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1、- 路基沉降观测施工作业指导书新 建 铁 路郑州至西安客运专线工程沉降观测施工作业指导书编制： 审核： 批准： 中铁X局郑西客运专线X公司第X经理部二00六年七月目 录路基工程沉降观测工程概况-2页1、观测的目的-2页2、编制依据-2页3、适用范围-2页4、观测的内容-2页5、观测断面和观测点的布置-35页7、沉降观测仪器、设备和方法-5页8、沉降观测的频度-5页9、沉降观测精度-6页10、施工工艺推进流程-67页11、附件附件1：沉降观测人员组织架构（附后）附件2：沉降分析与评估（附后）附件3：组合式沉降板路基沉降观测技术（附后）郑西铁路客运专线是我国首批开工建设的三条设计时速350km/h
2、的高标准线路之一，为了满足高平顺性、高舒适度、高安全性和免维修的要求，全线铺设无碴轨道，工后沉降量的控制标准极为严格，相关技术标准均要达到当今国际先进水平。本经理部施工段为郑西铁路客运专线ZXZQ04标DK292+765.39DK303+150处，本管段处于黄土广为分布的地区，黄土的湿陷变形问题十分突出，给线路的各种建筑物工后沉降控制更增加了难度。因此，在施工过程中对路基、桥梁墩台进行沉降观测，评估它们的工后沉降。 路基工程沉降观测1、观测的目的沉降观测的主要目的是利用观测资料的沉降分析结果，在施工期间进行指导无碴轨道的铺设时间及工后满足时速350km/h高标准线路的高平顺性、高舒适度、高安全
3、性和免维修的要求。2、编制依据客运专线铁路路基工程施工技术指南郑西铁路客运专线施工图设计文件郑西铁路客运专线路基、桥隧工程沉降观测方案（试行）的函3、适用范围DK292+765.39DK303+150 、DK278+280DK277+742.46施工段4、观测的内容路堤、路堑全部路段；桥、涵两端过渡段、堑堤过渡段均进行沉降观测。路堑、沉降观测部位为基床表层的底面处。路堤观测的内容为：基床底层顶面的路基总沉降和地基面处地基部分总沉降。5、观测断面和观测点的布置51观测断面布置（1）在沿线路方向每50m布设一个观测断面，地基条件复杂、地形起伏大时25m布设一个断面。（2）一个沉降观测单元（连续路基
4、沉降观测区段为一个单元）不少于两个断面。（3）每个路桥过渡段设置2个观测断面，分别设置于距离桥台5m和20m处。（4）路基与横向结构物过渡段中部设置1个观测断面。（5）堑堤过渡段在分界线两侧510m,各布置一个观测断面。52观测点布置（1）每个路堤观测断面布设两组组合式沉降板，即在线路中心布置1组，在一侧轨道板外侧1组，并在路基两侧坡角布设水平和竖向变形观测桩。路堤、路桥过渡段和路堤与横向结构物过渡段，采用后钻孔的方式设置沉降板。（2）预压土路堑地段，每个路堑断面在线路中心设组合式沉降板一组，两侧路肩各设观测桩1个。（3）无预压土路堑地段，每个路堑断面在两侧路肩各设观测桩1个。（4）每个涵洞设
5、两个观测断面，每个断面设3个观测点。53观测点布置图示（1）路堤、路桥过渡段、路堤与横向结构物过渡段观测断面沉降标志埋设示意图如图1路堤沉降观测断面观测标志布置示意图（2）路堑段，预压土地段，在路肩设置沉降观测桩，在线路中心设置组合式沉降板，见图2；无预压土段，在路肩处设置沉降观测桩。路堑沉降观测断面观测标志布置示意图（3）地基条件复杂和填土高度大的路堤在地基深部和填土中部布置观测标志，布设见图3。地基条件复杂和填土高度大的路堤沉降标志布置示意图6、沉降观测仪器、设备和方法观测设施埋设和沉降观测的主要仪器、设备：全站仪、水准仪、组合式沉降板、专用钢尺等。7、沉降观测的频度沉降观测分为四个阶段进
6、行。第一阶段：路基填筑施工期间（包括堆载预压土填筑）的观测，每填筑一层观测一次，并且保证3天观测一次。第二阶段：路基填筑施工完成且预压土土方施加后，自然沉落期的沉降观测。本阶段的沉降观测频度为：第115天每3天一次，第1690天每7天一次，第90180天每15天一次。第三阶段：预压土方卸载至基床表层施工前。本阶段的沉降观测频度为：前15天每3天一次，第15天后每7天一次。第四阶段：试运营期间的观测。本阶段的沉降观测为每月一次。8、沉降观测精度（1）沉降观测精度沉降观测按三等水准测量精度要求进行。（2）水平位移监测精度水平位移监测采用全站仪观测。9、施工工艺推进流程9、1、路桥过渡段：路基地基处
7、理桥台基础基坑回填桥台台身埋设沉降板、沉降管过渡段路基填筑（埋设渗水管、安设渗水墙）（堆载预压）沉降观测数据分析基床表层填筑钢筋混凝土搭板。9、2、路涵过渡段：路基地基处理涵洞地基处理涵洞基础基坑回填涵洞主体埋设沉降板、沉降管过渡段路基填筑（堆载预压）沉降观测数据分析基床表层填筑9、3、堤堑过渡段：地基处理开挖台阶埋设沉降板、沉降管路基填筑（铺设土工格栅）埋设排水管（堆载预压）沉降观测数据分析基床表层填筑9、4、半堤半堑过渡段：堑顶排水设施路堑开挖地基处理路堑边坡防护排水设施开挖台阶埋设沉降板、沉降管路基填筑（铺设土工格栅）（堆载预压）路堤边坡防护沉降观测数据分析基床表层填筑。9、5、路基面附
8、属工程施工基床表层填筑（埋设综合接地线、曲线地段集水井泄水管等）基床表层填筑路堤边坡防护埋设信号电缆过轨钢管沉降观测数据分析（曲线地段集水井）声屏障基础、接触网立柱基础等通信、信号电缆槽及手孔安装浆砌片石护肩（埋设泄水管）电缆槽缝填塞沥青砂浆、浆砌片石护肩水泥砂浆抹面等。 路基测量 测量主管工程师朱连荣王 红 灯路 基 主 管 工 程 师唐 兆 群路 基 主 管 工 程 师祁 志 光路 基 主 管 工 程 师李 国 亮技 术 员苗 野技 术 员杨 佶 润技 术 员路基沉降观测分析与评估1、 观测资料整理1、1 采用统一的郑西客运专线路基沉降观测记录表，做好观测数据的记录与整理。1、2 根据观测
9、资料，及时完成有关图表的绘制，主要包括：1、2、1每个观测标志点的荷载时间沉降曲线1、2、2产生沉降的各层压缩量与时间的关系曲线，即每层的时间荷载压缩量曲线。1、2、3每个观测标志点的snsn+ sn曲线sn+1sn+ sn+1曲线（sn为横坐标，sn+ sn+1纵坐标）sn为时间段每n天的沉降值，sn为时间段每n天沉降值，在同一图上绘有沉降标准曲线，曲线示意如图41、2、4对沉降观测资料及时分析，尤其是在预压期，应分析路基沉降的发展趋势，分析意见及时郑西公司和咨询项目部，以便在必要时对预压采取补救措施。2、路基沉降分析方法采用实测沉降资料来推算工后沉降，主要是利用修正双曲线法、修正指数函数法
10、、双曲线法、三点法等曲线拟合方法推算工后沉降。2、1修正指数函数法St=1-A.exp(-B.t).S式中：S最终沉降量 t 时间St t时刻的沉降量A，B两个参数2、2修正双曲线法St=SO+ t/(a+bt) S式中：a参数 SO初始沉降量2、3双曲线法双曲线法是假定下沉平均速率以双曲线形式减少的经验推导法。从填土开始到任意时间t的沉降量St可用式求得：St=SO+ t/(+)SOt=0时的初始沉降量（cm），要从最后一级恒载稳定时开始计算；Stt时的沉降量（cm）；t经过时间（天）；和是用实测值经过回归求得的两个常数双曲线示意图根据上式可得：t/( St- SO)= +用实测三组以上的沉
11、降时间数据，通过对t/( St- SO)和t的数据进行线性回归分析，求出和，即可根据公式求出任意时间的沉降。当t=时，最终沉降为：S= SO+1/从而可以预测在该恒载条件下的任意时刻的沉降和最终沉降。3、 路基工后沉降评估3、1路基工后沉降评估标准郑西客运专线正线路基在无碴轨道铺设完成后的工后沉降应满足扣件调整和线路竖曲线圆顺的要求按客运专线无碴轨道铁路设计指南规定：工后沉降一般不应超过扣件允许的沉降调高量15mm；沉降比较均匀的路基，允许的最大工后沉降量为30mm，并且调整轨面高程后圆顺的竖曲线半径应不小于0.4V2sj(Vsj为设计最高速度，km/h)路桥交界处的差异沉降不应大于5mm,过
12、渡段沉降造成的路基与桥梁的折角不应大于1/1000。3、1、2沉降评估方法路基施工至设计标高（有预压土方时至预压土方的顶面）后，持续沉降观测。在3个月后进行第一次预测，根据3个月的监测数据，绘制“时间沉降量”曲线，按实测沉降数据初步预测6月的沉降量及剩余沉降量，以决定运架梁的时间。持续沉降观测不少于6个月的时间，根据6个月以上的监测数据，绘制“时间沉降量”曲线，按实测沉降数据推算分析并推算总沉降量、工后沉降值，初步确定铺轨时间。只有当推算的工后沉降值满足评估标准时，才能铺设无碴轨道。当沉降分析结果表明无碴轨道不能在计划的工期铺设时，则要研究确定是延长路基摆动时间。还是采取调整预压土高度、调整预
13、压土卸载时间、增加地基加固等工程措施。由于现在沉降计算方法受黄土地基本身的复杂性、现场试验的资料缺乏、土性参数选取的客观性以及计算方法的局限性等多种因素的影响，其沉降计算结果只能是一种指导设计的估算，其精度远远不能满足无碴轨道路基的工后沉降的高标准要求，因此工后沉降的控制以施工期间系统的沉降观测与综合分析评估为主。在路基施工过程中开展沉降观测和信息化施工，按一定的频度和精度对地基沉降进行观测，根据沉降资料及时整理绘制“时间-沉降量”曲线。通过对沉降资料的分析提出路基工后沉降值的评估及预留沉落量必要性和量值的意见，达到指导无碴轨道铺设的目的。在预压期的后半期，进行沉降发展趋势和剩余预压期关系分析，当判断在预计预压期内不能达到沉降稳定的预期目标，要加大预压土高度，实行超载预压，加速路基的沉降，保证在预计预压期内的沉降稳定。组合式沉降板路基沉降观测技术对新建客运专线路基进行沉降观测，指导线路上部结构的铺设和积累路基沉降变形资
