1、新建蘭州至重慶鐵路LYS-8標段基礎沉降觀測方案目 錄一、工程概況- 1 -二、編制依據- 1 -三、編制范圍- 1 -四、組織管理- 1 -4.1 沉降觀測組- 1 -4.2 主要職責- 2 -4.3 組織機構及分工- 2 -五、設備機具配置- 2 -六、沉降觀測方案- 3 -七、路基沉降變形觀測- 5 -7.1、路基沉降變形觀測的范圍、主要內容有：- 5 -7.2、觀測斷面及點的設置原則- 5 -7.3、觀測斷面及點的設置- 5 -7.4、觀測斷面元器件及觀測樁的規格與埋設- 6 -7.5、路基沉降變形觀測頻次- 6 -八、隧道工程沉降變形觀測相關技術要求- 7 -8.1隧道內觀測點布設-

2、 7 -8.2 觀測方法及頻率- 9 -8.3沉降觀測與相關要求- 9 -8.4水準測量觀測技術要求- 10 -8.5測量工作- 11 -8.5.1 基本要求- 11 -8.5.2 測量工作具體要求- 12 -九、沉降觀測結果的分析、評估- 13 -9.1評估前應收集的資料- 13 -9.2工后沉降評估標準- 13 -9.3 沉降觀測結果分析、評估- 14 -9.4評估報告內容- 14 -9.5變形觀測設備移交- 15 -十、人員資質及儀器檢定證書- 16 -一、工程概況蘭渝鐵路LYS-8標段位于廣元市朝天區及利州區境內，主要工程包括甘溪溝的大橋（115.8m），熊洞灣隧道（6992m）及正線

3、路基（935m）。熊洞灣隧道為本標段的重點控制工程，熊洞灣隧道設計為200km/h雙線隧道，隧道進口里程DK569+523，出口里程DK576+515，隧道全長6992m，其中級圍巖3710m，級圍巖2538m，級圍巖744m。隧道內為人字坡，進口端為3上坡，出口為8.5和5的下坡。隧道地質條件復雜，共穿過3個斷層破碎帶，3個煤窯采空區，其中DK574+629DK574+800段采空區對基底沉降有影響。二、編制依據1.無砟軌道設計圖（LYS-8）及相關參考通用圖；2.客運專線鐵路無砟軌道鋪設條件評估技術指南（鐵建設2006158號）；3.客運專線鐵路變形觀測評估技術手冊（工管技（2009）77

4、號，修訂版）；4高速鐵路軌道工程施工技術指南（鐵建設2010241號）；5.高速鐵路無砟軌道工程質量驗收標準（TB10754-2010）；6.高速鐵路工程測量規范（TB10601-2009）；7.國家一、二等水準測量規范（GB/T12897-2006）；8.關于印發的通知蘭渝鐵技201048號。9.基礎沉降觀測（鐵二院提供）。三、編制范圍本方案適用范圍為新建蘭渝鐵路廣元至重慶段LYS-8標段正線基礎沉降觀測。四、組織管理4.1 沉降觀測組項目經理部成立沉降觀測組：組 長：王忠禹副組長：李傳倉、衛 飛組 員：張飛陽、陳鐵龍、李康龍、汪子文、沈 東、袁萬軍、韓亞軍、陳軍平、黃 鑫、張鳳坤、楊永剛、

5、產 明、周念楠、余文華4.2 主要職責1.經理部工程部負責沉降變形觀測工作的指導和檢查，并對基礎沉降變形觀測實施細則的執行落實情況進行監督檢查。負責無砟軌道鋪設條件評估報告的匯編工作。參與制定沉降變形觀測及評估工作管理辦法。2.沉降觀測組按“五固定原則” 開展工作，即固定基準點和工作基點、固定測量人員、固定測量儀器、固定監測環境條件、固定測量路線和方法。3.觀測組是沉降變形觀測的實施責任主體，必須嚴格按有關規范和設計文件做好各項工程施工過程的沉降變形觀測，對觀測數據的真實性負責。4. 觀測組負責變形監測網的建立、元器件埋設及線下工程變形觀測,并定期對變形監測網進行復測。負責觀測設施的保護，確保

6、施工過程中不受擾動或破壞。5.觀測組按規定監測項目和頻率進行全過程監測和記錄，并按規定格式和內容提交觀測數據，確保其真實性、可靠性和全面性。6.觀測組負責觀測數據庫的數據錄入工作。7.觀測組在項目經理部的組織下參與和配合建設單位或評估單位組織的沉降變形觀測評估工作。4.3 組織機構及分工序號組別姓名職務負責里程1沉降觀測一組李傳倉測量負責人DK569+385DK573+3502張飛陽測量員3沈東測量員4汪子文測量員5陳鐵龍測量員1沉降觀測 二組衛 飛測量負責人DK573+350DK577+4502楊永剛測量員3袁萬軍測量員4韓亞軍測量員5余文華測量員五、設備機具配置沉降觀測采用徠卡DNA03型

7、電子水準儀配合條碼式銦瓦標尺進行觀測，保證儀器觀測性能良好，在鑒定有效日期內使用。序號儀器型號規格標稱精度生產廠家數量1電子水準儀DNA03合格徠卡1套2銦瓦合金尺3m 合格徠卡一對六、沉降觀測方案蘭渝鐵路LYS-8標基礎沉降變形觀測工作以熊洞灣隧道的垂直位移觀測為主；路基段沉降變形觀測的觀測方法以及觀測精度按照隧道段相關要求執行。隧道工程沉降觀測是指隧道內線路基礎的沉降觀測，即隧道的仰拱部分。其它如洞頂地表沉降、拱頂下沉、斷面收斂沉降變形等不列入本沉降觀測的內容。1.垂直位移觀測采用徠卡DNA03型電子水準儀按二等水準測量技術要求觀測。垂直位移觀測使用的水準儀和標尺類型要滿足國家水準測量規范

8、的要求。觀測前，必須對所使用的儀器和設備進行檢驗校正，檢驗合格后方可使用。觀測人員須經過培訓后才能上崗。各種測量記錄、計算成果和圖表應書寫清晰，不得造假、不得涂改，簽署完善，并要妥善保存。2.基準點作為變形監測的基準，熊洞灣隧道基準點選用進、出口洞外（施工控制測量的）首級高程控制點。3.無砟軌道鋪設前，對隧道基礎沉降作系統的評估，確認其工后沉降符合設計要求。預測隧道基礎工后沉降值不大于15mm，或地質條件較好、沉降趨于穩定且實測沉降總量不大于5mm時，可判定沉降滿足無砟軌道鋪設條件。4.根據觀測結果，分析評價隧道的最終沉降量完成時間，及時調整設計措施使隧道基礎達到預定的控制要求。同時作為竣工驗

9、收時控制沉降量的依據。洞外高程控制點二等水準建網示意圖BM9CK2CK3JK3JKC2JK1BM25BM1011BM26BM28BM29七、路基沉降變形觀測7.1、路基沉降變形觀測的范圍、主要內容有：（一）路基面的沉降變形觀測（二）路基基底沉降觀測（三）路堤本體的沉降觀測（四）軟土和松軟土地基路堤段邊樁位移觀測7.2、觀測斷面及點的設置原則（一）沉降變形觀測斷面應根據不同的地基條件、地基處理方法、路堤高度、堆載預壓，不同的結構部位、軌道類型等具體情況設置；測點的設置位置應滿足設計要求，同時還應針對施工掌握的地質、地形等情況調整或增設。（二）觀測點應設在同一橫斷面上，有利于測點看護，便于集中觀測

10、，統一觀測頻率，更重要的是便于各觀測項目數據的綜合分析。（三）鋪設無碴軌道地段原則上路基觀測斷面沿線路方向的間距一般不大于50m；地勢平坦、地基條件均勻良好的路塹、高度小于5m的路堤可放寬到100m；根據工點長度、工程地質條件，觀測斷面數量可加以調整；地質條件變化大和過渡段均應適當加密觀測斷面。鋪設有碴軌道地段路基觀測斷面按如下原則布置：軟土、濕陷性黃土、膨脹土地段和過渡段路基及地面橫坡陡于1：2.5地段的陡坡路堤沿線路方向的間距一般50m左右；對于斜坡、軟土路基路堤填筑過程中必須控制填筑速率，當坡腳邊樁水平位移速率大于5mm/d,路堤中心線地面沉降速率大于10mm/d時，應立即停止填筑并上報

11、建設、監理、設計單位，由建設單位組織各方分析原因，研究解決措施。（四）一般路基填筑至路基基床表層頂面設計標高，加堆載預壓的路堤填筑至基床底層表面標高后，在路基面設觀測樁，進行路基面沉降觀測，時間不少于6個月。根據觀測結果，分析評價地基的最終沉降量完成時間，及時調整設計措施使地基處理達到預定的控制要求。同時作為竣工驗收時控制沉降量的依據。（五）觀測點及觀測元器件的埋設位置應符合設計要求，且標識準確、埋設穩定。觀測期間應對觀測點采取有效的保護措施，防止施工機械的碰撞，人為因素的破壞，務必使觀測工作能善始善終，取得滿意成果。7.3、觀測斷面及點的設置各類路基工點的沉降觀測斷面及點的設置、觀測元器件布

12、置按設計圖紙要求辦理。每個工點觀測斷面及觀測類型設置數量，埋設沉降觀測元器件的種類、數量，根據設計圖要求確定。7.4、觀測斷面元器件及觀測樁的規格與埋設（一）一般要求所有觀測測試元器件除沉降觀測樁外，均應在地基加固完成后，路基填筑施工前埋設。各種觀測測試元器件的規格、精度、埋設部位應滿足設計與監測要求。（二）觀測樁的規格與埋設水平位移觀測樁在路堤填筑施工前埋設，其規格、埋設按設計要求辦理。路基面觀測樁在一般路基段填筑至路基基床表層頂面設計標高，加堆載預壓的路堤填筑至基床底層表面標高后埋設路基面觀測樁，其規格、埋設要求按設計要求辦理。路基面兩側觀測樁一般設在距左右線路中心3.2m處。埋設規格見下

13、圖。觀測點鋼筋頭為半球形，高出埋設表面5mm，表面做好防銹處理。 路基面沉降觀測點設置參考圖（單位：mm）7.5、路基沉降變形觀測頻次（一）路基觀測測量階段路基變形觀測分兩階段進行第一階段：路基填筑施工期間的觀測，主要觀測路基填土施工期間地基的沉降以及路堤坡腳邊樁的水平位移。第二階段：路基填筑施工至設計高程后，自然沉降期及預壓期的變形觀測，該階段應對路基面沉降、路基填筑部分沉降、路基基底沉降進行系統的觀測。（二）路基沉降觀測頻次所有元器件埋設后必須測試初始讀數，在路堤填筑前必須進行復測，作為初始讀數。路基沉降觀測頻次不低于表的規定。當環境條件發生變化或數據異常時應及時觀測。表7.5.1有碴地段

14、路基沉降觀測頻次觀測階段觀測頻次填筑或堆載一般 1次/天沉降量突變 23次/天兩次填筑間隔時間較長1次/3天路基施工完畢第2、3個月 1次/5天3個月以后1次/715天6個月以后1次/月八、隧道工程沉降變形觀測相關技術要求8.1隧道內觀測點布設1測點布設總體原則（1）隧道線下基礎工程沉降觀測是指隧道基礎的沉降觀測（即隧道的仰拱部分）以評估隧道內無砟軌道的鋪設條件。（2）隧道內一般地段沉降觀測斷面的布設根據地質圍巖級別確定，一般情況下級圍巖每400m，級圍巖每300m、級圍巖每200m布設一個觀測斷面。當長度不足時，每段圍巖或不同襯砌段應至少布置一個斷面。DK574+629DK574+800段采

15、空區地段按50m布設一個斷面。（3）明暗交接處、圍巖變化段及變形縫位置觀測斷面前后應設置兩對觀測點，以觀測和評估該處可能存在的沉降差。（4）地應力較大、斷層或隧底溶蝕破碎帶、膨脹土等不良和復雜地質區段，特殊基礎類型的隧道段落、隧底由于承載力不足進行過換填、注漿或其他措施處理的復合地基段落適當加密布設。（5）施工降水范圍至少布設一個觀測斷面。（6）長度大于20m的明洞，每20m設置一個觀測斷面。（7）隧道主體工程完成后，每個觀測斷面設置2個沉降觀測點，每個觀測斷面在相應于兩側邊墻電纜槽上方0.2m處設置一對沉降觀測點。2.沉降點布設具體原則根據熊洞灣隧道特點，以上述原則為前提，并經設計單位確認，

16、沉降點具體布置原則如下：（1）大于50m的同級圍巖段落，在圍巖級別變化處左右各5米各設1組沉降點；（2）小于50m的同級圍巖段落，在圍巖中間設1組沉降觀測點；（3）煤窯采空區按照50m一組點布設；（4）每個錨段中間設置1組點；（5）有砟、無砟過渡段分界里程左右各設一組點。3沉降觀測標制作（1）測點的埋設位置應標設準確、埋設穩定。觀測期間應對觀測點采取有效的保護措施，防止施工機械的碰撞及人為的破壞。觀測點埋設如下圖進行：圖1 隧道沉降觀測點埋設示意圖（單位：cm）（2）沉降觀測標采用20mm半圓形不銹鋼測頭，位于電纜槽向上30cm，其中埋入觀測斷面長度不小于10cm，外露長度2cm。（3）利用沖

17、擊鉆在觀測處鉆孔，然后埋入沉降觀測標，用錨固劑錨固，確保沉降觀測標穩定不動搖。（4）沉降觀測標埋設以后在旁邊掛設標識牌，防止機械和人為的破壞。8.2 觀測方法及頻率隧道水準路線觀測按二等水準測量精度要求形成附合水準路線，沉降觀測點位布設于觀測斷面隧道內壁兩側，水準路線觀測示意圖如下圖所示：圖2 觀測水準路線示意圖隧道沉降變形觀測根據表1中要求的時間間隔進行。每個階段可根據兩次觀測的沉降量調整沉降觀測頻率，但兩次的觀測沉降量不宜大于1mm。表1 隧道基礎沉降觀測頻次觀 測 階 段觀 測 頻 次觀測期限觀測周期隧底工程完成后3個月 1次/周 無碴軌道鋪設后3個月01個月1次/周13個月 1次/2周

18、8.3沉降觀測與相關要求1隧道沉降觀測從隧道主體工程完工后進行，變形觀測期不得少于3個月。當觀測數據不足或工后沉降評估不能滿足要求時，應適當延長觀測期。2所使用的儀器和設備應進行定期檢查并作出詳細記錄，每次測量應采用同一儀器，固定觀測人員，采用相同的觀測線路和觀測方法，在基本相同的環境和觀測條件下工作。3.隧道沉降觀測水準的測量精度為1mm，讀數取位至0.1mm。4.基準網、變形點測量網均按二等水準測量精度進行。基準網應布置成閉合環狀、節點水準路線等形式。5.變形測量精度符合表2的規定。表2 變形測量精度變形測量等級每千米水準測量的偶然中誤差（mm）每千米水準測量的全中誤差（mm）二等1.02

19、.08.4水準測量觀測技術要求1沉降觀測采用往返水準測量方式,沿相同的路線進行,應采用固定轉點法完成。往返測高差不符值、環閉合差和檢測高差之差的限差應不超過表3規定。 表3 沉降變形觀測網的主要技術要求 單位：mm等級測段、區段、路線往返測高差不符值附合路線閉合差環閉合差檢測已測段高差之差(mm)二等4444注：k側段、區段或路線長度，單位為千米；當側段長度小于0.1km時，按0.1km計算；L附合路線長度，單位為千米（km）；F環線長度，單位為千米（km）；R檢測側段長度，單位為千米（km）。2水準觀測應符合表4 的規定。 表4 水準觀測的主要技術要求 單位：m等級水準儀最低型號視距前后視距

20、差任一測站上前后視距差累積視線高度數字水準儀重復測量次數光學數字光學數字光學數字光學（下絲讀數）數字二等DS1503且501.01.53.06.00.32.8且0.552次注：下絲為近地面的視距絲。幾何法數字水準儀視線高度的高端限差二等允許到2.85m，相位法數字水準儀重復測量次數可以為上表中數值減少一次。所有數字水準儀，在地面震動較大時，應隨時增加重復測量次數。3水準觀測的測站限差應符合表5的規定。 表5 水準觀測的測站限差 單位：mm等級上下絲讀數平均值與中絲讀數的差基輔分劃讀數的差基輔分劃所測高差的差檢測間歇點高差的差0.5cm刻劃標尺1cm刻劃標尺二等1.53.00.40.61.08.

21、5測量工作8.5.1 基本要求1水準基點使用時應作穩定性檢驗。2每次觀測前，對所使用的儀器和設備應進行檢驗校正，并保留檢驗記錄。3每次沉降變形觀測時應符合：嚴格按水準測量規范的要求施測。首次（即零周期）觀測應進行往返觀測，并取觀測結果的中數，經嚴密平差處理后的高程值，作為變形測量初始值。參與觀測的人員必須經過培訓才能上崗，并固定觀測人員。為了將觀測中的系統誤差減到最小，達到提高精度的目的，各次觀測應使用同一臺儀器和設備，必須按照固定的觀測路線和觀測方法進行，觀測路線必須形成附合或閉合路線。實行“五固定”原則，即“固定準基點和工作基點、固定人員、固定測量儀器、固定監測環境條件、固定測量路線和方法

22、”，以提高觀測數據的準確性。觀測時要避免陽光直射，且在基本相同的環境和觀測條件下工作。 成像清晰、穩定時再讀數。隨時觀測，隨時檢核計算，觀測時要一次完成，中途不中斷。 4測段觀測完成后，必須及時整理觀測數據。5當發現沉降監測數據出現異常時（如沉降突變、線路縱向相鄰測點沉降差異較大等）必須首先自查，應重測并分析工作基點的穩定性，必要時聯測基準點進行檢測，并提交自查分析報告。為確保評估工作的順利進行，測量觀測組在保證外業測量數據精度合格的前提下，應在當天進行內業整理，及時針對異常數據進行分析，并及時采取相應處理措施，填寫在觀測數據處理文件的說明文檔中。6在觀測過程中，應做好一些重點信息的記錄，如對

23、架梁、運梁車通過施工荷載的記錄，天氣情況，地下水影響情況的記錄，利于對結構變形特性的分析和異常數據的分析。8.5.2 測量工作具體要求1水準網的觀測按照國家二等水準施測，對線下工程變形點的觀測應采用閉合或附合水準路線，水準路線經過的工作基點或基準點數量不得少于兩個。2水準儀采用DNA03型電子水準儀，儀器及配套水準尺均應在有效合格檢定期內。水準儀與水準尺在使用前及使用過程中，經常規檢校合格。儀器各種設置正確，其中有限差要求的項目按規范要求在儀器中進行設置，并在數據采集時自動控制，不滿足要求的在現場進行提示并進行重測。3外業測量一條路線的往返測使用同一類型儀器和轉點尺墊，沿同一路線進行。觀測成果

24、的重測和取舍按國家一、二等水準測量規范（GB/T 12897-2006）二等水準有關要求執行。觀測時，視線長度50m，前后視距差1.5 m，前后視距差累積6.0 m，視線高度2.8 m且0.55m；對個別觀測標設置高度比較高，造成儀器視線高度超過0.55m的限差規定情況，視線高度限差可調整為不小于0.3m。測站限差：基輔讀數差0.4mm，基輔所測高差之差0.6 mm，檢測間歇點高差之差1.0 mm，觀測讀數和記錄的數字取位：使用數字水準儀讀記至0.01mm。4觀測時，一般按后-前-前-后的順序進行，對于有變換奇偶站功能的電子水準儀，按以下順序進行：（1）往測：奇數站為后前前后；偶數站為前后后前

25、。（2）返測：奇數站為前后后前；偶數站為后前前后。5每一測段均為偶數測站。洞外觀測中，晴天觀測時給儀器打傘，避免陽光直射；扶尺時借助尺撐，使標尺上的氣泡居中，標尺垂直。6觀測前30min，將儀器置于露天陰影處，使儀器與外界氣溫趨于一致；對于電子水準儀，進行不少于20次單次測量，達到儀器預熱的目的。測量中避免望遠鏡直接對著太陽；避免視線被遮擋，遮擋不超過標尺在望遠鏡中截長的20%。觀測時用測傘遮蔽陽光，對于電子水準儀，施測時均裝遮光罩。7自動安平水準儀的圓水準器嚴格置平。在連續各測站上安置水準儀時，使其中兩腳螺旋與水準路線方向平行，第三腳螺旋輪換置于路線方向的左側與右側。除路線拐彎處外，每一測站

26、上儀器與前后視標尺的三個位置，一般為接近一條直線。8觀測過程中為保證水準尺的穩定性，選用2.5kg以上的尺墊，水準觀測路線必須路面硬實，觀測過程中尺墊踩實以避免尺墊下沉。同時觀測過程中避免儀器安置在容易震動的地方，如果臨時有震動，確認震動源造成的震動消失后，再激發測量鍵。水準尺均借助尺撐整平扶直，確保水準尺垂直。9當相鄰觀測周期的沉降量超過限差或出現反彈時，應重測并分析工作基點的穩定性，必要時聯測基準點進行檢測。10數據處理時，閉合差、中誤差等均滿足要求后進行平差計算，水準路線要進行嚴密平差，選用經鑒定合格的軟件進行。11.成果數據按統一格式錄入線下工程沉降變形觀測和評估數據庫。12元件保護要

27、求：成立專門小組，進行元器件的埋設、測量和保護工作，小組人員分工明確，責任到人。九、沉降觀測結果的分析、評估9.1評估前應收集的資料1基礎沉降觀測資料；2隧道地段的線路設計縱斷面圖、工程地質縱橫斷面圖、地質勘查報告、設計圖紙和說明書等相關設計資料；3隧道開挖地質描述及開挖圍巖分級記錄、施工監控量測資料、仰拱施工分項工程驗收記錄等施工資料；4施工質量控制過程和抽檢情況等監理資料。9.2工后沉降評估標準1地質條件良好、沉降趨于穩定及設計與實測沉降總量不大于5mm時，可判定沉降滿足無砟軌道鋪設條件，但觀測期一般不少于60天。當對沉降預測有充分依據時，觀測期限可適當縮短，但不少于30天。2根據實測沉降

28、觀測資料推算的隧道工后沉降值不應大于15mm。3無砟軌道過渡段不同結構物間的預測差異沉降不應大于5mm，過渡段沉降造成的隧道與路基的折角不應大于1/1000；有碴軌道路基工后沉降量不應大于150mm，年沉降速率應小于40mm/年，橋臺臺尾過渡段、隧道與路基過渡段、涵洞與路基過渡段工后差異沉降量不應大于80mm。9.3 沉降觀測結果分析、評估基礎的沉降預測與評估方法采用路基沉降預測所采用的曲線回歸法，具體應滿足以下要求：（1）根據基礎觀測完成后不少于3個月的實際觀測數據用雙曲線法作回歸分析，確定沉降變形的趨勢，曲線回歸的相關系數不應低于0.92；（2）沉降觀測的可靠性應經過驗證，間隔不少于3個月

29、的兩次預測最終沉降的差值不應大于8mm；（3）隧底工程完成以后，最終的沉降預測時間應滿足下列條件： s（t）/s(t=)75%式中：s（t）：預測時的沉降觀測值；s(t=)：預測的最終沉降值。（注：沉降和時間以隧道完成后為起始點。）（4）預測的隧道基礎工后沉降值不應大于15mm，并應滿足無砟軌道有關設計要求。有碴軌道路基工后沉降量不應大于150mm，年沉降速率應小于40mm/年，橋臺臺尾過渡段、隧道與路基過渡段、涵洞與路基過渡段工后差異沉降量不應大于80mm。9.4評估報告內容每一工程項目的變形評估任務完成后，應提交軌道鋪設條件評估報告，評估報告至少包括以下內容： 1.沉降和變形觀測方案與技術設計書；2.觀測點的平面、縱斷面和橫斷面布置圖；3.沉降計算報告（包括設計沉降值與時間的關系曲線）；4.標石、標志規格及埋設圖；5.儀器檢驗與校正資料；6.觀測記錄（手簿）；7.平差計算、成果質量評定資料及測量成果表；8.各觀測斷面沉降過程的分布圖表；9.成區段或全線的基礎沉降沿線路縱向的分布圖表；10.沉降變形評估分析的成果資料；11.沉降觀測工作技術總結報告；12.沉降觀測與評估工作技術會議紀要或有關函件。9.5變形觀測設備移交變形觀測設備移交主要包括以下內容：1.平面及高程控制點樁橛；2.變形測量基準點樁橛；3.觀測標及觀測元器件；4.樁橛、觀測標及觀測元器件的保護設施。