高铁路基沉降观测(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
作为最基本的测量工作是必不可少的,然后是做桩基(各种成桩方式),承台,桥墩,梁跨结构,铺装,各种附属结构,后期监控沉降等工作。
高铁的话,最核心的在于轨道的测量铺设,对精度要求极高施工阶段建立施工平面和高程控制网点(见工程控制测量),用以放样桥梁中线和墩台、保证桥梁架设的质量。 对于干涸及浅水河道,可用钢尺直接丈量或间接测距方法测设桥轴线和墩台中心位置;对于深水河道则采用测角网、测边网、边角网,建立平面控制。
2. 高铁路基沉降量标准
目前,我国平原区的大多数高铁线路都以桥梁工程为主,山区的高铁除了隧道外,也几乎都是桥梁。在我国第一条时速350公里的高铁线路中,桥梁占比达88%;京沪高速铁路中,桥梁占比达86.5%。苏伟表示,高铁桥梁可以为列车提供安全、高平顺、稳定的线路,因此成为高铁设计的关键。
桥梁工程作为铁路的基本工程形式之一,其最初功能是让铁路能够顺利跨越江河湖海、山川峡谷,这也是广义上桥梁的基本属性。譬如,我国著名的武汉长江大桥、南京长江大桥,都为让铁路跨越长江而修建。
而进入高铁时代后,桥梁工程的更多优势逐渐凸显。“由于自身结构优势,桥梁占地要比路基工程少,因此在平原区高铁设计中,我们大量采用桥梁代替了普速铁路中常见的路基工程。”苏伟介绍,节约用地是我国的基本国策,特别是对于人口密集、经济发达的高铁沿线地区,桥梁有着特殊意义。据统计,“以桥代路”每公里可节约占地43亩。
同时,由于列车高速运行对线路条件要求较高,通常需要较大的曲线半径,这就需要与一些地下无法绕避的障碍物进行交叉——而桥梁能够实现对这些障碍物的跨越,并可减少对城市空间的分割。
其实,在高速铁路中架设桥梁,最主要是出于技术上的考虑。高速铁路对线路的平顺性要求非常高,线路沉降需控制在毫米级。而桥梁的桩基础深达几十米,甚至上百米,可以让桥墩稳稳地“扎根”在地下,更利于控制沉降量,对不同地质条件的适应性也更好。同时,由于高铁桥梁大量采用混凝土结构,材料性能稳定,也减少了后期的养护维修工作量。
3. 高速铁路沉降观测
1.建(构)筑物的沉降、倾斜、裂缝观测及成因分析;
2.土层水平位移(测斜)监测及水位监测;
3.周边重要交通设施,如桥梁、立交桥、人行天桥、铁路等沉降和倾斜监测;
4.道路及地表沉降观测;
5.地下管线沉降监测;
6.基坑围护结构变形监测
4. 高铁路基沉降观测点的布置和要求是什么
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。
5. 高速铁路沉降变形观测与评估技术规程
沉降就是建筑物建好之后因本身自重压力使地基变形之后下沉, 沉降观测就是观测建筑物在一定时间内下沉的一人值。通常是在建筑物(低层)主体完工,高层在建中就可以观测了,至于多少是正常,高层建筑和低层建筑的值是不一样的,具体是多少我也记不清楚了,你可以建筑书店看看。
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