沈丹客专线下工程沉降变形观测及评估实施细则.docx

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沈丹客专线下工程沉降变形观测及评估实施细则

新建沈阳至丹东铁路客运专线

线下工程沉降变形观测及评估

实施细则

京沈铁路客运专线辽宁有限责任公司

二○一○年十月

1总则

1.0.1为统一沈丹铁路客运专线（以下简称沈丹客专）对路基（含过渡段）、桥梁、涵洞、隧道等线下工程的沉降变形观测系统的技术要求，确保观测质量，为评估预测线下工程最终沉降量和工后沉降，合理确定无碴轨道铺设时间，确保铺设质量，制定本实施细则。

1.0.2本细则适用于沈丹客专线下工程施工期及正式验收通过前的沉降变形观测及评估。

其中与沈丹客专相关联的，设计时速在200km/h以下的有碴铁路线路按相关现行铁路设计规范、规定及设计要求执行或另行研究确定。

1.0.3沉降变形观测数据必须采用先进、成熟、科学的监测手段取得，且必须真实可靠，能全面反映工程实际状况。

1.0.4沉降变形评估应综合考虑沿线路方向各种结构物间的沉降变形关系，以区段为单位实施。

评估方法应根据不同的工程类型、地质情况、工程措施确定，能够真实反映工后沉降状况。

1.0.5沉降变形观测是沉降评估以及确定铺设无碴轨道的关键时间节点和关键工序的主要依据，需加强对沉降观测过程的质量控制。

沉降变形观测过程中必须与评估紧密结合，加强动态协调，以及时发现沉降异常情况。

1.0.6工作依据如下：

（1）《客运专线铁路无碴轨道铺设条件评估技术指南》（铁建设[2006]158号）；

（2）《高速铁路工程测量规范》（TB10601-2009／J962-2009）；

（3）《国家一、二等水准测量规范》（GB12897—2006）；

（4）《建筑沉降变形测量规程》（JGJ/T8-2007）；

（5）《铁路客运专线竣工验收暂行办法》（铁建设[2007]183号）；

（6）《客运专线无碴轨道铁路施工技术指南》（TZ216-2007）；

（7）《客运专线无碴轨道铁路设计指南》（铁建设函[2005]754号）；

（8）沈丹客运专线铁路工程设计文件；

（9）铁道部有关规定。

2组织管理

2.1组织机构与人员配置

2.1.1沉降评估工作实行公司统一领导、归口管理的管理体制。

公司成立沉降评估领导小组，由设计、施工、监理、评估分别组成沉降评估工作组。

2.1.2人员要求

（1）京沈客专辽宁公司沉降沉降评估领导小组，由公司总工程师任组长，公司工管部、安质部、各指挥部、评估单位负责人为小组成员，工管部负责日常工作；

（2）设计单位沉降观测工作组由项目部总体任组长，路基、桥梁、测量负责人任副组长，并辅之各专业技术人员；

（3）施工单位沉降观测工作组由各标段项目部负责管理，由项目部总工任组长，各工区项目部总工任副组长；项目部成立测量队，设专职测量队长；

（4）监理单位沉降观测工作组由监理单位副总监任组长，监理站要配备足够数量的专职测量工程师负责沉降变形的平行观测以及对施工单位沉降变形观测工作的旁站监理；

（5）评估单位沉降观测工作组组长由评估单位领导指派，岩土和测量的技术专家任总评估师并配置相应的专业人员。

2.2单位职责

2.2.1沈丹客专线下工程沉降变形观测及评估工作，是一项系统工程，需要参建各方各负其责、密切配合，确保观测数据及评估结果的真实、可靠。

2.2.2各方职责如下：

（1）建设单位

●负责全线线下工程的沉降变形观测及其评估工作的领导和协调工作，对沉降变形观测及其评估过程进行监督检查；

●组织专家对评估报告进行评审。

（2）施工单位

●是沉降变形观测实施的责任主体，必须严格按有关规范、设计文件及京沈客专辽宁公司的要求做好各项工程施工过程的沉降变形观测，对观测数据的真实性、可靠性和精确性负责；

●负责沉降变形监测网的建立及其保护工作，负责各种监测设备、仪器、管线的购置与埋设及其观测设施的保护工作；

●配备合理数量的专职且固定的测量技术人员，按规定监测项目和频率使用固定的仪器设备，按固定的观测线路，进行变形与沉降全过程监测和记录，并按规定格式和内容提交观测数据，确保其真实性、可靠性和准确性；

●负责观测数据库的数据的质量检核和录入工作；

●参与沉降变形观测及评估方案的制定与修订工作，参与和配合建设单位或评估单位组织的沉降变形观测评估工作。

（3）监理单位

●对沉降变形观测全过程进行全方位监理，需派测量专业人员对施工单位的沉降变形观测路基、过渡段、特殊结构桥梁等重要环节全过程进行旁站，以及开展以抽查、复核为目的的平行观测工作，并对平行观测数据的真实性和准确性负责；

●对施工单位沉降观测成果进行签署并对其真实性和正确性负责；

●对施工单位沉降变形观测的平行观测工作应以路基、过渡段和特殊结构桥梁等作为工作重点，其中：

Ø平行观测数量要求：

一般地段应为总测点的10%，地质复杂、沉降变化大以及过渡段等区段应为总测点的20%；

Ø平行观测方法要求：

由测量专业监理人员采用与施工单位相同的观测路线和相同精度级别的观测仪器同步进行“换手复测”；

Ø做好旁站记录并对施工单位观测记录进行签认。

●对施工单位沉降变形监测网的建立及其保护、各种监测设备、仪器、管线的购置与埋设进行全面核查，确保观测准备工作符合规范和设计要求（见附表）；

●参与沉降变形观测及评估方案的制定与修订工作，参与和配合建设单位或评估单位组织的沉降变形观测评估工作。

（4）设计单位

●提交线下工程沉降变形观测断面、观测点布置、沉降变形计算报告等设计资料，并对沉降变形观测有关设计资料的准确性负责；

●对沉降变形观测的设计要求进行技术交底，并对沉降变形观测全过程进行技术指导；

●根据沉降变形观测结果，对观测沉降与设计计算沉降出入较大的测点核对后进行修正，并将计算结果提交建设单位；

●参与沉降变形观测及评估实施方案的制定工作，参与施工单位沉降变形观测实施细则的指导工作，参与和配合建设单位或评估单位组织的沉降变形观测评估工作并对观测结果是否符合设计目标和要求提出意见并签认。

（5）评估单位

●制定沉降变形观测评估实施细则，并依据该细则对施工单位和监理单位的沉降变形观测工作实施指导，定期向建设单位汇报沉降变形观测工作的情况；

●统一测量、评估计算软件；

●对施工单位和监理单位的测量人员进行沉降变形观测相关测量工作的培训与技术指导；

●对施工单位和监理单位的测量人员进行沉降变形观测软件相关的数据录入与输

出工作的培训与技术指导

●建立线下工程沉降变形观测和评估数据库，对线下工程各阶段沉降变形观测及时进行分析、预测、评估，并提交评估报告。

3工作流程与工作内容

3.0.1线下工程沉降变形观测及评估工作分为准备阶段、观测阶段与评估阶段。

3.0.2各方应严格按照工作流程进行工作，各阶段成果报告内容要符合细则要求。

3.1准备阶段

3.1.1准备阶段的工作流程如图3.1.1所示。

图3.1.1准备阶段工作流程图

3.1.2对应工作流程图3.1.1中编号工作内容如下：

人员培训主要包括以下内容：

●评估单位对施工单位和监理单位从事沉降变形观测的测量技术人员进行系统培训，培训方法主要为授课和答疑；

●施工单位和监理单位自身对测量技术人员进行测量要求技术培训。

设计单位提供给建设单位的设计资料主要有

●全线设计地质纵断面图（电子文档）；

●沉降计算方法和参数选取；

●线下工程沉降计算值。

技术交底：

设计单位对施工单位和监理单位明确沉降变形观测的如下技术要求

●观测断面和观测点设置要求；

●观测设备埋设要求；

●对线下工程变形观测频次提出明确要求；

●对提出的疑问进行解答。

各施工单位编制线下工程沉降观测实施方案，主要包括以下内容

●人员、设备情况（人员、设备相对稳定）；

●观测组织机构，按单位工程落实到负责人；

●明确线下工程观测技术要求与实施方法；

●明确资料整理与提交文件的技术要求；

●特殊工点与特殊情况需单独制定沉降变形观测方案。

监理、评估单位核查包括以下内容

监理单位主要核查：

●观测人员、设备是否能够满足观测要求；

●观测断面与观测点设置是否满足设计要求；

●观测设备埋设是否满足设计要求；

●观测组织是否能满足工程进度和质量要求。

评估单位主要核查：

●观测技术要求与实施方法是否满足细则要求；

●测量内业资料整理与提交文件是否满足细则要求；

●特殊工点与特殊情况的观测方案精度是否满足要求。

施工单位建立变形观测网

●观测网平面布置示意图，应明确基准点、工作基点与线下工程结构物相对位置，明确路基、桥梁、隧道、过渡段等结构物观测点的里程，如图3.1.2所示；

●填写观测断面及观测点位置与工程属性信息，详见附表；

●填写基准点与工作基点信息表，详见附表。

施工单位埋设观测设备：

●按设计要求埋设观测设备；

●观测点标志要醒目，并由测量小组专门负责测点的保护与调整。

监理单位核查是否满足要求：

●核查观测网布置是否满足要求；

●核查观测设备埋设是否满足要求。

图3.1.2观测网平面布置示意图

3.2测量阶段

3.2.1测量阶段工作流程如下图所示：

图3.2.1测量阶段工作流程图

3.2.2对应测量阶段工作流程图上编号工作内容如下：

施工单位变形观测

●原始观测资料必须随观测进度整理，严格执行签署制度；

●必须确保观测质量和观测时效。

每个测段的资料测完后，必须在当天进行数据处理分析，如发现测量精度未达到设计要求，应马上组织在次日进行重测；

●及时对沉降结果进行分析，当发现测点观测数据异常时（如墩台隆起或沉降突然加大等），应采取措施对观测结果进行核查，排除人为因素后应及时将情况报告给监理单位、建设单位和评估单位；

●对大面积水域中的水中墩观测等特殊情况单独制定沉降变形观测方案，报监理单位、建设单位和评估单位审批；

●按细则要求定期对沉降检测网的工作基点进行复测；

●随观测进度同步整理资料，按照细则要求的文件格式和时间要求按时提供观测文件。

监理单位平行观测

●由专业监理人员采用与施工单位观测人员“换手复测”的方式同步进行；

●平行观测数量要求，一般地段应为总测点的10%，地质复杂、沉降变化大以及过渡段等区段应为总测点的20%；

●平行观测地段应集中选择关键地段进行，避免太过分散，要求获取某测段完整的沉降观测资料与施工单位同测段的观测资料进行对比，由各监理、设计单位和评估单位根据设计资料共同确定位置，报公司批准；

●监理单位“换手复测”要求：

采用相同的水准路线，可利用施工单位的测量仪器，但必须独立观测，以校核施工单位观测成果，严禁直接利用施工单位的置镜观测来读取数据；

●对原始观测资料和各项记录表格要随观测进度及时整理；

●如发现测量数据与施工单位存在较大误差，应及时查找原因，并将情况报告给建设单位和评估单位。

③施工单位完成沉降变形观测报告

●按单元完成《线下工程沉降变形观测技术报告》，其具体内容详见3.4节要求；

●监理单位同步提供《线下工程沉降变形平行观测报告》与《线下工程沉降变形观测监理技术报告》。

④施工单位提交评估申请：

●单元技术报告完成后向建设单位提交评估申请。

3.3评估阶段

3.3.1工作流程如图3.3.1所示

图3.3.1评估阶段工作流程图

3.3.2对应流程图上编号工作内容如下：

建设单位制定单元评估计划

●建设单位根据工程进度和铺轨施工组织情况按工期制定单元评估计划。

施工单位报送单元评估资料

●施工单位按细则要求报送单元评估资料；

●根据细则要求编写《线下工程沉降变形观测技术报告》。

③监理单位审查评估资料

●审查评估资料是否齐全、完整；

●核查评估资料的真实性、可靠性和准确性并签认。

④评估单位进行变形评估工作

●核查评估资料内容是否齐全；

●根据精测网复测结果，对基准点和工作基点高程值变化的地段的测点高程进行调整；

●根据不同的结构物、地质情况、地基处理措施的观测资料确定不同评估方法的适用范围；

●评估单个测点是否满足设计要求；

●综合评估评估单元能否满足铺轨条件；

●评估单位汇总各方资料后，综合分析，完成《线下工程沉降变形单元评估报告》；

●《线下工程沉降变形单元评估报告》具体内容详见下节。

⑤评估单位完成数据库文件提交给建设单位

●按EXCEL文件格式或CAD文件格式提供单个测点数据库；

●按EXCEL文件格式或CAD文件格式提供单元沉降变形；

●评估单位汇总评估资料后，综合分析，完成《线下工程沉降变形单元评估报告》；

●《线下工程沉降变形单元评估报告》具体内容详见下节。

⑥设计单位审查

●沉降变形观测方法及精度是否符合设计要求；

●实测变形量是否符合设计值。

⑦建设单位审批

●评估方法是否合理；

●软件编制是否正确，是否经过认证；

●报告内容是否完善真实；

●对特殊评估单元组织设计、施工、监理、评估及专家进行评审。

⑧沉降观测至工程交验

●铺轨后重新设置观测点；

●施工单位重新按照要求进行观测直至工程移交运营单位。

3.3.3线下工程的沉降与变形观测及评估工作截止线下工程完工并交验合格。

开始轨道铺设至工程移交运营单位期间的沉降与变形观测及评估工作应由建设单位重新组织和委托。

建设单位应根据交验时间安排评估工作和计划。

3.4成果报告形式

3.4.1施工单位完成《线下工程沉降变形观测技术报告》，主要内容如下：

●工程概况：

工程范围、工程类型、工程地质情况等；

●监测网布设及测量情况：

Ø区段观测网平面布置示意图；

Ø观测断面与观测点工程属性信息表（见附表）；

Ø使用仪器的标称精度、仪器年检情况，沉降观测人员持证上岗情况；

Ø测量精度标准与测量组织机构、测量实施情况等；

Ø观测基桩和观测点的保护情况，标示设置情况；

Ø电子水准测量记录手簿（见附表）；

Ø测点的累计沉降量表；（见附表）；

Ø测点的时间－荷载－沉降曲线；

Ø特殊情况说明，例如：

是否根据隧道开挖后的地质变化及开挖围岩分级记录修正了沉降观测断面的布置等，对沉降观测过程中沉降观测的数据是否出现异常点，说明如何加强技术管理，及时分析发生异常的原因，如何采取补救措施确保观测数据真实可靠。

3.4.2监理单位编写《线下工程沉降变形观测监理技术报告》

●监理单位沉降观测组织机构，专业测量监理工程师的配置情况；

●审查施工单位监测网布设情况、测设精度、观测断面布设、观测频率等是否满足要求；

●审查施工单位使用仪器的精度标准、仪器年检情况，沉降观测人员持证上岗等是否满足要求；

●要说明观测基桩和观测点的保护情况，施工单位对丢失或损坏的观测桩的恢复情况，沉降观测点标示设置以及对观测数据出现的异常点的处理情况等；

●要说明对原始测量资料监理检查、签署情况；

●要说明对平行观测的监理检查情况；

●对施工单位沉降观测工作及成果的总体评价。

3.4.3监理单位编写《线下工程沉降变形平行观测报告》

●要说明平行观测断面设置情况，核查基准点、观测仪器检校核对以及观测频率情况；

●原始测量记录，同施工单位观测记录表格；

●测点的累计沉降量表，同施工单位观测累计沉降量表格；

●要说明平行观测成果与施工单位观测成果的对比分析情况，对于观测值异常情况的分析处理情况；

●对于施工单位观测数据进行总体评价。

3.4.4设计单位编写《线下工程沉降计算分析报告》

●说明评估范围内地质及工程设计概况，沉降观测设计概况等；

●说明不同结构物采用的沉降计算方法，根据观测结果修正计算值采用的方法；

●说明对大跨度桥梁等特殊结构的专项变形要求和观测方案；

●说明对区域沉降观测的设计方案；

●完成计算沉降表，提供观测断面初始计算沉降值和修正后的计算沉降值。

3.4.5评估单位编写《线下工程沉降变形单元评估报告》

●评估单元概况，包括工程概况、地质概况、测点概况、测量实施概况等；

●单元评估资料统计情况；

●评估单元变形定性分析；

●评估单元回归分析；

●各单元测点沉降变形综合数据分析表；

●各单元测点沉降变形趋势图；

●存在问题的测点的分析；

●单元评估结论是否达到无碴轨道铺设条件。

4沉降变形测量

4.0.1沈丹客专线下工程沉降变形观测工作以路基、桥梁、隧道等建（构）筑物的垂直位移观测为主，水平位移监测根据路基（含过渡段）、桥涵工点具体要求确定。

4.0.2沈丹客专沉降与变形观测的高程系统应采用1985国家高程基准。

4.0.3结构物的变形监测应建立独立的变形监测网，覆盖范围不宜小于4公里，基准点选择应优先考虑利用已有的CPI、CPII控制点和线路二等水准控制点。

结构物的变形监测应充分利用已有的CPI、CPII控制点和线路二等水准控制点作为水平和垂直位移监测的工作基点。

4.0.4用全球卫星定位系统（GPS）测量时，应符合铁道部现行全球卫星定位系统铁路工程测量技术的有关规定。

4.1测量等级及精度要求

4.1.1本线变形测量（包括垂直位移和平面位移）按《高速铁路工程测量规范》技术要求执行。

表4.1.1测量等级及精度要求

变形测量等级

垂直位移测量

水平位移观测

变形点的高程中误差（mm）

相邻变形点的高程中误差（mm）

变形点点位中误差（mm）

一等

±0.3

±0.1

±1.5

二等

±0.5

±0.3

±3.0

三等

±1.0

±0.5

±6.0

4.2变形监测网技术要求

4.2.1垂直位移监测网建网方式

线下工程垂直位移监测一般按沉降变形等级三等的要求（相当于国家二等水准测量）施测，根据沉降变形测量精度要求高的特点，以及标志的作用和要求不同，垂直位移监测网按分级布网等精度观测逐级控制的方法布设。

具体为：

在沈丹客专沿线二等水准控制点（包括基岩水准点、深埋水准点、加密二等水准点）的基础之上，按国家二等水准测量的技术要求进一步加密设置沉降观测的工作基点直至满足工点垂直位移监测的需要。

加密后的水准点（含工作基点）间距不宜大于300米。

一般情况下，每3个月对垂直位移监测网整体复测一次；垂直位移监测过程中怀疑水准点（含工作基点）不稳定时，应立即进行全网或局部的复测直至能清楚地判明水准点（含工作基点）的沉降情况。

对于技术特别复杂、垂直位移监测测量等级要求二等及以上的重要桥隧工点，应独立建网，并按照国家一等水准测量的技术要求进行施测或进行特殊测量设计。

4.2.2垂直位移监测网主要技术要求按表4.2.2执行

表4.2.2垂直位移监测网技术要求

变形测量等级

相邻基准点高差中误差（mm）

每站高差中误差（mm）

往返较差、附合或环线闭合差（mm）

检测已测高差较差（mm）

使用仪器、观测方法及要求

二等

（国标一等）

0.5

0.13

1.8

3

DS05型仪器，按《客运专线铁路无砟轨道测量技术暂行规定》一等水准测量的技术要求施测。

三等

（国标二等）

1.0

0.3

4

6

DS05或DS1型仪器，按《客运专线铁路无砟轨道测量技术暂行规定》二等水准测量的技术要求施测。

4.2.3水平位移监测网建网方式

一般按独立建网考虑，根据沉降变形测量等级及精度要求进行施测，并与施工平面控制网进行联测，引入施工测量坐标系统，实现水平位移监测网坐标与施工平面控制网坐标的相互转换。

4.2.4水平位移监测网主要技术要求

本线水平位移监测一般按变形测量三等规定执行，对于软土地基等设计有特别技术要求的复杂工点，可根据需要按变形测量二等的规定执行。

表4.2.4水平位移监测网技术要求

变形测量等级

相邻基准点的点位中误差（mm）

平均边长（m）

测角中误差（"）

最弱边相对中误差

作业要求

二等

±3.0

＜300

±1.0

≤1/120000

按国家二等平面控制测量要求观测

＜150

±1.8

≤1/70000

按国家三等平面控制测量要求观测

三等

±6.0

＜350

±1.8

≤1/70000

按国家三等平面控制测量要求观测

＜200

±2.5

≤1/40000

按国家四等平面控制测量要求观测

4.3沉降变形测量点的布置要求

4.3.1沉降变形测量点分为基准点、工作基点和沉降变形观测点三类，其布设按下列要求：

●基准点：

要求建立在沉降变形区以外的稳定地区且易于保存，基准点使用全线的基岩点、深埋水准点、CPI、CPII和二等水准点，增设时按国家二等水准测量的相关要求执行。

基准点标石埋设规格应符合图4.3.1的规定。

●工作基点：

要求这些点埋设在稳定区域，在观测期间稳定不变，测定沉降变形点时作为高程和坐标的传递点。

工作基点除使用普通水准点外，按照国家二等水准测量的技术要求进一步加密水准基点或设置工作基点至满足工点垂直位移监测需要。

加密后的水准基点（含工作基点）间距300m左右时，可基本保证线下工程垂直位移监测需要。

●沉降变形点：

直接埋设在要测定的沉降变形体上。

点位应设立在能反映沉降变形体沉降变形的特征部位，不但要求设置牢固，便于观测，还要求形式美观，结构合理，且不破坏沉降变形体的外观和使用。

沉降变形点按路基、桥涵、隧道等各专业布点要求进行。

注：

1－盖；2－砖；3－素土；4－贫混凝土；5－冻土线

图4.3.1基准点标石埋设图

4.3.2测量点的检测。

监测网基准点和工作基点由于自然条件的变化，人为破坏等原因，不可避免的有个别点位会发生变化。

为了验证监测网基准点和工作基点的稳定性，应对其进行定期检测。

本次技术方案设计垂直位移监测网的观测分为首次观测和施工过程中的定期复测，定期复测按每季度进行一次，尽可能结合精测网复测进行。

4.3.3每个独立的监测网应设置不少于3个稳固可靠的基准点。

基准点应选设在沉降变形影响范围以外便于长期保存的稳定位置。

4.3.4工作基点应选在比较稳定的位置。

在区域沉降地区内，应对工作基点的沉降量进行监测，如果在两次复测期间，发现工作基点变形超出两倍中误差应及时通知建设单位和评估单位，并提交观测资料。

经核实后应对工作基点和变形监测点的各期实测高程进行修正。

4.4测量工作基本要求

4.4.1水准基点使用时应作稳定性检验，并以稳定或相对稳定的点作为沉降变形的参考点，并应有一定数量稳固可靠的点以资校核。

4.4.2每次观测前，对所使用的仪器和设备应进行检验校正，并保留检验记录。

4.4.3每次沉降变形观测时应符合：

●严格按水准测量规范的要求施测。

首次值（即零周期）一般要求独立观测两次，取平均值为基准值，作为变形测量初始值。

●参与观测的人员必须经过培训才能上岗，并固定观测人员和观测的仪器设备。

●为了将观测中的系统误差减到最小，达到提高精度的目的，各次观测应使用同一台仪器和设备，前后视观测最好用同一水准尺，必须按照固定的观测路线和观测方法进行，观测路线必须形成附合或闭合路线，使用固定的工作基点对应沉降变形观测点进行观测。

实行“五固定”即“固定水准基点、工作基点、固定人、固定测量仪器、固定监测环境条件、固定测量路线和方法”，以提高观测数据的准确性。

●观测时要避免阳光直射，且在基本相同的环境和观测条件下工作。

●成像清晰、稳定时再读数。

●随时观测，随时检核计算，观测时要一次完