軟土路基沉降觀測(cè)作業(yè)指導(dǎo)書

1、路基沉降觀測(cè)作業(yè)指導(dǎo)書1.適用范圍 適用于*線*至*段路基地段沉降觀測(cè)施工。 2.作業(yè)準(zhǔn)備2.1內(nèi)業(yè)技術(shù)準(zhǔn)備制訂路基沉降觀測(cè)方案。在路基施工之前，項(xiàng)目部應(yīng)組織相關(guān)技術(shù)人員制定詳細(xì)的實(shí)施方案，明確進(jìn)行沉降觀測(cè)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、人員、儀器設(shè)備、觀測(cè)頻次、觀測(cè)步驟、相關(guān)數(shù)據(jù)整理分析方法等。2.2外業(yè)技術(shù)準(zhǔn)備工程管理部選派測(cè)量能力過硬，經(jīng)驗(yàn)豐富的專職測(cè)量及技術(shù)人員共4人組成沉降觀測(cè)小組，負(fù)責(zé)路基沉降觀測(cè)工作。3.技術(shù)要求3.1觀測(cè)斷面的設(shè)置原則：路基觀測(cè)斷面設(shè)置在地基段落范圍內(nèi)。觀測(cè)斷面沿線路方向平均50200m，地形地質(zhì)條件變化大地段和過渡段應(yīng)適當(dāng)加密。在路橋過渡段范圍內(nèi)需要設(shè)置不少于1處觀測(cè)斷面對(duì)過渡段

2、路基進(jìn)行沉降觀測(cè)。3.2觀測(cè)點(diǎn)的布置：于路堤兩側(cè)坡腳外0.5m處及兩側(cè)路肩各設(shè)置一處C15混凝土沉降觀測(cè)樁，線路中心設(shè)置一處沉降板進(jìn)行沉降觀測(cè)。觀測(cè)樁露出地表或基床約10cm，其埋設(shè)應(yīng)牢固可靠。詳見下圖。圖1：路堤沉降觀測(cè)樁、沉降板布置圖圖2：路塹沉降觀測(cè)斷面觀測(cè)標(biāo)志布置圖3.3測(cè)量精度要求：國(guó)家等水準(zhǔn)測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)。3.3.1 沉降變形測(cè)量等級(jí)及精度要求表1 沉降變形觀測(cè)網(wǎng)的主要技術(shù)要求等級(jí)相鄰基準(zhǔn)點(diǎn)高差中誤差(mm)每站高差中誤差(mm)往返較差、附合或環(huán)線閉合差(mm)監(jiān)測(cè)已測(cè)高差較差(mm)使用儀器、觀測(cè)方法的要求二等0.50.130.30.5DS05型儀器、按國(guó)家一等水準(zhǔn)測(cè)量的技術(shù)要求施測(cè)

3、三等1.00.30.60.8DS05或DSI型儀器，按暫行規(guī)定二等水準(zhǔn)測(cè)量的技術(shù)要求施測(cè)表2 沉降變形觀測(cè)點(diǎn)的精度要求和觀測(cè)方法等級(jí)高程中誤差( mm)相鄰點(diǎn)高差中誤差(mm)觀測(cè)方法往返較差、附合或環(huán)線閉合差(mm)二等士0.5士0.3按國(guó)家一等精密水準(zhǔn)測(cè)量0.3三等士1.0士0.5按二等水準(zhǔn)測(cè)量0.6表3 一、二等水準(zhǔn)測(cè)量?jī)x器及主要技術(shù)要求等級(jí)儀器視線長(zhǎng)度( m )前后視距差( m)在任一測(cè)點(diǎn)上前后視距差累計(jì)( m)視線高度( m)一等DSZ05、DS05300.51.50.5三等DS1、DS05DS150，DS05 601.03.00.3表4儀器設(shè)備序號(hào)設(shè)備名稱設(shè)備型號(hào)數(shù)量計(jì)算用軟件備注

4、1電子水準(zhǔn)儀天寶DiNi032電子水準(zhǔn)儀徠卡DNA033.3.2 沉降變形監(jiān)測(cè)網(wǎng)主要技術(shù)要求及建網(wǎng)方式線下工程橋涵及路基監(jiān)測(cè)一般按沉降變形等級(jí)三等的要求（國(guó)家二等水準(zhǔn)測(cè)量）施測(cè)，根據(jù)沉降變形測(cè)量精度要求高的特點(diǎn)，以及標(biāo)志的作用和要求不同，沉降觀測(cè)監(jiān)測(cè)網(wǎng)布設(shè)方法分為三級(jí)：（1）基準(zhǔn)點(diǎn)。要求建立在沉降變形區(qū)以外的穩(wěn)定地區(qū)，同大地測(cè)量點(diǎn)的比較，要求具有更高的穩(wěn)定性，基準(zhǔn)點(diǎn)使用全線二等精密高程控制測(cè)量布設(shè)的基巖點(diǎn)、深埋水準(zhǔn)點(diǎn)為沉降觀測(cè)基準(zhǔn)點(diǎn)，詳見觀測(cè)網(wǎng)平面布置示意圖。（2）工作點(diǎn)。要求這些點(diǎn)在觀測(cè)期間穩(wěn)定不變，測(cè)定沉降變形點(diǎn)時(shí)作為高程的傳遞點(diǎn)，工作點(diǎn)除使用普通水準(zhǔn)點(diǎn)外，按照國(guó)家二等水準(zhǔn)測(cè)量的技術(shù)要求進(jìn)

5、一步加密水準(zhǔn)基點(diǎn)或設(shè)置工作基點(diǎn)至滿足工點(diǎn)垂直位移監(jiān)測(cè)需要。加密后的水準(zhǔn)基點(diǎn)（含工作基點(diǎn)）間距200m左右，保證現(xiàn)場(chǎng)觀測(cè)使用方便。 （3）沉降變形點(diǎn)。直接埋設(shè)在要測(cè)定的沉降變形體上。點(diǎn)位應(yīng)設(shè)立在能反映沉降變形體沉降變形的特征部位，不但要求設(shè)置牢固，便于觀測(cè)，還要求形式美觀，結(jié)構(gòu)合理，且不破壞沉降變形體的外觀和使用。（4）監(jiān)測(cè)網(wǎng)由于自然條件的變化，人為破壞等原因，不可避免的有個(gè)別點(diǎn)位會(huì)發(fā)生變化。為了驗(yàn)證監(jiān)測(cè)網(wǎng)點(diǎn)的穩(wěn)定性，應(yīng)對(duì)其進(jìn)行定期檢測(cè)。定期復(fù)測(cè)按每半年進(jìn)行一次，并結(jié)合精測(cè)網(wǎng)復(fù)測(cè)進(jìn)行。3.3.3 沉降變形監(jiān)測(cè)測(cè)量工作基本要求（1）水準(zhǔn)基點(diǎn)使用時(shí)應(yīng)作穩(wěn)定性檢驗(yàn)，并以穩(wěn)定或相對(duì)穩(wěn)定的點(diǎn)作為沉降變形的

6、參考點(diǎn)，并應(yīng)有一定數(shù)量穩(wěn)固可靠的點(diǎn)以資校核。（2）每次觀測(cè)前，對(duì)所使用的儀器和設(shè)備應(yīng)進(jìn)行檢驗(yàn)校正，并保留檢驗(yàn)記錄。（3）每次沉降變形觀測(cè)時(shí)應(yīng)符合：、嚴(yán)格按水準(zhǔn)測(cè)量規(guī)范的要求施測(cè)。首次觀測(cè)每個(gè)往返測(cè)均進(jìn)行兩次讀數(shù)。、參與觀測(cè)的人員必須經(jīng)過培訓(xùn)才能上崗，并固定觀測(cè)人員。 、為了將觀測(cè)中的系統(tǒng)誤差控制到最小，達(dá)到提高精度的目的，各次觀測(cè)應(yīng)使用同一臺(tái)儀器和設(shè)備，前后視觀測(cè)最好用等距，必須按照固定的觀測(cè)路線和觀測(cè)方法進(jìn)行，觀測(cè)路線必須形成附合或閉合路線，使用固定的工作基點(diǎn)對(duì)應(yīng)沉降變形觀測(cè)點(diǎn)觀測(cè)。 、觀測(cè)時(shí)要避免陽光直射，且在基本相同的環(huán)境和觀測(cè)條件下工作。 、成像清晰、穩(wěn)定時(shí)再讀數(shù)。、隨時(shí)觀測(cè)，隨時(shí)檢核

7、計(jì)算，觀測(cè)時(shí)要一次完成，中途不中斷。 、對(duì)工作基點(diǎn)的穩(wěn)定性要定期檢核，在雨季前后要聯(lián)測(cè)，檢查水準(zhǔn)點(diǎn)的標(biāo)高是否有變動(dòng)。、數(shù)據(jù)計(jì)算方法和計(jì)算用工作基點(diǎn)一致。3.3.4 沉降變形監(jiān)測(cè)觀測(cè)具體要求（1）水準(zhǔn)網(wǎng)的觀測(cè)按照國(guó)家二等水準(zhǔn)施測(cè)，采用單路線往返觀測(cè)。每次觀測(cè)均形成閉合檢驗(yàn)條件。（2）水準(zhǔn)儀使用DINI03或DNA03型儀器，儀器及配套水準(zhǔn)尺均應(yīng)在有效合格檢定期內(nèi)。水準(zhǔn)儀與水準(zhǔn)尺在使用前及使用過程中，經(jīng)常規(guī)檢校合格，水準(zhǔn)儀視準(zhǔn)軸與水準(zhǔn)管軸的夾角均不超過15。儀器各種設(shè)置正確，其中有限差要求的項(xiàng)目按規(guī)范要求在儀器中進(jìn)行設(shè)置，并在數(shù)據(jù)采集時(shí)自動(dòng)控制，不滿足要求的在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行提示并進(jìn)行重測(cè)。（3）外業(yè)測(cè)量

8、一條路線的往返測(cè)使用同一類型儀器和轉(zhuǎn)點(diǎn)尺墊，沿同一路線進(jìn)行。觀測(cè)成果的重測(cè)和取舍按國(guó)家一、二等水準(zhǔn)測(cè)量規(guī)范（GB/T 12897-2006）有關(guān)要求執(zhí)行。觀測(cè)時(shí)，視線長(zhǎng)度50m，前后視距差1.0 m（光學(xué)），1.5 m（電子）；前后視距累積差3.0m（光學(xué)），6.0 m（電子）；視線高度0.3m（光學(xué)），0.5m（電子）；測(cè)站限差：兩次讀數(shù)差0.4mm，兩次所測(cè)高差之差0.6 mm，檢測(cè)間歇點(diǎn)高差之差1.0 mm；觀測(cè)讀數(shù)和記錄的數(shù)字取位：使用DS05 或DS1級(jí)儀器，讀記至0.05mm或0.1mm；使用數(shù)字水準(zhǔn)儀讀記至0.01mm。（4）觀測(cè)時(shí)，一般按后-前-前-后的順序進(jìn)行，對(duì)于有變換奇偶

9、站功能的電子水準(zhǔn)儀，按以下順序進(jìn)行：、往測(cè)：奇數(shù)站為后前前后，偶數(shù)站為前后后前、返測(cè)：奇數(shù)站為前后后前，偶數(shù)站為后前前后（5）每一測(cè)段均為偶數(shù)測(cè)站。晴天觀測(cè)時(shí)給儀器打傘，避免陽光直射；扶尺時(shí)借助尺撐，使標(biāo)尺上的氣泡居中，標(biāo)尺垂直。（6）觀測(cè)前30min，將儀器置于露天陰影處，使儀器與外界氣溫趨于一致；對(duì)于數(shù)字式水準(zhǔn)儀，進(jìn)行不少于20次單次測(cè)量，達(dá)到儀器預(yù)熱的目的。測(cè)量中避免望遠(yuǎn)鏡直接對(duì)著太陽；避免視線被遮擋，遮擋不超過標(biāo)尺在望遠(yuǎn)鏡中截長(zhǎng)的20%。觀測(cè)時(shí)用測(cè)傘遮蔽陽光，對(duì)于電子水準(zhǔn)儀，施測(cè)時(shí)均裝遮光罩。（7）自動(dòng)安平水準(zhǔn)儀的圓水準(zhǔn)器，嚴(yán)格置平。在連續(xù)各測(cè)站上安置水準(zhǔn)儀時(shí)，使其中兩腳螺旋與水準(zhǔn)路線

10、方向平行，第三腳螺旋輪換置于路線方向的左側(cè)與右側(cè)。除路線拐彎處外，每一測(cè)站上儀器與前后視標(biāo)尺的三個(gè)位置，一般為接近一條直線。（8）觀測(cè)過程中為保證水準(zhǔn)尺的穩(wěn)定性，選用5kg以上的尺墊，水準(zhǔn)觀測(cè)路線必須路面硬實(shí)，觀測(cè)過程中尺墊踩實(shí)以避免尺墊下沉。同時(shí)觀測(cè)過程中避免儀器安置在容易震動(dòng)的地方，如果臨時(shí)有震動(dòng)，確認(rèn)震動(dòng)源造成的震動(dòng)消失后，再激發(fā)測(cè)量鍵。水準(zhǔn)尺均借助尺撐整平扶直，確保水準(zhǔn)尺垂直。（9）數(shù)據(jù)處理時(shí)，閉合差、中誤差等均滿足要求后進(jìn)行平差計(jì)算，主水準(zhǔn)路線要進(jìn)行嚴(yán)密平差，選用經(jīng)鑒定合格的軟件進(jìn)行。4.施工順序與工藝流程4.1施工順序：埋設(shè)觀測(cè)基樁路基填筑第一層測(cè)量放線沉降板、坡腳觀測(cè)樁埋設(shè)填筑路

11、基沉降板加長(zhǎng)基床底層填筑埋設(shè)路肩觀測(cè)樁采集數(shù)據(jù)沉降分析。4.2 工藝流程放置沉降或采取加速沉降措施測(cè) 量 放 線沉降板及坡腳觀測(cè)樁埋設(shè)填筑路基路肩觀測(cè)樁埋設(shè)沉降6個(gè)月以上沉降板接長(zhǎng)基床底層填筑沉降分析基床表層觀測(cè)并分析填筑路堤第一層滿足要求暫停填筑或緩填滿足要求不滿足要求不滿足要求觀測(cè)分析5.施工要求5.1施工準(zhǔn)備5.1.1按照設(shè)計(jì)要求，進(jìn)行觀測(cè)元件制作。5.1.2根據(jù)設(shè)計(jì)及現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，選取有代表性的觀測(cè)斷面。5.2施工工藝5.2.1觀測(cè)斷面及點(diǎn)的設(shè)置、元件布設(shè)（哈大客運(yùn)專線設(shè)計(jì)實(shí)例）觀測(cè)斷面的設(shè)置及觀測(cè)斷面的觀測(cè)內(nèi)容、元件的布設(shè)應(yīng)根據(jù)地形、地質(zhì)條件、地基壓縮層厚度、路堤高度、地基處理方法、

12、堆載預(yù)壓等具體情況，結(jié)合沉降預(yù)測(cè)方法和工期要求具體確定。代表性觀測(cè)斷面示意圖如下：（1） 路堤填高3m ，地基壓縮層厚5m 地段順號(hào)觀測(cè)內(nèi)容觀測(cè)元件觀測(cè)點(diǎn)數(shù)量斷面間距附注1路基面沉降觀測(cè)觀測(cè)樁3個(gè)斷面50m地勢(shì)平坦、地基條件良好地段可100m 圖3：沉降監(jiān)測(cè)剖面元件布置示意圖（A1 型）（2）路堤下地基壓縮層厚5m地段及路堤填高3.0、地基壓縮層厚5m地段序號(hào)觀測(cè)內(nèi)容觀測(cè)元件觀測(cè)點(diǎn)數(shù)量斷面間距附注l路基面沉降觀測(cè)觀測(cè)樁3個(gè)斷面50m地勢(shì)平坦、地基條件良好地段或高度小于5m路堤地段可100m2路堤基底沉降觀測(cè)沉降板12個(gè)斷面50100m地基面橫坡大于1：5 時(shí)，每個(gè)斷面埋設(shè)2 個(gè)。3路堤基底全斷

13、面沉降觀測(cè)剖面沉降管1個(gè)斷面一般地段25%的觀測(cè)剖面，各類過渡段路基50%的剖面埋設(shè)剖面沉降管作校核剖面，校核剖面基底同時(shí)布置沉降板與剖面沉降管。4改良土填土沉降觀測(cè)單點(diǎn)沉降計(jì)1個(gè)斷面200m改良土路堤填高大于5m時(shí)設(shè)，每個(gè)工點(diǎn)不少于1 處。圖4：沉降監(jiān)測(cè)剖面元件布置示意圖（B3 型）圖5：沉降監(jiān)測(cè)剖面元件布置示意圖（D1型）（3）路堤加載預(yù)壓地段路堤加堆載預(yù)壓地段按下圖布設(shè)斷面及點(diǎn)，其中路基面沉降觀測(cè)在路堤填筑到基床底層表面后，在基床底層表面兩側(cè)設(shè)觀測(cè)樁，在路基面中間設(shè)沉降板后，加載預(yù)壓進(jìn)行沉降觀測(cè)。待預(yù)壓卸除基床表層填筑后，在路基面兩側(cè)及線路中心設(shè)置沉降觀測(cè)樁。圖6：沉降監(jiān)測(cè)剖面元件布置示

14、意圖（F一3型）5.2.2觀測(cè)基樁埋設(shè)在觀測(cè)斷面附近不受填土荷載影響且不宜發(fā)生沉降和破壞的穩(wěn)定地基上埋設(shè)一處C15混凝土觀測(cè)基樁，作為路基沉降觀測(cè)的基準(zhǔn)參照點(diǎn)。觀測(cè)基樁埋入地表以下一般不小于1.8m（根據(jù)當(dāng)?shù)貎鋈诰€而定）。觀測(cè)基樁在路基施工前埋設(shè)，在觀測(cè)及施工期間必須采取有效措施加以保護(hù)。5.2.3沉降板埋設(shè)按設(shè)計(jì)要求埋設(shè)的沉降板，在路基填筑第一層后即開始埋設(shè)。路基第一層填料碾壓密實(shí)后，測(cè)量放出沉降板的準(zhǔn)確位置，人工挖除板位土層至碎石墊層頂面。沉降板基礎(chǔ)底部采用中粗砂回填密實(shí)，埋設(shè)時(shí)確保測(cè)桿與地面垂直，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)定保護(hù)套

15、管，完成沉降板的埋設(shè)工作。沉降板隨著路基填筑而不斷接長(zhǎng)，管周圍用沖擊夯夯擊密實(shí)，保證不留路基碾壓死角。路基填筑過程中，要注意對(duì)沉降板的保護(hù)。采用水平儀按國(guó)家二等精密水準(zhǔn)測(cè)量方法測(cè)量埋設(shè)就位的沉降板測(cè)桿桿頂標(biāo)高作為初始讀數(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1m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。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。5.2.4觀測(cè)樁埋設(shè)按設(shè)計(jì)要求,測(cè)量地表水平位移觀測(cè)樁的準(zhǔn)確位置。埋置方法采用開挖埋設(shè)，要確保邊樁埋置穩(wěn)定。完成埋設(shè)后用全站儀測(cè)量邊樁標(biāo)高及距觀測(cè)基樁的距離作為初讀

16、數(shù)。 路基填至基床表層處，埋設(shè)路肩觀測(cè)樁，與地表水平位移觀測(cè)樁在同一斷面上。5.2.5沉降觀測(cè)數(shù)據(jù)的采集在路基完成后應(yīng)有6個(gè)月以上的觀測(cè)和調(diào)整期，以后可根據(jù)觀測(cè)情況調(diào)整觀測(cè)周期，并及時(shí)整理繪制“沉降-時(shí)間”曲線圖。當(dāng)分析沉降穩(wěn)定并且工后沉降滿足要求時(shí)可鋪設(shè)道碴或鋪設(shè)無砟軌道。路基沉降觀測(cè)頻次觀測(cè)階段觀測(cè)頻次填筑或堆載一般1次天每天填筑量超過3層1次3層沉降量突變23次天兩次填筑間隔時(shí)間較長(zhǎng)1次3天堆載預(yù)壓或路基施工完畢第1個(gè)月1次周第2 、3 個(gè)月1次2周3 個(gè)月以后1次月6 個(gè)月以后1次2周無碴軌道鋪設(shè)后第1個(gè)月1次2周第2、3個(gè)月1次月312個(gè)月1次3月沉降板觀測(cè)方法：采用水準(zhǔn)測(cè)量方法，按

17、測(cè)量精度要求和頻次定期觀測(cè)沉降板測(cè)桿頂面測(cè)點(diǎn)高程。沉降板觀測(cè)時(shí)應(yīng)在測(cè)桿頭上套一個(gè)專用的測(cè)量帽。測(cè)量帽下部以剛好套入測(cè)桿為宜，測(cè)量帽上部以中心為一半球型的測(cè)點(diǎn)。在沉降板測(cè)桿接高時(shí)應(yīng)同時(shí)測(cè)量接高前后的測(cè)桿高程。路肩沉降觀測(cè)樁觀測(cè)方法：采用水準(zhǔn)測(cè)量方法，按測(cè)量精度要求和頻次定期觀測(cè)路肩觀測(cè)樁頂面測(cè)點(diǎn)高程。位移觀測(cè)邊樁觀測(cè)方法：采用水平位移觀測(cè)方法，按測(cè)量精度要求和頻次定期觀測(cè)位移觀測(cè)邊樁水平位移。5.2.6過渡段：過渡段沉降觀測(cè)應(yīng)以路基面沉降和不均勻沉降觀測(cè)為主，沉降觀測(cè)期與路基相同，不少于6 個(gè)月。（1） 分別在路橋、路涵過渡段的結(jié)構(gòu)物起點(diǎn)、距結(jié)構(gòu)物起點(diǎn)510m 處、1525m處、50m處及過渡段

18、終點(diǎn)處各設(shè)一個(gè)觀測(cè)斷面，沿涵洞軸線設(shè)路基面觀測(cè)斷面，每個(gè)觀測(cè)斷面設(shè)3個(gè)觀測(cè)樁。（2） 路堤和路塹過渡段在分界處設(shè)路基面觀測(cè)斷面，每個(gè)觀測(cè)斷面設(shè)3 個(gè)觀測(cè)樁。（3）沉降觀測(cè)水準(zhǔn)的測(cè)量精度不低于lmm，讀數(shù)取位至0.lmm。（4）沉降觀測(cè)的頻次不低于上表的規(guī)定。當(dāng)環(huán)境條件發(fā)生變化或數(shù)據(jù)異常時(shí)應(yīng)及時(shí)觀測(cè)。5.2.6沉降觀測(cè)數(shù)據(jù)的分析利用建立計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，區(qū)分不同施工階段測(cè)得的數(shù)據(jù)，以用于不同的目的。（1） 填土階段：利用邊樁位移觀測(cè)數(shù)據(jù)指導(dǎo)控制填土速率。（2） 填土完成后：通過沉降觀測(cè)數(shù)據(jù)分析推算，當(dāng)每個(gè)測(cè)試斷面的推算殘余沉降量符合工后沉降要求時(shí)，方可進(jìn)行鋪軌工程施工。、水平位移觀測(cè)觀測(cè)結(jié)果應(yīng)

19、于當(dāng)日整理完畢（晝夜平均下沉量計(jì)算：S=（S1-S2）/T*24），如出現(xiàn)沉降超過設(shè)計(jì)規(guī)定值后，必須停止施工，并及時(shí)通知監(jiān)理和設(shè)計(jì)單位，采取措施。、路基面觀測(cè)根據(jù)觀測(cè)資料，及時(shí)完成有關(guān)圖表的繪制，主要包括：每個(gè)觀測(cè)標(biāo)志點(diǎn)的荷載時(shí)間沉降曲線：圖7：沉降與時(shí)間關(guān)系曲線圖繪制每個(gè)觀測(cè)標(biāo)志點(diǎn)的曲線：圖8：曲線 （為橫坐標(biāo)，縱坐標(biāo)）Sn為時(shí)間段每n天的沉降值，為時(shí)間段每n天沉降值的累計(jì)值，在同一圖上繪有沉降標(biāo)準(zhǔn)曲線，曲線示意如圖4。6.勞動(dòng)組織沉降觀測(cè)負(fù)責(zé)人、技術(shù)、測(cè)量人員由項(xiàng)目部正式職工擔(dān)任。7.材料要求7.1觀測(cè)樁、觀測(cè)基樁觀測(cè)樁、觀測(cè)基樁采用C15混凝土預(yù)制，截面尺寸為0.1×0.1m的

20、正方形，四角進(jìn)行倒角，見下圖。觀測(cè)樁長(zhǎng)度1m；觀測(cè)基樁長(zhǎng)度應(yīng)不小于1.0m，并應(yīng)根據(jù)埋置處的地質(zhì)情況進(jìn)行調(diào)整，應(yīng)滿足埋入地層后不發(fā)生沉降的原則。圖9：C15混凝土觀測(cè)樁、觀測(cè)基樁斷面圖（單位：m）7.2沉降板由鋼底板、金屬測(cè)桿（40mm厚壁鍍鋅鐵管）及保護(hù)套管（直徑不小于75mm、壁厚不小于4mm的硬PVC管）組成，鋼底板尺寸為50cm×50cm，厚1 cm；具體如下圖所示。圖10：沉降板埋設(shè)及接高圖8.設(shè)備機(jī)具配置每個(gè)作業(yè)工地設(shè)備機(jī)具配置表名稱數(shù)量DSZ2水準(zhǔn)儀或精密水準(zhǔn)儀1臺(tái)50m鋼卷尺1把3m紅黑雙面尺或3m銦瓦尺2把全站儀1臺(tái)快速?zèng)_擊夯12臺(tái)9.質(zhì)量控制與檢驗(yàn)9.1質(zhì)量控制9

21、.1.1沉降觀測(cè)質(zhì)量控制要點(diǎn)主要有以下兩個(gè)方面：（1）觀測(cè)元件（沉降板、觀測(cè)樁、觀測(cè)基樁制作）（2）位移、沉降測(cè)量。9.1.2 鋪軌前應(yīng)由建設(shè)、設(shè)計(jì)、施工和監(jiān)理單位組成的路基驗(yàn)評(píng)小組對(duì)路基工后沉降進(jìn)行評(píng)定。9.2質(zhì)量檢驗(yàn)9.2.1沉降觀測(cè)裝置和位移邊樁的構(gòu)造、結(jié)構(gòu)尺寸和制作材料的規(guī)格、材質(zhì)等應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求，且無影響觀測(cè)精度的缺陷。檢驗(yàn)數(shù)量：全部檢驗(yàn)。檢驗(yàn)方法：觀察、尺量。9.2.2基樁、沉降觀測(cè)樁的埋設(shè)位置應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求，埋設(shè)牢固。施工期間應(yīng)對(duì)埋設(shè)樁采取有效的保護(hù)措施，受施工擾動(dòng)后應(yīng)及時(shí)進(jìn)行復(fù)測(cè)。檢驗(yàn)數(shù)量：全部檢查。檢驗(yàn)方法：觀察。觀測(cè)斷面數(shù)量及每一斷面觀測(cè)點(diǎn)布設(shè)數(shù)量、觀測(cè)頻次和精度應(yīng)符合設(shè)計(jì)

22、要求。檢驗(yàn)數(shù)量：全部檢查。檢驗(yàn)方法：觀察，沉降觀測(cè)應(yīng)采用二等幾何水準(zhǔn)測(cè)量，觀測(cè)精度不低于0.1mm。觀測(cè)斷面及每一觀測(cè)斷面上觀測(cè)點(diǎn)埋設(shè)位置的允許偏差為20cm。檢驗(yàn)數(shù)量：全部檢查。檢驗(yàn)方法：尺量。沉降觀測(cè)點(diǎn)與工作基點(diǎn)、基準(zhǔn)點(diǎn)構(gòu)成沉降監(jiān)測(cè)網(wǎng)，按二等水準(zhǔn)測(cè)量的要求進(jìn)行精確測(cè)量。10.安全及環(huán)保要求10.1沉降觀測(cè)板、觀測(cè)樁、觀測(cè)基樁，在觀測(cè)期間必須采取有效措施加以保護(hù)。應(yīng)成立專門小組，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。元件埋設(shè)時(shí)應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況進(jìn)行編號(hào)。10.2沉降觀測(cè)板、觀測(cè)樁等易遭施工機(jī)械碰撞損壞，應(yīng)設(shè)醒目的警示標(biāo)志。測(cè)量標(biāo)志一旦遭受碰損，應(yīng)立即復(fù)位并復(fù)測(cè)。10.3

23、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。10.4路基施工隊(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，應(yīng)制作相應(yīng)的標(biāo)識(shí)旗或保護(hù)架插在上方。路堤填筑過程中，派專人負(fù)責(zé)監(jiān)督觀測(cè)斷面的填筑。11.判定標(biāo)準(zhǔn)11.1 觀測(cè)資料整理沉降觀測(cè)附表：（1）工點(diǎn)沉降觀測(cè)斷面、點(diǎn)布置表 沉降觀測(cè)01（2）沉降板觀測(cè)資料匯總表 沉降觀測(cè)02（3）路基面沉降觀測(cè)資料匯總表 沉降觀測(cè)03（4）單點(diǎn)沉降計(jì)測(cè)試資料匯總表 沉降觀測(cè)04（5）剖面沉降管測(cè)試資料匯總表 沉降觀測(cè)05（6）繪制路堤施工過程

24、和完成后填土高一時(shí)間一沉降曲線沉降觀測(cè)03附1（7）繪制路基面沉降時(shí)間一沉降曲線 沉降觀測(cè)03附211.2 路基沉降分析評(píng)估工作應(yīng)根據(jù)下列資料綜合分析：(1)路基沉降觀測(cè)資料；(2)路基地段的線路設(shè)計(jì)縱斷面圖、工程地質(zhì)縱橫斷面圖、設(shè)計(jì)圖紙和說明書、沉降計(jì)算報(bào)告等相關(guān)設(shè)計(jì)資料；(3)施工過程、施工核查以及填料、級(jí)配、地基和壓實(shí)檢驗(yàn)情況等施工資料；(4)施工質(zhì)量控制過程和抽檢情況等監(jiān)理資料。11.3路基沉降預(yù)測(cè)曲線回歸法應(yīng)滿足以下要求：（1）根據(jù)路基填筑完成或堆載預(yù)壓后不少于3個(gè)月的實(shí)際觀測(cè)數(shù)據(jù)作回歸分析，確定沉降變形的趨勢(shì)，曲線回歸的相關(guān)系數(shù)不應(yīng)低于0.92；沉降預(yù)測(cè)的可靠性應(yīng)經(jīng)過驗(yàn)證，間隔不少

25、于3個(gè)月的兩次預(yù)測(cè)最終沉降的差值不應(yīng)大于8 mm；（2）最終的沉降預(yù)測(cè)時(shí)間應(yīng)滿足：s(t)/s(t=)75%式中：s(t)預(yù)測(cè)時(shí)的沉降觀測(cè)值；s(t=)預(yù)測(cè)的最終沉降值。注：沉降和時(shí)間以路基填筑完成或堆載預(yù)壓后為起始點(diǎn)。（3）設(shè)計(jì)沉降計(jì)算總沉降量與通過實(shí)測(cè)資料預(yù)測(cè)的總沉降量之差值不宜大于10mm。（4）路基填筑完成或施加預(yù)壓荷載后應(yīng)有不少于6個(gè)月的觀測(cè)和調(diào)整期，持續(xù)沉降觀測(cè)不少于6個(gè)月的時(shí)間，根據(jù)這6個(gè)月以上的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，繪制“時(shí)間-沉降量"曲線，按實(shí)測(cè)沉降數(shù)據(jù)分析并推算總沉降量、工后沉降值，初步確定無碴軌道鋪設(shè)時(shí)間。（5）在3個(gè)月后進(jìn)行第一次預(yù)測(cè)，根據(jù)3個(gè)月的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，繪制“時(shí)間-沉

26、降量"曲線，按實(shí)測(cè)沉降數(shù)據(jù)初步預(yù)測(cè)6月的沉降量及剩余沉降量，以決定運(yùn)架梁和鋪軌的時(shí)間。（6）當(dāng)推算的工后沉降值滿足評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，才能鋪設(shè)無碴軌道。11.4 評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)（1）路堤中心線地面沉降速率每晝夜不大于10mm，坡腳水平位移速率每晝夜不大于5mm。如果超出此限應(yīng)立即停止填筑，待觀測(cè)恢復(fù)到限界值以下再進(jìn)行填筑，填筑速率以水平位移控制為主。（2）不同速度目標(biāo)值對(duì)應(yīng)的路基工后沉降變形量限值路基類別一般路基（有砟）秦沈客運(yùn)專線（有砟）京滬暫規(guī)2003（有砟）京滬暫規(guī)2005（有砟）高速鐵路設(shè)計(jì)規(guī)范（試行）（TB 10621-2009，J 971-2009）有砟有砟無砟工后沉降300mm150

27、mm100mm50mm100mm50mm15mm差異沉降80mm50mm30mm50mm30mm5mm，折角1不均勻沉降軌道半徑豎曲線半徑Ra（為設(shè)計(jì)最高速度）速度目標(biāo)(km/h)120200300350250300350250350附件：幾種常用的路基沉降觀測(cè)預(yù)測(cè)方法一、雙曲線法雙曲線方程為： （11） （12）時(shí)間t時(shí)的沉降量；最終沉降量(t)；S0初期沉降量(t0)；a、b將荷載不再變化后的3組早期實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)代入上式組成方程組求得的系數(shù)；沉降計(jì)算的具體順序：1、確定起點(diǎn)時(shí)間(t0)，可取填方施工結(jié)束日為t02、根據(jù)實(shí)測(cè)資料計(jì)算t（St-S0），見圖1。圖1用實(shí)測(cè)值推算最終沉降的方法3、繪制

28、t與t/(St-S0)的關(guān)系圖，并確定系數(shù)a，b見圖2。圖2求a，b方法4、計(jì)算St5、由沉降時(shí)間雙曲線關(guān)系推算出S-t曲線。上述公式反映了平均沉降速度，按雙曲線規(guī)律減少的假定前提下繪出的。說明：起點(diǎn)日之前的沉降量S0即為初期沉降量，見圖1。圖1，預(yù)壓時(shí)間至少應(yīng)大于三個(gè)月，否則偏差大。當(dāng)?shù)鼗翞槌蓪拥鼗鶗r(shí)，應(yīng)分層繪制各層沉降過程線，否則會(huì)對(duì)殘余沉降估計(jì)偏低。二、固結(jié)度對(duì)數(shù)配合法（三點(diǎn)法）該法由曾國(guó)熙于1959年提出。由于固結(jié)度的理論解普遍表達(dá)式為：（21）不論豎向排水、向外或向內(nèi)徑向排水，或豎向和徑向聯(lián)合排水等情況均可使用，所不同的只是、值。根據(jù)固結(jié)度定義:（22）軟土路基的沉降機(jī)理及其發(fā)展規(guī)

29、律預(yù)測(cè)方法研究式中： Sd一瞬時(shí)沉降量一最終沉降量由式(5.1)和式(5.2)聯(lián)立可得:（23）為求t時(shí)刻的沉降，上式右邊有四個(gè)未知數(shù)，即S、Sd、。在實(shí)測(cè)初期沉降一時(shí)間曲線(S-t)上任意選取三點(diǎn):(t1,.S1),(t2, S2), (t3,S3)并使t3-t2=t2-tl，將上述三點(diǎn)分別代入上式中，聯(lián)立求解得參數(shù)和最終沉降量以及Sd的表達(dá)式，其中Sd的表達(dá)式中還含有這個(gè)變量。一般在求Sd時(shí)，可采用理論值：,將所求得的,S, Sd分別代入式(2-3)中便可取得任意時(shí)刻的沉降。以下是具體求解過程：（24）（25）（26）由此解得（27）（28）（29）（210）三、拋物線法河海大學(xué)通過對(duì)滬寧

30、高速公路塑板處理段的工后沉降資料分析，發(fā)現(xiàn)公路完建后的沉降曲線在初期并不表現(xiàn)雙曲線或指數(shù)曲線的形式，而在沉降一時(shí)間對(duì)數(shù)坐標(biāo)系(S-lnt)中沉降曲線可由兩部分組成，第一部分可由拋物線來擬合，第二部分即次固結(jié)部分可由直線擬合;第一部分和第二部分發(fā)生的量級(jí)和時(shí)間取決于土層固結(jié)后達(dá)到的孔隙比所對(duì)應(yīng)的當(dāng)量固結(jié)應(yīng)力，只要運(yùn)營(yíng)期的有效應(yīng)力小于預(yù)壓期末的固結(jié)應(yīng)力，次固結(jié)可以忽略不記，否則，就應(yīng)該考慮次固結(jié)的影響。實(shí)踐證明，除有機(jī)質(zhì)含量很高的土外，沉降量主要集中在第一部分，沉降曲線的一般表達(dá)式為：S =a(lgt)2 +blgt +c (3-1)式中參數(shù)a, b, c可用優(yōu)化方法求得。應(yīng)用該法，僅需掌握短期的

31、實(shí)測(cè)資料即可求得滿足工程精度要求的工后沉降量及鋪筑路面時(shí)對(duì)應(yīng)的沉降速率，并可以及時(shí)指導(dǎo)施工，該法實(shí)際推算結(jié)果比雙曲線法更加可靠。四、指數(shù)曲線法指數(shù)法方程為 （41）式中:Sm最終沉降;A, B系數(shù)求法同雙曲線法中a, b。上兩式簡(jiǎn)單實(shí)用，但是前提是假定荷載一次施加或者突然施加的，這與實(shí)際情況不符，因此上述方法尚可改進(jìn)，下面的修正指數(shù)曲線法將路堤荷載分為若干個(gè)加載階段，將各級(jí)荷載增量所引起的沉降疊加。五、修正指數(shù)曲線法圖3加荷與沉降發(fā)展曲線對(duì)于多級(jí)加荷的、路堤沉降曲線“臺(tái)階狀”發(fā)展的情況，可把常規(guī)的指數(shù)曲線模型拓展為： （5-1）式中：m 為加荷的總級(jí)數(shù)；t 為沉降預(yù)測(cè)時(shí)刻ti 到第k 級(jí)荷載施

32、加時(shí)刻tk的時(shí)間間隔(圖3)； Sk 為第k 級(jí)荷載增量所引起的最終沉降量，當(dāng)加荷速率與土層狀況不變時(shí)， Sk 與Pk 比值近似為定值，若令C 為比例常數(shù)，則有 Sk= C Pk ， Pk為第k 級(jí)荷載增量；A，B，C 均為反應(yīng)土體固結(jié)性質(zhì)的參數(shù)，設(shè)其與荷載的施加無關(guān)，視為常量。式4-1就變?yōu)椋海?-2）根據(jù)沉降實(shí)測(cè)值，采用試算法確定式(4-2)中的參數(shù)A，B，C；將已確定出的參數(shù)帶回上述經(jīng)驗(yàn)公式模型中，分別計(jì)算各級(jí)荷載在ti時(shí)刻所引起的沉降量，將各級(jí)荷載在ti時(shí)刻所引起沉降量進(jìn)行疊加，即得ti 時(shí)刻總沉降量。六、沉降速率法方程為：（61）（62）式中： Sc固結(jié)沉降量；m綜合性修正系數(shù)；Pt

33、t時(shí)的累計(jì)荷載；P0總的累計(jì)荷載；Utt時(shí)的固結(jié)度。在恒載條件下，可得沉降速率為:（63）（64）式中： qn第n級(jí)的加荷速率tn,tn-1第n級(jí)加荷的終點(diǎn)和始點(diǎn)時(shí)間。七、星野法星野根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)值證明了總沉降(包括剪切應(yīng)變的沉降在內(nèi))是與時(shí)間平方根成正比。沉降計(jì)算公式為: （71）式中： S0一一假定的瞬時(shí)沉降;St一一隨時(shí)間變化的沉降量;t0一一假定瞬時(shí)沉降時(shí)的時(shí)間:A, K-一待定參數(shù)。將上式改變?yōu)橹本€方程形式:（72）式(6-1)適合于荷載瞬時(shí)施加情況下的沉降曲線，但在實(shí)際施工中，荷載是逐級(jí)增加的，因此必須加以修正，在加載方法規(guī)則的情況下，以加載期間的中點(diǎn)作為瞬時(shí)起點(diǎn)t0，在加載方法不規(guī)

34、則的情況下，應(yīng)根據(jù)實(shí)測(cè)沉降曲線的趨勢(shì)在加載的初期適當(dāng)假定一個(gè)瞬時(shí)加載的起點(diǎn)t0和相應(yīng)的沉降S0。星野法推求最終沉降量的步驟如下:(1)假定幾組t0和S0，根據(jù)實(shí)測(cè)值點(diǎn)繪(t-t0)l(S-SO) 一 (t-t0)的關(guān)系曲線。(2)取最符合線性關(guān)系的直線，求出相應(yīng)的系數(shù)A, K；(3)將A, K值代入式(6-1)計(jì)算。八、 Asaoka法用以下簡(jiǎn)化遞推關(guān)系可近似地反應(yīng)一維條件下以體積應(yīng)變表示的固結(jié)方程，利用此簡(jiǎn)化遞推關(guān)系可用圖解法來求解最終沉降值。（81）圖解法推算步驟如下:將時(shí)間劃分成相等的時(shí)間段t，在實(shí)測(cè)的沉降曲線上讀出t1， t2.所對(duì)應(yīng)的沉降值Sl，S2. .，并制成表格。再以Si-1和

35、Si坐標(biāo)軸的平面上將沉降值Sl, S2以點(diǎn)(Si, Si-1)畫出，同時(shí)作出Si=Si-1的直線。過一系列點(diǎn)(Si, Si-1)作擬合直線與直線相交，交點(diǎn)對(duì)應(yīng)的沉降為最終沉降值。在Asaoka法推算的過程中，的取值對(duì)最終沉降量的推算結(jié)果有直接的影響。過小會(huì)造成擬合點(diǎn)的波動(dòng)性較大，擬合直線的相關(guān)系數(shù)較?。?過大，Si點(diǎn)過少，易產(chǎn)生較大的偏差，而且對(duì)是否已進(jìn)入次固結(jié)階段不易作出判斷。一般取在30-100d之間。在實(shí)際的推算過程中，宜同時(shí)多計(jì)算幾個(gè)不同的得出相應(yīng)的最終沉降值，而后在其中選取相關(guān)系數(shù)較好的沉降值作為最終沉降值。九、 泊松曲線法宰金珉在研究沉降與時(shí)間的關(guān)系時(shí)發(fā)現(xiàn)全過程的沉降量與時(shí)間的關(guān)系

36、包括兩個(gè)方面：一是(S - t)曲線不通過原點(diǎn)；二是S一t曲線呈“S”形。1、不通過原點(diǎn)的機(jī)理分析對(duì)于飽和土來說，在荷載作用下會(huì)立即發(fā)生瞬時(shí)沉降(亦稱初始沉降或不排水沉降)。其變形是在體積不變情況下由負(fù)載區(qū)域下的剪應(yīng)變引起的。當(dāng)粘土的滲透性很低時(shí)，則幾乎不發(fā)生排水。在荷載中心線下，垂直壓縮和側(cè)身膨脹同時(shí)發(fā)生，Bjerrum (1972)年指出，這一沉降的組成部分更確切地說應(yīng)是側(cè)身的屈服。對(duì)非飽和土，荷載施加后，空隙中的氣體可立即壓縮，土骨架可變形，故開始荷載就由骨架、水和氣三者來承擔(dān)。隨著水和氣的排出，骨架進(jìn)一步壓縮，水和氣的應(yīng)力逐漸轉(zhuǎn)移到骨架上。這表現(xiàn)到沉降過程線上存在一個(gè)瞬時(shí)的沉降，且飽和

37、度愈小，初始沉降愈大。對(duì)工程上所涉及的土，通常都遭到擾動(dòng)，在荷載的作用下也會(huì)存在瞬時(shí)沉降。綜上所述，由于初始沉降的存在，故不通過原點(diǎn)。2、 “S”形機(jī)理分析成長(zhǎng)曲線反映的實(shí)際上是事物的發(fā)生、發(fā)展、成熟并達(dá)到一定極限的過程。這一點(diǎn)和荷載逐步增加與測(cè)點(diǎn)逐步發(fā)生沉降的關(guān)系十分相似。加載過程中的沉降也可分為四個(gè)階段:（1）發(fā)生階段在剛加載時(shí)，測(cè)點(diǎn)的土體尚處于彈性狀態(tài)。隨著荷載的增加，測(cè)點(diǎn)的沉降量近乎線性增加。（2）發(fā)展階段隨著荷載的不斷加大，測(cè)點(diǎn)土體所受的荷載也越來越大，并使其逐步進(jìn)入到彈塑性狀態(tài)。隨著塑性區(qū)的不斷開展，測(cè)點(diǎn)的沉降速率也在不斷地增加，直到荷載不再增加為止。（3）成熟階段當(dāng)荷載不再增加時(shí)

38、，由于固結(jié)尚未完成以及土體的流變，測(cè)點(diǎn)的沉降將隨著時(shí)間的推移而繼續(xù)，但沉降速率遞減。（4）到達(dá)極限理論上講，當(dāng)時(shí)間為無窮大時(shí)，到達(dá)極限狀態(tài)。事實(shí)上，我們?nèi)足夠大即可，如對(duì)公路t取為15年+填筑時(shí)間;而對(duì)于建筑物，t取5年即可。泊松曲線亦稱邏輯斯蒂或推理曲線，也有人稱之為飽和曲線。在時(shí)間序列預(yù)測(cè)中，泊松曲線的表達(dá)式為(8-1)式中yt為t時(shí)刻對(duì)應(yīng)的預(yù)測(cè)值，t為時(shí)間；a, b和k為待定參數(shù)且為正，a無量綱，b的單位為時(shí)間的倒數(shù)，k的單位為與yt相對(duì)應(yīng)的長(zhǎng)度單位。利用時(shí)間序列求出上述三個(gè)待定參數(shù)，即可建立泊松曲線方程，從而可以對(duì)今后的yt進(jìn)行預(yù)測(cè)。沉降觀測(cè)附表：1 ）工點(diǎn)沉降觀測(cè)斷面、點(diǎn)布置表 沉降觀測(cè)012 ）沉降板觀測(cè)資料匯總表 沉降觀測(cè)023 ）路基面沉降觀測(cè)資料匯總表 沉降觀測(cè)034 ）單點(diǎn)沉降計(jì)測(cè)試資料匯總表 沉降觀測(cè)045 ）剖面沉降管測(cè)試資料匯總表 沉降觀測(cè)056 ）繪制路堤施工過程和完成后填土高一時(shí)