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1、机械工业勘察设计研究院2022年4月22日1主要内容主要内容: :前言前言 评估工作如何开展评估工作如何开展评估工作依据评估工作依据评估工作内容评估工作内容工作分工与职责工作分工与职责变形观测及评估工作程序变形观测及评估工作程序资料传递程序资料传递程序路基工程沉降评估路基工程沉降评估过渡段沉降评估过渡段沉降评估桥涵工程沉降评估桥涵工程沉降评估隧道工程沉降评估隧道工程沉降评估综合评估综合评估相关经验介绍相关经验介绍机械工业勘察设计研究院2022年4月22日2一、前言随着我国铁路客运专线建设序幕的拉开，尤其是随着我国铁路客运专线建设序幕的拉开，尤其是无碴轨道技术在客运专线铁路的大规模应用，对无碴轨
2、道技术在客运专线铁路的大规模应用，对变形控制变形控制提出了更高的要求。路基、桥隧的沉降提出了更高的要求。路基、桥隧的沉降控制作为铁路客运专线建设中的难点和关键受到控制作为铁路客运专线建设中的难点和关键受到各方的高度关注。各方的高度关注。从轨道类型来看，有碴轨道路基重视从轨道类型来看，有碴轨道路基重视工后沉降工后沉降和和台后沉降台后沉降问题及其应用，无碴轨道路基则重视问题及其应用，无碴轨道路基则重视工工后沉降后沉降、不均匀沉降不均匀沉降和和差异沉降差异沉降问题。问题。 机械工业勘察设计研究院2022年4月22日3（1）工后沉降工后沉降是指在铺轨工程完成以后，基础设工后沉降是指在铺轨工程完成以后，
3、基础设施产生的沉降量。工后沉降标准与设计速度、施产生的沉降量。工后沉降标准与设计速度、轨道类型、施工工期、轨道维修养护标准和轨道类型、施工工期、轨道维修养护标准和维修周期、工程投资大小等因素有关，同时维修周期、工程投资大小等因素有关，同时也与地质勘察试验手段和精度、沉降计算的也与地质勘察试验手段和精度、沉降计算的方法和精度、沉降观测的方法和精度、工后方法和精度、沉降观测的方法和精度、工后沉降预测的方法和精度密切相关。沉降预测的方法和精度密切相关。机械工业勘察设计研究院2022年4月22日4（2）不均匀沉降不均匀沉降是指铺轨工程完成后，一定区域范围内不同不均匀沉降是指铺轨工程完成后，一定区域范围
4、内不同测点路基沉降量的差异大小。测点路基沉降量的差异大小。不均匀沉降量大小直接影响到列车运行中的不均匀沉降量大小直接影响到列车运行中的舒适度指标舒适度指标和和安全性指标安全性指标，尤其对于无碴轨道直接影响到其安全使，尤其对于无碴轨道直接影响到其安全使用寿命。路基与桥台、路基与隧道及路基与横向结构物用寿命。路基与桥台、路基与隧道及路基与横向结构物过渡段、地层变化较大处和不同地基处理措施连接处是过渡段、地层变化较大处和不同地基处理措施连接处是不均匀沉降容易产生的常见部位不均匀沉降容易产生的常见部位。（3）差异沉降差异沉降是指铺轨工程完成后，路基与桥台、隧道等结差异沉降是指铺轨工程完成后，路基与桥台
5、、隧道等结构物间的沉降变形量差。构物间的沉降变形量差。机械工业勘察设计研究院2022年4月22日5由于各种理论计算方法本身的局限性及工程由于各种理论计算方法本身的局限性及工程地质条件的复杂性，地基沉降完全依靠理论地质条件的复杂性，地基沉降完全依靠理论计算有时是不可能的或不准确的，因此根据计算有时是不可能的或不准确的，因此根据前期实测沉降来预测后期沉降直至最终沉降前期实测沉降来预测后期沉降直至最终沉降具有重要意义。著名的土力学家具有重要意义。著名的土力学家Lambe在第在第十三次十三次Rankine讲座中指出讲座中指出“预测几乎在人预测几乎在人类生活的各个方面一直扮演着重要的角色类生活的各个方面
6、一直扮演着重要的角色”，“预测是土木工程中关键的一环预测是土木工程中关键的一环”。机械工业勘察设计研究院2022年4月22日6在岩土工程、工程地质等研究领域中，由于在岩土工程、工程地质等研究领域中，由于岩岩(土土)体的材料性质等在空间分布上存在巨体的材料性质等在空间分布上存在巨大差异，使预测变得更为重要，同时也使精大差异，使预测变得更为重要，同时也使精确预测变得更为困难。确预测变得更为困难。因而地基或地面沉降因而地基或地面沉降的计算和预测一直是岩土工程、工程地质等的计算和预测一直是岩土工程、工程地质等领域中最为重要的研究课题之一领域中最为重要的研究课题之一。 机械工业勘察设计研究院2022年4
7、月22日7国内外预估地基沉降的两大思路：一是通过对路基的土样做试验来获取路基土的参数，根据固结理论，结合各种土的本构模型，计算路基最终沉降量，如考虑非线性弹性模型及弹塑性模型的有限元法及大变形固结有限元法等；二是通过对实测的沉降数据进行处理，以获得沉降规律，从而预测沉降量。机械工业勘察设计研究院2022年4月22日8第二种方法属于经验方法，即采用与沉降第二种方法属于经验方法，即采用与沉降观测曲线相似的曲线进行配合，然后外延观测曲线相似的曲线进行配合，然后外延求出最终沉降量。常用的有双曲线法、三求出最终沉降量。常用的有双曲线法、三点法、指数曲线法、抛物线法、点法、指数曲线法、抛物线法、Asaok
8、aAsaoka法、法、泊松曲线法、星野法和修正双曲线法。泊松曲线法、星野法和修正双曲线法。 机械工业勘察设计研究院2022年4月22日9沉降评估工作在建设单位的统一组织下，由咨询、沉降评估工作在建设单位的统一组织下，由咨询、设计、监理、施工、平行观测等单位分工负责，共设计、监理、施工、平行观测等单位分工负责，共同完成。同完成。轨道铺设条件的评估结果基于轨道铺设条件的评估结果基于真实、可靠的观测数真实、可靠的观测数据据，线下工程施工前，对观测人员进行技术指导和，线下工程施工前，对观测人员进行技术指导和培训，统一全线沉降变形观测数据的统计整理形式，培训，统一全线沉降变形观测数据的统计整理形式，观测
9、资料经监理单位确认后提交给建设单位和沉降观测资料经监理单位确认后提交给建设单位和沉降评估单位。建设单位及时组织进行评估，并将阶段评估单位。建设单位及时组织进行评估，并将阶段评估成果提交相关勘察设计、施工、监理等单位。评估成果提交相关勘察设计、施工、监理等单位。评估工作完成后，提交评估工作完成后，提交轨道铺设评估报告轨道铺设评估报告，并，并负责判定线下基础的沉降变形能否满足轨道铺设条负责判定线下基础的沉降变形能否满足轨道铺设条件。件。 二、沉降评估如何开展机械工业勘察设计研究院2022年4月22日10 平行观测按照平行观测按照“换手测量换手测量”的方式，利用各标的方式，利用各标段工区施工单位的仪
10、器和配合人员，与施工单位段工区施工单位的仪器和配合人员，与施工单位同步开展路基沉降变形观测及基准网复测的平行同步开展路基沉降变形观测及基准网复测的平行观测工作。要求观测点相对固定并独立提交观测观测工作。要求观测点相对固定并独立提交观测数据报表，参与轨道铺设条件的评估工作，对施数据报表，参与轨道铺设条件的评估工作，对施工单位的沉降观测起到督促指导和检查作用。工单位的沉降观测起到督促指导和检查作用。 应对施工单位的沉降变形观测全过程进行旁站应对施工单位的沉降变形观测全过程进行旁站和平行观测，并将路基和过渡段作为监测的重点。和平行观测，并将路基和过渡段作为监测的重点。 机械工业勘察设计研究院2022
11、年4月22日11平行观测单位主要负责以下内容：平行观测单位主要负责以下内容：1与施工、监理单位密切配合，对沉降变形进行平与施工、监理单位密切配合，对沉降变形进行平行观测，并将行观测，并将路基作为监测的重点路基作为监测的重点。2平行观测的数量，一般地段应不少于总观测断面平行观测的数量，一般地段应不少于总观测断面的的30。对于地质复杂、沉降变化大以及过渡段等区。对于地质复杂、沉降变化大以及过渡段等区段，平行观测的数量不应少于段，平行观测的数量不应少于50。平行观测的断面。平行观测的断面和观测点要固定，并进行全过程观测。和观测点要固定，并进行全过程观测。3完成平行观测实施方案，报建设单位批准后实施。
12、完成平行观测实施方案，报建设单位批准后实施。4对平行观测数据的真实、可靠性负责，并建立观对平行观测数据的真实、可靠性负责，并建立观测和评估数据库。测和评估数据库。5负责提交平行观测数据、图表及分析报告。负责提交平行观测数据、图表及分析报告。机械工业勘察设计研究院2022年4月22日121 1、路基、路基 路路基基施施工工至至设设计计标标高高( (有有预预压压土土方方时时至至预预压压土土方方的的顶顶面面) )后后，先先持持续续观观测测不不少少于于6 6个个月月时时间间后后，根根据据这这6 6个个月月的的观观测测数数据据，绘绘制制“时时间间一一填填土土高高度度一一沉沉降降量量”曲曲线线，按按实实测
13、测沉沉降降推推算算法法或或沉沉降降的的反反演演分分析析法法，分分析析并并推推算算总总沉沉降降量量、工工后后沉沉降降值值，并并初初步步分分析析推推算算最最终终沉降完成时间，确定铺轨时间。沉降完成时间，确定铺轨时间。 具体的说评估如何来做具体的说评估如何来做 ：机械工业勘察设计研究院2022年4月22日13在铺轨前应由建设、咨询、设计、施工和监理单位参加在铺轨前应由建设、咨询、设计、施工和监理单位参加的路基评估小组对路基工后沉降进行评定。根据分析结的路基评估小组对路基工后沉降进行评定。根据分析结果，结合工期要求，验证、调整设计措施使地基处理达果，结合工期要求，验证、调整设计措施使地基处理达到预定的
14、变形控制要求。到预定的变形控制要求。 当当评评估估结结果果表表明明沉沉降降还还不不能能满满足足要要求求时时，则则研研究究确确定定是是延延后后路路基基铺铺轨轨时时间间继继续续观观测测，还还是是采采取取( (或或调调整整) )地地基基加加固固措措施施( (如如调调整整预预压压土土高高度度、确确定定预预压压土土卸卸荷荷时时间间、调调整整或或增增加加地地基基加加固固措措施施等等) )，即即进进行行“观观测测一一评评估估一一调整调整”循环，直至工期要求的时间止，并满足铺设要求。循环，直至工期要求的时间止，并满足铺设要求。机械工业勘察设计研究院2022年4月22日142 2、隧道、桥涵隧道、桥涵 对对于于
15、隧隧道道、桥桥涵涵，沉沉降降稳稳定定也也是是一一个个模模糊糊概概念念，目目前前尚尚未未有有具具体体的的判判别别标标准准。从从沉沉降降与与时时间间的的关关系系曲曲线线上上，可可以以认认为为曲曲线线趋趋于于平平缓缓时时，沉沉降降趋趋于于稳稳定定，但但怎怎样样为为平平缓缓，判判定定时时带带有有较较大大的的人人为为性性。从从工工后后沉沉降降控控制制方方面面来来看看，只只要要工工后后沉沉降降满满足足要要求求，即即可可以认为沉降稳定。以认为沉降稳定。 总而言之，评估关键还是对沉降趋势的预测。总而言之，评估关键还是对沉降趋势的预测。机械工业勘察设计研究院2022年4月22日15 由于无碴轨道铺设后的几何形变
16、只能通过由于无碴轨道铺设后的几何形变只能通过扣件来进行调整，而扣件的调整量是有限的，因扣件来进行调整，而扣件的调整量是有限的，因此，对无碴轨道铺设后路基的工后沉降提出了此，对无碴轨道铺设后路基的工后沉降提出了“一般应不大于一般应不大于15 mm”15 mm”的严格要求。路基工后沉的严格要求。路基工后沉降的预测，己成为判断无碴轨道铺设时机的关键降的预测，己成为判断无碴轨道铺设时机的关键技术。技术。 目前路基的工后沉降还没有一种可靠的理论目前路基的工后沉降还没有一种可靠的理论方法来进行计算，只能通过对无碴轨道铺设前路方法来进行计算，只能通过对无碴轨道铺设前路基沉降过程的观测，通过对观测数据进行回归分基沉降过程的观测，通过对观测数据进行回归分析，找出沉降曲线（经验公式）后，才能对无碴析，找出沉降曲线（经验公式）后，才能对无碴轨道铺设后路基工后沉降进行预测和评估。轨道铺设后路基工后沉降进行预测和评估。 机械工业勘察设计研究院2022年4月22日16三、三、变形评估的主要工作依据无碴轨道铺设条件评估的主要工作依据如下：无碴轨道铺设条件评估的主要工作依据如下：1客运专线无碴轨道铺设条件评估技术指南
