間較差DJ146”9”6”DJ268”l3”9”345觀測頻次要求所有元件埋設(shè)后，必須測試初始讀數(shù)，在路堤正式填筑前，必須對所有元件進(jìn)行復(fù)測，作為正式初始讀數(shù)。路基沉降觀測的頻次應(yīng)根據(jù)沉降的發(fā)生與發(fā)展規(guī)律及沉降大小確定，一般應(yīng)按照如下觀測頻率進(jìn)行：路堤填筑期間，應(yīng)每天觀測一次，各種原因暫時停工期間，前2天每天觀測一次，以后每3天測試一次。施工完成后，前15天內(nèi)每3天觀測一次，第15～30天每星期觀測一次，第30~90

24、天每15天觀測一次，以后每個月觀測一次。測量數(shù)據(jù)突變時，每天觀測2~3次。監(jiān)測過程中發(fā)現(xiàn)異常必須及時查明原因并加密監(jiān)測次數(shù)，盡快妥善處理。注：架橋機(運梁車)通過時觀測要求：每1次／3天，連續(xù)3次；以后1次／1周，連續(xù)3次；以后1次／2周。實際工作進(jìn)行時，觀測時間的間隔還要看地基的沉降值和沉降速率。當(dāng)兩次連續(xù)觀測的沉降差值大于4mm時應(yīng)加密觀測頻次；當(dāng)出現(xiàn)沉降突變、地下水變化及降雨等外部環(huán)境變化4沉降觀測數(shù)據(jù)處理41統(tǒng)計表匯總1)根據(jù)各

25、觀測周期平差計算的沉降量，列統(tǒng)計表，進(jìn)行匯總。2)繪制各觀測點的下沉曲線(如示意圖2和3)首先建立下沉曲線坐標(biāo)，橫坐標(biāo)為時間坐標(biāo)，縱坐標(biāo)上半部為荷載值，下半部為各沉降觀測周期的沉降量。將統(tǒng)計表中各觀測點對應(yīng)的觀測周期所測得沉降量畫于坐標(biāo)中，并將相應(yīng)的荷載值也畫于坐標(biāo)中，連線，就得到對應(yīng)于荷載值的沉降曲線。3)根據(jù)沉降量統(tǒng)計表和沉降曲線圖，我們可以預(yù)測路基沉降趨勢，將沉降睛況及時的反饋到有關(guān)主管部門，正確地指導(dǎo)施工。通過正確、完整地觀測及

26、分析，及時掌握、控制路基觀測，可以預(yù)測沉降趨勢，驗證和指導(dǎo)工程設(shè)計及施工，控制和保證工程的建設(shè)質(zhì)量。42沉降觀測中常見問題及其處理措施1)曲線第二次觀測即出現(xiàn)回升，至第三次后，曲線又逐漸下降原因：一般都是由于首次觀測成果存在較大誤差引起措施：第一次觀測成果作廢，采用第二次的觀測成果作為首次成果。2)曲線在中間某點突然回升圖2荷載一時間一沉降圖(示意)圖3荷載一時間一沉降速率圖(示意)原因：水準(zhǔn)點或觀測點被碰動所致，且水準(zhǔn)點碰后標(biāo)高低于碰