上旧庄隧道沉降变形观测作业指导书.docx

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上旧庄隧道沉降变形观测作业指导书

上旧庄隧道沉降变形观测

作业指导书

一、目的

为统一兰新第二双线甘青LXS4标段对路基（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，制定本作业指导书。

二、编制依据

（1）《客运专线铁路无砟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）；

（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）《客运专线无砟轨道铁路施工技术指南》（TZ216-2007）；

（7）《工程测量规范》（GB50026－2007）

（8）《全球定位系统（GPS）铁路测量规程》（TB10054－97）；

（9）《客运专线无砟轨道铁路设计指南》（铁建设函[2005]754号）；

（10）铁道部有关规定。

三、观测组织结构、人员分工和仪器配备

1、根据沉降观测实施细则，成立隧道监控量测组，由项目总工程师唐和青为组长，工程部长支永辉为副组长的沉降观测组织机构。

人员组织机构及责任分工表

姓名

职位

职责范围

电话

唐和青

工区总工

总体技术管理、观测方案总体设计

支永辉

工区工程部长

协助总体技术管理、沉降观测方案具体设计

魏斌

技术主管

技术管理、施工现场技术交底、沉降观测数据收集整理等工作

冯元富

测量工程师

负责沉降观测工作、并提交完整的资料

钟华

测量员

具体负责现场的沉降观测工作、观测点埋设和保护等

朱军

2、沉降观测设备配备表

设备名称

设备型号

数量

备注

电子水准仪

NDINI03

1

满足观测要求

光学水准仪

DSZ2

1

满足观测要求

铟钢尺

天宝29684

2

满足观测要求

全站仪

莱卡TS06

1

满足观测要求

四、沉降变形测量

1、基本要求

高程系统应采用1985国家高程基准。

建立独立的变形监测网，覆盖范围一般不宜小于4公里，基准点选择应优先考虑利用CPI、CPII和水准基点。

充分利用CPI、CPII和水准基点作为水平和垂直位移监测的工作基点。

2、测量等级及精度要求

本隧道沉降变形测量按三等规定执行。

沉降变形测量等级

垂直位移测量

水平位移观测

沉降变形点的高程中误差（mm）

相邻沉降变形点的高程中误差（mm）

二等

±0.5

±0.3

±3.0

三等

±1.0

±0.5

±6.0

3、变形监测网技术要求

⑴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（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，垂直位移监测网用分级布网等精度观测逐级控制的方法布设。

⑵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、沉降变形测量点的布置要求

⑴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：

①基准点。

要求建立在沉降变形区以外的稳定地区，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。

②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200m

左右时，可基本保证线下工程垂直位移监测需要。

③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。

⑵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。

为验证监测网基准点和工作基点的稳定性，需要定期进行复测，一般地区按每6个月进行1次，在区域沉降地区每3个月进行1次复测；在观测过程中发现工作基点变化也应及时进行复测。

⑶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。

工作基点标高变化和复测时间情况必须及时准确填写“工作基点台帐”。

⑷观测网复测后，测量数据处理应及时采用新的工作基点标高，直至下次复测为止。

⑸观测网复测资料必须单独整理归档。

5、测量工作基本要求

⑴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。

⑵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。

⑶每次沉降变形观测时应符合：

①严格按水准测量规范的要求施测。

首次（即零周期）观测应进行往返

观测，并取观测结果的中数，经严密平差处理后的高程值，作为变形测量

初始值。

②参与观测的人员必须经过培训才能上岗，并固定观测人员。

③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。

④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。

⑤成像清晰、稳定时再读数。

⒃随时观测，随时检核计算，观测时要一次完成，中途不中断。

⑷针对低矮桥墩、异型桥墩，空间小，尺子不能直立的情况，施工单位应在测量厂家定制短尺进行测量；也可采用倒尺的方法进行。

⑸测段观测完成后数据，必须及时整理观测数据。

⑹当发现沉降监测数据出现异常时（如沉降突变、桥墩上升、桥墩左右侧差异沉降量过大、线路纵向相邻测点沉降差异较大等）必须首先自查，应重测并分析工作基点的稳定性，必要时联测基准点进行检测，并提交自查分析报告。

为确保评估工作的顺利进行，测量单位在保证外业测量数据精度合格的前提下，应在当天进行内业整理，及时针对异常数据进行分析，并及时采取相应处理措施，填写在观测数据处理文件的说明文档中。

⑺在观测过程中，应做好一些重点信息的记录，如对架梁、运梁车通过施工荷载的记录，天气情况，地下水影响情况的记录，利于对结构变形特性的分析和异常数据的分析。

6、测量工作具体要求

⑴水准网的观测按照国家二等水准施测，对线下工程变形点的观测应采用闭合或附合水准路线，水准路线经过的工作基点或基准点数量不得少于两个。

⑵水准仪使用DS05级仪器，仪器及配套水准尺均应在有效合格检定期内。

水准仪与水准尺在使用前及使用过程中，经常规检校合格，水准仪视准轴与水准管轴的夹角均不超过15″。

仪器各种设置正确，其中有限差要求的项目按规范要求在仪器中进行设置，并在数据采集时自动控制，不满足要求的在现场进行提示并进行重测。

⑶外业测量一条路线的往返测使用同一类型仪器和转点尺垫，沿同一路线进行。

观测成果的重测和取舍按《国家一、二等水准测量规范》（GB/T12897-2006）二等水准有关要求执行。

观测时，视线长度≤50m，前后视距差≤1.5m，前后视距累积差≤6.0m，视线高度≥0.5m；对个别观测标设置高度比较高，造成仪器视线高度超过0.5m的限差规定情况，视线高度限差可调整为不大于0.3m。

测站限差：

两次读数差≤0.4mm，两次所测高差之差≤0.6mm，检测间歇点高差之差≤1.0mm，观测读数和记录的数字取位：

使用数字水准仪读记至0.01mm。

⑷观测时，一般按后-前-前-后的顺序进行，对于有变换奇偶站功能的电

子水准仪，按以下顺序进行：

①往测：

奇数站为后—前—前—后

偶数站为前—后—后—前

②返测：

奇数站为前—后—后—前

偶数站为后—前—前—后

⑸每一测段均为偶数测站。

晴天观测时给仪器打伞，避免阳光直射；扶尺时借助尺撑，使标尺上的气泡居中，标尺垂直。

⑹观测前30min，将仪器置于露天阴影处，使仪器与外界气温趋于一致；对于电子水准仪，进行不少于20次单次测量，达到仪器预热的目的。

测量中避免望远镜直接对着太阳；避免视线被遮挡，遮挡不超过标尺在望远镜中截长的20%。

观测时用测伞遮蔽阳光，对于电子水准仪，施测时均装遮光罩。

⑺自动安平水准仪的圆水准器，严格置平。

在连续各测站上安置水准仪时，使其中两脚螺旋与水准路线方向平行，第三脚螺旋轮换置于路线方向的左侧与右侧。

除路线拐弯处外，每一测站上仪器与前后视标尺的三个位置，一般为接近一条直线。

⑻观测过程中为保证水准尺的稳定性，选用2.5kg以上的尺垫，水准观测路线必须路面硬实，观测过程中尺垫踩实以避免尺垫下沉。

同时观测过程中避免仪器安置在容易震动的地方，如果临时有震动，确认震动源造成的震动消失后，再激发测量键。

水准尺均借助尺撑整平扶直，确保水准尺垂直。

⑼当相邻观测周期的沉降量超过限差或出现反弹时，应重测并分析工作基点的稳定性，必要时联测基准点进行检测。

⑽数据处理时，闭合差、中误差等均满足要求后进行平差计算，水准路线要进行严密平差，选用经鉴定合格的软件进行。

⑾成果数据按统一格式录入线下工程沉降变形观测和评估数据库。

⑿元件保护要求：

①各工程项目部应成立专门小组，进行元器件的埋设、测量和保护工作，小组人员分工明确，责任到人。

②元件埋设时应根据现场情况进行编号，有导线的元件应将导线引出至路基坡脚观测箱内。

③凡沉降板附近一米范围内土方应采用人工摊平及小型机具碾压，不得采用大型机械推土及碾压，并配备专人负责指导，以确保元器件不受损坏。

④各施工队应制定稳妥的保护措施并认真执行，确保元器件不因人为、自然等因素而破坏，元器件埋设后，制作相应的标识旗或保护架插在上方。

路堤填筑过程中，派专人负责监督观测断面的填筑。

五、隧道工程沉降变形观测技术要求

1、观测断面和观测点的设置原则

⑴隧道工程沉降观测是指隧道内线路基础的沉降观测，即隧道的仰拱部分。

其它如洞顶地表沉降、拱顶下沉、断面收敛沉降变形等不列入本沉降观测的内容。

⑵隧道的进出口进行地基处理的地段，从洞口起每25m布设一个断面。

⑶隧道内一般地段沉降观测断面的布设根据地质围岩级别确定，一般情况下Ⅲ级围岩每400m、Ⅳ级围岩每300m、Ⅴ级围岩每200m布设一个观测断面；

⑷明暗交界处、围岩级别、衬砌类型变化段及沉降变形缝位置应至少布设两个断面；

⑸地应力较大、断层或隧底溶蚀破碎带、膨胀土等不良和复杂地质区段，特殊基础类型的隧道段落、隧底由于承载力不足进行过换填换填、注浆或其它措施处理的复合地基段落适当加密布设。

⑹隧道洞口至分界里程范围内应至少布设一个观测断面。

⑺施工降水范围应至少布设一个观测断面。

⑻路隧分界点处，路、隧两侧分别设置至少一个观测断面。

⑼长度大于20m的明洞，每20m设置一个观测断面。

⑽隧道工程完成后，每个观测断面在相应于两侧边墙处设一对沉降观测点，原则上设于高于水沟盖板0.3m处。

⑾隧道水准路线观测按二等水准测量精度要求形成附合水准路线，沉降观测点位布设于观测断面隧道内壁两侧，水准路线观测示意图如图：

上旧庄隧道沉降观测断面布置里程

序号

断面里程

位置

编号

备注

1

DK240+430

左

SJZ-01

缓冲结构

右

SJZ-02

2

DK240+445

左

SJZ-03

明洞

右

SJZ-04

3

DK240+450

左

SJZ-05

右

SJZ-06

4

DK240+520

左

SJZ-07

右

SJZ-08

5

DK240+540

左

SJZ-09

右

SJZ-10

6

DK240+650

左

SJZ-11

右

SJZ-12

7

DK240+670

左

SJZ-13

右

SJZ-14

8

DK240+730

左

SJZ-15

右

SJZ-16

9

DK240+750

左

SJZ-17

右

SJZ-18

10

DK240+990

左

SJZ-19

右

SJZ-20

11

DK241+230

左

SJZ-21

右

SJZ-22

12

DK241+250

左

SJZ-23

右

SJZ-24

13

DK241+330

左

SJZ-25

右

SJZ-26

14

DK241+350

左

SJZ-27

右

SJZ-28

15

DK241+540

左

SJZ-29

右

SJZ-30

16

DK241+730

左

SJZ-31

右

SJZ-32

17

DK241+750

左

SJZ-33

右

SJZ-34

18

DK241+970

左

SJZ-35

右

SJZ-36

19

DK242+190

左

SJZ-37

右

SJZ-38

20

DK242+400

左

SJZ-39

右

SJZ-40

21

DK242+420

左

SJZ-41

右

SJZ-42

22

DK242+540

左

SJZ-43

右

SJZ-44

23

DK242+560

左

SJZ-45

右

SJZ-46

24

DK242+750

左

SJZ-47

右

SJZ-48

25

DK242+940

左

SJZ-49

右

SJZ-50

26

DK242+960

左

SJZ-51

右

SJZ-52

27

DK243+100

左

SJZ-53

右

SJZ-54

28

DK243+240

左

SJZ-55

右

SJZ-56

29

DK243+260

左

SJZ-57

右

SJZ-58

30

DK243+340

左

SJZ-59

右

SJZ-60

31

DK243+365

左

SJZ-61

右

SJZ-62

32

DK243+565

左

SJZ-63

右

SJZ-64

33

DK243+610

左

SJZ-65

右

SJZ-66

34

DK243+910

左

SJZ-67

右

SJZ-68

35

DK243+950

左

SJZ-69

右

SJZ-70

36

DK244+070

左

SJZ-71

右

SJZ-72

37

DK244+090

左

SJZ-73

右

SJZ-74

38

DK244+290

左

SJZ-75

右

SJZ-76

39

DK244+310

左

SJZ-77

右

SJZ-78

40

DK244+425

左

SJZ-79

右

SJZ-80

41

DK244+430

左

SJZ-81

明洞

右

SJZ-82

42

DK244+460

左

SJZ-83

缓冲结构

右

SJZ-84

2、观测元件与埋设技术要求

⑴观测点埋设设置。

沉降观测桩：

选择Φ20mm钢筋，顶部磨圆，底部焊接弯钩，待仰拱填充混凝土施工完成后，在观测断面通过测量埋置在设计位置，埋置深度不小于0.3m，完成埋设后测量桩顶标高作为初始读数。

⑵无砟轨道铺设时隧道测点的转移技术要求。

隧道的观测标设在两侧边墙处。

在仰拱施工完成至底板施工期间，因观测标位置较高，难以实施观测，需要将观测标转移至下部仰拱便于观测处，待仰拱充填混凝土后，应及时将观测标转移至原观测点位置，转移的观测标必须设置在原断面里程上，采用相同编号，不另行编号，并继续观测至铺设无砟轨道。

3、观测技术要求

⑴隧道沉降观测从仰拱施工结束后立即进行，观测时间不得少于3个月。

当观测数据不足或工后沉降评估不能满足设计要求时，应适当延长观测期。

⑵隧道沉降观测水准的测量精度为±1mm，读数取位至0.01mm。

⑶隧道沉降变形观测据下表中要求的时间间隔进行。

每阶段的沉降观测在开始时可一般每周观测一次，以后可根据两次观测的沉降量调整沉降观测的频度，但两次的观测沉降量不宜大于1mm。

隧道沉降观测频次表

观测阶段

观测频次

备注

观测期限

观测周期

仰拱施工完成至无砟轨道铺设前

3个月

1次/周

无砟轨道铺设期间

全程

1次/天

无砟轨道铺设完成后

3个月

0～1个月

1次/周

1～3个月

1次/2周

⑷隧道洞内沉降观测路线，贯通前洞口基准点布置不少于两个，当洞内布设基准点有困难时，可直接利用两个洞口基准点形成附合水准观测路线。

工作基点联测间距可以大于200米，但必须保证观测点高程中误差和相邻观测点的高差中误差达到《细则》规定要求。

六、质量控制和检验

1、质量控制

⑴使用的观测仪器、元器件的规格和精度应满足设计和监测要求，并经检定合格。

⑵沉降监测网和水平位移网应定期复测、平差后使用。

⑶监测断面设置合理、观测元件器埋设应及时规范，观测频率符合设计要求、

⑷施测方法严格按《国家一、二等水准测量规范》（GB12897-2006）、《工程测量规范》（GB50026-93）等相关规范执行。

⑸观测资料的填写和报送按甘青公司的相关规定执行。

2、质量检查

⑴沉降观测装置和位移桩的构造、结构尺寸和制作材料的规格、材质等应符合设计要求，且无影响观测精度的缺陷。

⑵观测断面数量及每一断面观测点布设数量、观测频次和精度符合设计要求。

⑶观测断面及每个观测断面上的观测埋设位置的允许偏差不应大于20cm。

七、安全要求

⑴施工区域的沉降观测断面及观测点要设置明显标识，严禁施工机械和人为因素对监控元件的破坏。

⑵沉降观测工作必须按设计要求进行布点和采集数据，并根据现场情况及时进行调整或增加沉降观测的项目和内容。

沉降观测数据应及时分析处理，并与工程类比法相结合，及时指导施工。

⑶沉降仪器要定期检校，确保测量精度。

⑷沉降观测外业作业时，要有专人指挥、调度，防止隧道施工作业队沉降作业的干扰，确保施工安全和降低外界干扰对数据采集精度的影响。