高铁路基沉降修复案例(高铁路基沉降观测点的布置和要求)

1. 高铁路基沉降观测点的布置和要求

一．参照执行的标准及规范

1．《新建铁路工程测量规范》（TB10101-99）

2.《高速铁路工程测量规范》（TB10601-2009）

3.《高速铁路工程测量规范条文说明》（TB10601-2009）

二．路基沉降观测断面设置原则

1．路基沉降观测断面的设置及观测断面的观测内容根据沉降控制要求、地形地质条件、地基处理方法、路堤高度、堆载预压等

具体情况并结合施工工期确定，同时还需根据施工核对的地质、地形等情况调整或增设。

2．观测断面一般按以下原则设置，同时满足设计文件要求：

（1）路基沉降观测断面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的路堤可放宽到100m；过渡段和地形地质条件变化较大地段应适当加密。

（2）一个沉降观测单元（连续路基沉降观测区段为一单元）不少于2个观测断面。

三．路基沉降观测点设置原则

（1）各部位观测点设在同一横断面上，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。

①正线路堤地段，一般每100m设一个完整的沉降监测断面，中间50m一个一般的沉降监测断面。过渡地段监测断面需加密。一般桥路过渡段，在距台尾5m处各设一个完整的沉降观测断面，1m、20m、30m等处各设一个一般的沉降观测断面。涵洞等横向构筑物，在涵洞一侧(最好在填土较高一侧)5m处设一个完整的沉降观测断面。完整的沉降监测断面除按过渡段及距离确定外，还应选择路基较高，或加固较深的断面。

四、观测元器件与埋设技术要求

测点及观测元器件的埋设位置按设计图进行，且标设准确、埋设稳定。观测期间应对观测点采取有效的保护措施，防止施工机械的碰撞，人为因素的破坏，务必使观测工作能善始善终，取得满意成果。

（1）位移观测桩：位移观测桩采用C15钢筋混凝土预制，断面采用15cm×15cm正方形，长度不小于1.5m，并在桩顶预埋半圆形不锈钢耐磨测头。边桩埋置深度在地表以下不小于1.4m，桩顶露出地面不大于10cm。埋置方法采用洛阳铲打入设计深度，将预制边桩放入孔内，桩周以C15混凝土浇筑固定，确保边桩埋置稳定，位移观测桩在一般路基填筑前埋设。

（2）沉降观测桩：桩体选择Φ20mm不锈钢棒，顶部磨圆并刻画十字线，底部焊接弯钩，待基床表层施工完成后（有堆载预压地段在基床底层施工完成后）通过测量埋置在监测断面设计位置，埋置深度0.3m，桩周0.15m用M30水泥砂浆锚固，高出埋设表面5mm，表面做好防锈处理，完成埋设后按国家二等精密水准测量标准测量桩顶标高作为初始读数。

（3）沉降板：沉降板在地基处理完成后埋设。沉降板由底板、金属测杆（φ40mm壁厚镀锌铁管）及保护套管（直径不小于φ75mm、壁厚不小于4mm的硬PVC管）组成。底板尺寸为50cm×50cm，厚度不小于1cm。按国家一等精密水准测量标准测量沉降板标高变化。

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，测杆顶面略高于套管上口，测杆顶用顶帽封住管口，避免填料落入管内而影响测杆下沉自由度，顶帽高出碾压面高度不大于50cm，完成沉降板的埋设工作。

（4）单点沉降计：单点沉降计是一种埋入式电感调频类位移传感器，是变磁阻式传感器中的一种，由电测位移传感器、测杆、锚头、锚板及金属软管和塑料波纹管等组成，其中主要部分是是电测位移传感器，包括密封壳体及壳体内设置的电感线圈、活动杆和数据处理电路，用导磁金属杆移动，引起电感线圈的电感量变化，通过测量电路将传感器电感量变化转化为输出电压频率变化，经频率检测仪接收并转换为位移量。

①对于单点沉降计等电测元件及检测仪器的选配，选用高灵敏度、高精度、高可靠性及稳定性好的仪器；仪器企业厂家应具有相应的生产许可证、计量器具许可证和质量等证明文件，并具有良好的工程应用业绩和信誉评价。

②采用钻孔引孔埋设，钻孔孔径Ф108mm，钻孔壁垂直。单点沉降计的埋设深度＜30m时，采用直径14mm的不锈钢测杆，埋设深度≥30m时，采用直径20mm的不锈钢测杆。

（5）剖面沉降管：在地基加固完成后路堤填筑施工前在褥垫层顶部开槽埋设剖面沉降管，槽底中粗砂找平，表面回填5cm中粗砂并与褥垫层相平，两端部需进行有效防护。剖面沉降管采用专用塑料硬管，其抗弯刚度要适应被测土体的竖向位移要求，导管内十字导槽应顺直，管断口密合。剖面沉降测量是将剖面沉降仪探头预埋在剖面沉降管内，按一定间距依次读数，起始端管口标高采用水平仪按照国家二等精密水准测量方法测量。剖面沉降管应选用高灵敏度、高精度、高可靠性及稳定性好的仪器，仪器生产企业应具有相应的生产许可证、计量器具生产许可证和质量等证明文件，并具有良好的工程应用业绩和信誉评价

五、路基沉降观测的频度及沉降观测要求

（1）用于观测位移及沉降的基桩，必须置于不受填土荷重影响的稳定地基内，基桩及位移观测桩在观测期间必须采取有效措施加以保护。

（2）填筑观测控制标准：路堤中心线地面沉降速率每昼夜不大于1.0cm，坡脚水平位移速率每昼夜不大于0.5cm。如果超出此限应立即停止填筑，待观测值恢复到限界值以下再进行填筑，填筑速率应以水平位移控制为主。

（5）观测期内，路基沉降实测值超过设计值20％及以上时，应及时会同建设、勘察设计等单位查明原因，必要时进行地质复查，并根据实测结果调整计算参数，对设计预测沉降进行修正或采取沉降控制措施。

六、观测精度要求

沉降水准的测量精度为±1mm，读取位至0.1mm；剖面沉降的测量精度为±4mm/30m。

七、观测技术要求

为达到路基沉降观测的目的，建立沉降与时间的关系，了解产生沉降的部位，沉降观测应考虑如下要求。

（1）为了观测到各部位的总沉降，从路基填土开始，沉降观测也随即进行。

（2）沉降标志的埋设是在施工过程中进行的，施工单位的填筑施工要与标志的埋设作好协调，做到互不干扰、影响。路堤的填筑进度要及时告知负责埋设沉降板的人员，避免错过最佳埋设机会。观测设施的埋设及沉降观测工作应按本方案所要求，不能影响路基填筑质量的均匀性。

（3）在沉降板埋设基本不影响施工的条件下，路基的施工要作到碾压的均匀性，质量的一致性，使沉降观测资料具有良好的代表性。

5.计算沉降和观测沉降的比较

（1）由于影响沉降计算的因素较多，沉降计算的精度无法达到要求，必须通过对沉降观测数据进行系统的综合分析评估，来验证和调整设计参数与措施。

（2）通过沉降观测和评估来确定路基的真实压缩模量Es,以确定无砟轨道结构自重产生的附加工后沉降；

（3）如观测到的沉降量超过设计沉降量计算值的20％时，经过排除人为错误与设备故障，可尽早检查设计，采取措施确保工后沉降满足设计要求。

2. 高铁地基沉降

高铁6项之最，京沪高铁是世界上一次建成线路最长，是世界建造标准的高铁和技术含量最高的高铁，设计时速每小时400公里，全长1318公里，已陷入施工来说，京沪高铁的路基沉降的最大值为超两毫米，从运行安全来说，创新设置有故障，自我诊断，自动报警和处理等智能系统保证了列车高速行驶时的顺利畅通。

3. 高铁路基工后沉降允许值

当设计预测的总沉降量与通过实测资料预测的总沉降量之差不大于10mm,预测工后沉降值不大于15mm时(轨道扣减调整限差),则满足要求。

过渡段不同结构间的预测差异沉降不应大于5mm,预测沉降引起的沿线路方向的折角不应大于1/1000。

4. 高速铁路沉降变形观测与评估技术规程

沉降观测中沉降量和允许偏差值： 特级 ≤0.05 ≤0.3 特高精度要求的特种精密工程和重要科研项目变形观测 一级 ≤0.15 ≤1.

0 高精度要求的大型建筑物和科研项目变形观测 二级 ≤0.50 ≤3.0 中等精度要求的建筑物和科研项目变形观测；

重要建筑物主体倾斜观测、场地滑坡观测 三级 ≤1.50 ≤10.0 低精度要求的建筑物变形观测；

一般建筑物主体倾斜观测、场地滑坡观测

5. 高铁路基沉降观测点的布置和要求有哪些

高铁“高平顺性”的秘诀，可以概括为五个字：稳、顺、平、修、检。采取了这五项综合措施，乘客乘坐高铁的时候可以在350公里时速运行的车厢上“闲庭信步”，才有硬币不倒这样“神话”的呈现。

稳”就是路基、桥梁、隧道、涵洞基础要稳，要严格控制施工后的沉降。无砟轨道要求施工后的沉降不能超过15毫米。

“顺”就是路基、桥梁、隧道、涵洞基础软硬不均，隧道、桥梁都比较硬，路基比较软，从硬到软中间有一个过渡段，这样就要实现软硬、硬软的平顺过渡。

“平”就是钢轨的表面要平，要把100米的钢轨到工厂焊成500米的长钢轨，到现场以后再焊接成设计所需要的长度。可以说一根钢轨跨千里，中间没有普通的轨缝。

“检”就是高铁采用了动检车、探伤车许多综合动态的检测设备，随时掌握线路的状态，分析变化规律以及存在的问题，能够及时进行诊断。

“修”，高铁夜间专门有4个小时不跑动车组，专门用于线路的维修和养护，这样发现问题能够及时修理，从而保持线路处在良好的状态。

6. 高铁路基沉降量标准

是指公路路基或铁路路基施工时，按规定的标准分层填筑压实完工后，累计的路基沉降量，就是工后沉降。工后沉降量根据需要，允许标准不同，时速250Km/h以上的高速铁路路基允许工后沉降量不得大于15mm。高速铁路施工中路基、桥涵基础允许工后沉降量要求比较高，工后沉降量是保证高速铁路基础建设的重要保证之一。桥涵过渡段允许工后沉降量累计不大于5mm。