高速鐵路路基沉降觀測(cè)的技術(shù)與要求

1、：ChinaNewTechnologiesandProducts工程技術(shù)高速鐵路路基沉降觀測(cè)的技術(shù)與要求陳波(中國(guó)葛洲壩集團(tuán)第五工程有限公司，湖北宜昌443002)摘要：結(jié)合高速鐵路對(duì)路基沉降的嚴(yán)格要求，提出了沉降測(cè)量的重要性，詳述了高速鐵路路基沉降觀測(cè)的技術(shù)與要求，以確保施工質(zhì)量和運(yùn)營(yíng)安全，可為今后路基沉降測(cè)量提供參考。關(guān)鍵詞：高速鐵路；路基；沉降觀測(cè)；要求近年來(lái)，隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)建設(shè)的飛速發(fā)展，高速鐵路的建設(shè)更加發(fā)展迅猛。然而，速度達(dá)2

2、00km／h以上的高速鐵路，其路基、軌道和橋梁的列車動(dòng)力作用遠(yuǎn)大于普通鐵路，軌道的不平順對(duì)快速行車引起的列車振動(dòng)也遠(yuǎn)比相同條件下普通速度的列車嚴(yán)重，即旅客感受的舒適度因速度的提高而惡化。因此，高速鐵路對(duì)軌道的平順性提出了更高的要求。路基是鐵路線路工程的一個(gè)重要組成部分，是承受軌道結(jié)構(gòu)重量和列車載荷的基礎(chǔ)，也是線路工程中最薄弱最不穩(wěn)定的環(huán)節(jié)。路基沉降觀測(cè)對(duì)控制鐵路工程質(zhì)量，確保工后沉降滿足設(shè)計(jì)要求至關(guān)重要。本文結(jié)合漢宜高速鐵路對(duì)路基沉降的

3、嚴(yán)格要求，對(duì)路基沉降觀測(cè)技術(shù)和要求進(jìn)行了深入研究，通過(guò)正確、完整地觀測(cè)及分析，掌握、控制路基觀測(cè)可以預(yù)測(cè)沉降趨勢(shì)，驗(yàn)證和指導(dǎo)工程設(shè)計(jì)及施工，以保施工質(zhì)量和運(yùn)營(yíng)安全，也可為今后路基沉降測(cè)量提供參考。漢宜高速鐵路區(qū)間正線路基工后沉降控制標(biāo)準(zhǔn)按設(shè)計(jì)速度200krr~控制：一般地段150ram；路橋過(guò)渡段80mm；沉降速率40mm／；g。漢宜鐵路HYZQ_6標(biāo)段六項(xiàng)目部門起止里程樁號(hào)為DK26549027K2758493，共計(jì)1036公里，其中

4、路基約43公里，沿線以黏土、粉質(zhì)黏土為主。其沉降觀鋇4分以下內(nèi)容。1沉降觀測(cè)的目的1)根據(jù)觀測(cè)數(shù)據(jù)控制、調(diào)整填土速率；2)預(yù)測(cè)沉降趨勢(shì)，確定預(yù)壓卸載時(shí)間和結(jié)構(gòu)物及路面施工時(shí)間；3)提供施工期間沉降土方量的計(jì)算依據(jù)；4)預(yù)測(cè)工后沉降，使工后沉降控制在設(shè)計(jì)允許范圍之內(nèi)；5)通過(guò)實(shí)測(cè)沉降量，預(yù)測(cè)沉降量并驗(yàn)證設(shè)計(jì)合理性；進(jìn)行設(shè)計(jì)的再優(yōu)化，控制和保證工程的建設(shè)量。2儀器設(shè)備、人員素質(zhì)的要求美國(guó)Trimble(DINI)精密水準(zhǔn)儀，銦合金水準(zhǔn)尺；索

5、佳SET1X全站儀。人員素質(zhì)的要求：必須接受專業(yè)學(xué)習(xí)及技能培訓(xùn)，熟練掌握儀器的操作規(guī)程，熟悉測(cè)量理論能針對(duì)不同工程特點(diǎn)、具體隋況采用不同的觀測(cè)方法及觀測(cè)程序，對(duì)實(shí)施過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題能夠分析原因并正確的運(yùn)用誤差理論進(jìn)行平差計(jì)算，做到按時(shí)、快速、精確地完成每次觀測(cè)任務(wù)。3路基沉降觀測(cè)技術(shù)與要求31觀測(cè)斷面設(shè)置原則311路基工程沉降變形觀測(cè)以路基面沉降觀測(cè)和地基沉降觀測(cè)為主，路基沉降觀測(cè)斷面根據(jù)不同的地基條件，不同的結(jié)構(gòu)部位等具體情況設(shè)置。同

6、時(shí)應(yīng)根據(jù)施工過(guò)程中掌握的地形、地質(zhì)變化情況調(diào)整或增設(shè)觀測(cè)斷面。312觀測(cè)斷面一般按以下原則設(shè)置，同時(shí)應(yīng)滿足設(shè)計(jì)文件要求：1)丑基底沉降監(jiān)測(cè)：每200m設(shè)一個(gè)監(jiān)測(cè)斷面。b地表沉降觀測(cè)：松軟土地基地段沿線縱向每40m左右設(shè)—個(gè)沉降觀測(cè)斷面，且每個(gè)工點(diǎn)不小于2個(gè)觀測(cè)斷面，橋路過(guò)渡段起始位置各一70一中國(guó)新技術(shù)新產(chǎn)品設(shè)一個(gè)觀測(cè)斷面。c燧面沉降監(jiān)測(cè)：在路基面中心及左右兩側(cè)路肩處設(shè)路基面沉降觀測(cè)樁，觀測(cè)樁采用C15混凝土樁，每lOOm設(shè)—個(gè)監(jiān)測(cè)斷面

7、，并保證每工點(diǎn)至少有一個(gè)觀測(cè)斷面。2)路堤與不同結(jié)構(gòu)物的連接處應(yīng)設(shè)置沉降觀測(cè)斷面。路橋過(guò)渡段、路基橫向結(jié)構(gòu)物兩側(cè)均應(yīng)設(shè)置沉降觀測(cè)斷面。3)一個(gè)沉降觀測(cè)單元(連續(xù)路基沉降觀測(cè)區(qū)段為一單元)應(yīng)不少于2個(gè)觀測(cè)斷面。4)對(duì)地形橫向坡度大于l：5或地層橫向厚度變化的地段應(yīng)布設(shè)不少于1個(gè)橫向觀測(cè)斷面。5)軟土I作基點(diǎn)觀自圖1沉降觀測(cè)點(diǎn)位布設(shè)及水準(zhǔn)路線觀測(cè)示意圖及松軟土路堤填筑時(shí)，沿線路縱向每隔20～50m，在兩側(cè)坡腳外約20m、lOre處設(shè)水平位移

8、觀測(cè)木樁。32觀l鋇_』點(diǎn)設(shè)置原則321為有利于觀測(cè)點(diǎn)看護(hù)，集中觀測(cè)，統(tǒng)一觀測(cè)頻率，各觀測(cè)項(xiàng)目數(shù)據(jù)的綜合分析，各部位觀測(cè)點(diǎn)須設(shè)在同一橫斷面上。322為了能夠反映出路基的準(zhǔn)確沉降情況，沉降觀測(cè)點(diǎn)要埋設(shè)在最能反映沉降特征且便于觀測(cè)的位置。特別要考慮到因施工而破壞或掩蓋住觀測(cè)點(diǎn)，不能連續(xù)觀測(cè)而失去觀測(cè)意義。323路基水準(zhǔn)路線觀測(cè)按國(guó)家二等水準(zhǔn)測(cè)量精度要求形成附合水準(zhǔn)路線，沉降觀測(cè)點(diǎn)位布設(shè)及水準(zhǔn)路線觀測(cè)示意圖如圖1所示：33觀測(cè)元件與埋設(shè)技術(shù)要

9、求331沉降觀測(cè)樁：沉降觀測(cè)樁采用C15混凝土方樁或圓樁長(zhǎng)或直徑n1m)，其中埋設(shè)16mm鋼筋一根，樁長(zhǎng)06m，埋入基床表層以下055m；待基床表層級(jí)配碎石施工完成后，通過(guò)測(cè)量埋置在設(shè)計(jì)位置，樁周015m用cl5混凝土澆筑固定，完成埋設(shè)后用水平儀按二級(jí)測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)測(cè)量樁頂標(biāo)高作為初始讀數(shù)。332沉降板：應(yīng)嚴(yán)格按設(shè)計(jì)要求進(jìn)行埋設(shè)，一股情況如下：由鋼底板、金屬測(cè)桿(qo20mm鋼管)及保護(hù)套管(qo50mmPVC管)組成。鋼底板尺寸為30cmX

10、30cm，厚8mm。采用二級(jí)測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)測(cè)量沉降板標(biāo)高變化。1)沉降板位于路堤中心，基底鋪設(shè)碎石墊層的地段埋設(shè)于墊層頂面，基底設(shè)混凝土地板地段置于板頂面；沉降板埋設(shè)位置應(yīng)按試驗(yàn)設(shè)計(jì)測(cè)量確定，埋設(shè)位置處可墊10era砂墊層找平，埋設(shè)時(shí)確保測(cè)桿與地面垂直。2)放好沉降板后，回填一定厚度的墊層，再套上保護(hù)套管，保護(hù)套管略低于沉降板測(cè)桿，上口加蓋封住管口，并在其周圍填筑相應(yīng)填料穩(wěn)定套管，完成沉降板的埋設(shè)工作。3)按二等水準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)測(cè)量埋設(shè)就位的沉降板測(cè)

11、桿桿頂標(biāo)高讀數(shù)作為初始讀數(shù)，隨著路基填筑施工逐漸接高沉降板測(cè)桿和保護(hù)套管，每次接長(zhǎng)高度以0Sin～1Om為宜，接長(zhǎng)前后測(cè)量桿頂標(biāo)高變化量確定接高量。金屬測(cè)桿用內(nèi)接頭連接，保護(hù)套管用PVC管外接頭連接。4)接長(zhǎng)套管時(shí)應(yīng)確保垂直，避免機(jī)械施工等因素導(dǎo)致套管傾斜。333路堤位移邊樁：采用巾l0cm的圓木，長(zhǎng)度不小于10m。頂部圓心處釘一小鐵釘。1)邊樁埋置深度在地表以下不小于09m，樁頂露出地面不應(yīng)大于10cm。2)完成埋設(shè)后采用全站儀測(cè)量邊

12、樁標(biāo)高及距線路中線垂線或法線方向距離作為初始讀數(shù)。334在路基左右兩側(cè)坡腳200500m范圍內(nèi)根據(jù)埋設(shè)元件的具體位置，設(shè)置沉降觀測(cè)箱或觀測(cè)房。對(duì)相關(guān)測(cè)試進(jìn)行數(shù)值化集中測(cè)試管理。34觀測(cè)技術(shù)要求341監(jiān)測(cè)元件保護(hù)要求沉降觀測(cè)設(shè)備的埋設(shè)是在施工過(guò)程中進(jìn)行的，施工單位的填筑施工要與設(shè)備的埋設(shè)做好協(xié)調(diào)，做到互不干擾、影響。觀測(cè)設(shè)施的埋設(shè)及沉降觀測(cè)工作應(yīng)按要求進(jìn)行，不能影響路基填筑質(zhì)量；路基施工不能影響到觀測(cè)設(shè)備。1)各工程項(xiàng)目部應(yīng)成立專門試驗(yàn)小

13、組，進(jìn)行元器件的埋設(shè)、測(cè)量和保護(hù)工作，小組人員分工明確，責(zé)任到人。2)元件埋設(shè)時(shí)應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況進(jìn)行編號(hào)，有導(dǎo)線的元件應(yīng)將導(dǎo)線引出至路基坡腳觀測(cè)箱內(nèi)。3)凡沉降板附近一米范圍內(nèi)土方應(yīng)采用人工攤平及小型機(jī)具碾壓，不得采用大型機(jī)械推土及碾壓，并配備專人負(fù)責(zé)指導(dǎo)，以確保元器件不受損壞。4)各施工隊(duì)?wèi)?yīng)制定穩(wěn)妥的保護(hù)措施并認(rèn)真執(zhí)行，確保元器件不因人為、自然等因素而破壞。元器件埋設(shè)后，制作相應(yīng)的標(biāo)示旗或保護(hù)架插在上方。路堤填筑過(guò)程中，派專人負(fù)責(zé)測(cè)試斷

14、面的元件保護(hù)。342路堤地段從路基填土開(kāi)始進(jìn)行沉降觀測(cè)，路基填筑完成后應(yīng)有不少于6個(gè)月的觀測(cè)期。觀測(cè)數(shù)據(jù)不足以評(píng)估或工后沉降評(píng)估不能滿足設(shè)計(jì)要求時(shí)，應(yīng)延長(zhǎng)觀測(cè)時(shí)間或采取必要的加速或控制沉降的措施。343路基填筑過(guò)程中應(yīng)及時(shí)整理路堤中心沉降觀測(cè)點(diǎn)的沉降與邊樁的位移量，當(dāng)中心地基處沉降觀測(cè)點(diǎn)沉降量大于lOmrn厭或邊樁水平位移大于5mm／~、豎向位移大于lOmm／~時(shí)，應(yīng)及時(shí)通知項(xiàng)目部，并要求停止填筑施工，待沉降穩(wěn)定后再恢復(fù)填土，必要時(shí)采用

15、卸載措施。344觀測(cè)方法及精度要求沉降板、沉降監(jiān)測(cè)樁、邊樁沉降等所有標(biāo)高測(cè)量應(yīng)達(dá)到二級(jí)水準(zhǔn)測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)，測(cè)量精度應(yīng)達(dá)工程技術(shù)蘭：ChinaNewTechnologiesandProducts石阡縣中壩地?zé)岬V水控礦條件初探及建議羅曉毅(貴州省石阡縣水利局，貴州石阡551000)摘要：通過(guò)對(duì)石阡中壩地?zé)岬V區(qū)大地構(gòu)造背景和小構(gòu)造環(huán)境分析，認(rèn)為該熱礦水主要受紅石斷裂、石阡斷裂帶的聯(lián)合控制，其形成原因是地下水經(jīng)深部循環(huán)加熱而成，熱源主要是正常地溫梯度

16、之下地殼內(nèi)部放射性元素(U238、U235、Th232、K40等)衰變時(shí)釋放的巨大熱能。關(guān)鍵詞：石阡縣中壩地?zé)岬V水控礦條件初探；建議1概況石阡縣中壩地?zé)岬V水礦區(qū)位于石阡縣城南西約12Km，石阡——鎮(zhèn)遠(yuǎn)縣級(jí)公路通過(guò)礦區(qū)，交通方便。地表出露地?zé)岬V水泉點(diǎn)有2個(gè)(其鄰區(qū)有泉群出露)，分布于中壩南西木瓜溪河床中，為低溫溫泉，水溫分別為21℃有地表水混入)、27℃。本文通過(guò)對(duì)該區(qū)地?zé)岬V水特征、控礦條件等進(jìn)行分析，初步探討其形成原因。2區(qū)域水文地質(zhì)條

17、件21構(gòu)造中壩地?zé)岬V水礦區(qū)大地構(gòu)造位于揚(yáng)子準(zhǔn)地臺(tái)黔北臺(tái)隆貴陽(yáng)復(fù)雜變形區(qū)與風(fēng)岡北北東向構(gòu)造變形區(qū)過(guò)渡地帶、：IDII：東向石阡斷裂與北東向紅石斷裂交接部位，構(gòu)造發(fā)育。由一系列北東向，；tDIE東向斷裂、褶皺組成。211褶皺佛頂山背斜：礦區(qū)位于該背斜北東傾伏端，背斜軸向北東，兩翼地層傾角755。，軸部地層為巨厚的板溪群變質(zhì)巖，南東翼受石阡斷層截切后在江河以南地區(qū)使寒武系下統(tǒng)地層與板溪群直接接觸，北西翼受紅石斷層截切，在平望以南，寒武系下、中

18、統(tǒng)地層與板溪群接觸，傾伏端兩翼小規(guī)模撓曲構(gòu)造發(fā)育。塘頭向斜：位于地?zé)岬V區(qū)北西，走向北北東，核部由二疊系、三迭系地層組成，兩翼由寒武系、奧陶系、志留系地層組成。該向斜兩翼及南西轉(zhuǎn)折端附近發(fā)育一系列北東向斷裂，其中北東向紅石斷裂斜切該轉(zhuǎn)折端并在其附近與近南北向石阡斷裂交匯。212斷層紅石斷層(F1斷層)：為走向北東、傾向北西，延長(zhǎng)規(guī)模大、切割深度大的區(qū)域性壓扭性斷層，斷層傾角80~，斷層兩側(cè)擠壓拖拉撓曲，破碎帶角礫巖，硅化發(fā)育，破碎帶寬兩米

19、多，影響帶寬200300m，斷距200—1500m，區(qū)域切割最老地層為板溪群。該斷層形成于雪峰期，此后長(zhǎng)期活動(dòng)，燕山期活動(dòng)最強(qiáng)，干擾和切斷了一系列褶皺和斷裂，在礦區(qū)南西的木瓜溪及北東端見(jiàn)有低溫溫泉出露。郭栗壓性斷層(F2斷層)：走向北東，傾向北西，傾角5080~，在花橋與紅石斷層復(fù)合。石阡斷層(F3斷層)：走向北北東，性質(zhì)壓性，縱貫全區(qū)，亦具S性彎曲，石阡以北，多傾向北西西，傾角4575o，石阡以南，傾向南東東，傾角70~7~右。斷裂破

20、碎帶寬20150m，常見(jiàn)角礫巖，撓曲和派生小斷層。沿該斷裂及影響帶有5個(gè)溫泉出露點(diǎn)。該斷層在石阡南切割F1，F(xiàn)2兩斷層。22地層巖陛主要出露地層有板溪群至二疊系和第四系殘、坡、洪積層。由上至下分述如下：221第四系(O)由粘土、砂土、砂礫組成。厚010m，分布于I、Ⅱ級(jí)階地222二疊系(P)棲霞組(Plq)：灰，深灰色，中至厚層結(jié)晶石灰?guī)r，含較多的燧石結(jié)核和團(tuán)塊，并夾炭質(zhì)頁(yè)巖。厚150m左右。梁山組(Pl1)：灰白色粉砂巖，碳質(zhì)頁(yè)巖，夾

21、劣質(zhì)煤，厚lOm左右。與下伏地層為假整合接觸。223志留系(S)韓家店群(S23hn)：主要由砂巖及砂質(zhì)、粉砂質(zhì)頁(yè)巖組成，厚約300m。石牛攔群(S2sh)：上為灰色中厚層狀含生物結(jié)晶灰?guī)r夾頁(yè)巖：下部為灰綠色含云母鈣質(zhì)頁(yè)巖夾灰?guī)r團(tuán)塊。厚約150m。與下伏地層為假整合接觸。22A奧陶系(O)十字鋪組(O2sh)：灰色中厚層含生物碎屑瘤狀灰?guī)r夾泥灰?guī)r，厚約1lm。寶塔組(O2b)：灰色中厚層龜裂紋狀含泥質(zhì)到~1ram；邊樁位移采用全站儀或經(jīng)

22、緯儀進(jìn)行測(cè)量。路基沉降觀測(cè)水準(zhǔn)測(cè)量的精度為_(kāi)1Omm，讀數(shù)取位至001mm；位移觀測(cè)測(cè)距誤差3mm；方向觀測(cè)水平角誤差為2’5，水平角觀測(cè)技術(shù)要求應(yīng)滿足導(dǎo)線邊長(zhǎng)測(cè)量，讀數(shù)至毫米距離和豎直角各觀測(cè)2測(cè)回。時(shí)應(yīng)增加觀測(cè)頻次。觀測(cè)應(yīng)持續(xù)到工程驗(yàn)收交由運(yùn)營(yíng)管理部門繼續(xù)觀測(cè)。3A6安全控制要求觀測(cè)點(diǎn)；)的設(shè)置應(yīng)設(shè)在安全穩(wěn)定處，監(jiān)測(cè)人員在元件埋設(shè)和測(cè)試過(guò)程中應(yīng)裝備好相關(guān)安全設(shè)備，按規(guī)范要求進(jìn)行操作，避免不必要安全事故發(fā)生儀器等級(jí)測(cè)回?cái)?shù)半測(cè)回歸零差2

23、C較差同一方向各測(cè)回間較差DJ146”9”6”DJ268”l3”9”345觀測(cè)頻次要求所有元件埋設(shè)后，必須測(cè)試初始讀數(shù)，在路堤正式填筑前，必須對(duì)所有元件進(jìn)行復(fù)測(cè)，作為正式初始讀數(shù)。路基沉降觀測(cè)的頻次應(yīng)根據(jù)沉降的發(fā)生與發(fā)展規(guī)律及沉降大小確定，一般應(yīng)按照如下觀測(cè)頻率進(jìn)行：路堤填筑期間，應(yīng)每天觀測(cè)一次，各種原因暫時(shí)停工期間，前2天每天觀測(cè)一次，以后每3天測(cè)試一次。施工完成后，前15天內(nèi)每3天觀測(cè)一次，第15～30天每星期觀測(cè)一次，第30~90

24、天每15天觀測(cè)一次，以后每個(gè)月觀測(cè)一次。測(cè)量數(shù)據(jù)突變時(shí)，每天觀測(cè)2~3次。監(jiān)測(cè)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)異常必須及時(shí)查明原因并加密監(jiān)測(cè)次數(shù)，盡快妥善處理。注：架橋機(jī)(運(yùn)梁車)通過(guò)時(shí)觀測(cè)要求：每1次／3天，連續(xù)3次；以后1次／1周，連續(xù)3次；以后1次／2周。實(shí)際工作進(jìn)行時(shí)，觀測(cè)時(shí)間的間隔還要看地基的沉降值和沉降速率。當(dāng)兩次連續(xù)觀測(cè)的沉降差值大于4mm時(shí)應(yīng)加密觀測(cè)頻次；當(dāng)出現(xiàn)沉降突變、地下水變化及降雨等外部環(huán)境變化4沉降觀測(cè)數(shù)據(jù)處理41統(tǒng)計(jì)表匯總1)根據(jù)各

25、觀測(cè)周期平差計(jì)算的沉降量，列統(tǒng)計(jì)表，進(jìn)行匯總。2)繪制各觀測(cè)點(diǎn)的下沉曲線(如示意圖2和3)首先建立下沉曲線坐標(biāo)，橫坐標(biāo)為時(shí)間坐標(biāo)，縱坐標(biāo)上半部為荷載值，下半部為各沉降觀測(cè)周期的沉降量。將統(tǒng)計(jì)表中各觀測(cè)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的觀測(cè)周期所測(cè)得沉降量畫于坐標(biāo)中，并將相應(yīng)的荷載值也畫于坐標(biāo)中，連線，就得到對(duì)應(yīng)于荷載值的沉降曲線。3)根據(jù)沉降量統(tǒng)計(jì)表和沉降曲線圖，我們可以預(yù)測(cè)路基沉降趨勢(shì)，將沉降睛況及時(shí)的反饋到有關(guān)主管部門，正確地指導(dǎo)施工。通過(guò)正確、完整地觀測(cè)及

26、分析，及時(shí)掌握、控制路基觀測(cè)，可以預(yù)測(cè)沉降趨勢(shì)，驗(yàn)證和指導(dǎo)工程設(shè)計(jì)及施工，控制和保證工程的建設(shè)質(zhì)量。42沉降觀測(cè)中常見(jiàn)問(wèn)題及其處理措施1)曲線第二次觀測(cè)即出現(xiàn)回升，至第三次后，曲線又逐漸下降原因：一般都是由于首次觀測(cè)成果存在較大誤差引起措施：第一次觀測(cè)成果作廢，采用第二次的觀測(cè)成果作為首次成果。2)曲線在中間某點(diǎn)突然回升圖2荷載一時(shí)間一沉降圖(示意)圖3荷載一時(shí)間一沉降速率圖(示意)原因：水準(zhǔn)點(diǎn)或觀測(cè)點(diǎn)被碰動(dòng)所致，且水準(zhǔn)點(diǎn)碰后標(biāo)高低于碰