單點(diǎn)與多點(diǎn)沉降計(jì)產(chǎn)品介紹及使用方法課件

1一、前言

客運(yùn)專線的建設(shè)標(biāo)志著我國鐵路發(fā)展進(jìn)入新的里程碑，客運(yùn)專線對軌道高平順性的要求給無碴軌道的運(yùn)營管理帶來了新的挑戰(zhàn)，無碴軌道由于受自身調(diào)整能力的限制，施工過程中的沉降變形提出了嚴(yán)格要求。

對于高速鐵路，影響軌面高程變化的是工后沉降，而對于運(yùn)營期間的高速鐵路線下工程的沉降變形，特別是無碴軌道的沉降變形問題上我國與國外高速鐵路存在的差距是比較大的，且缺少這方面的研究和實(shí)測資料。第1頁/共22頁1一、前言客運(yùn)專線的建設(shè)標(biāo)志著我國鐵路發(fā)展進(jìn)入新的2二、監(jiān)測目的

高速鐵路線下工程均以“工前、后零沉降”為建設(shè)理念，這也是國外高速鐵路建設(shè)經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)的總結(jié)。盡管高速鐵路的部分沉降變形可以通過調(diào)整鋼軌扣件減小或消除，但鋼軌扣件調(diào)整量是非常有限的，因此無碴軌道施工后對的沉降提出了嚴(yán)格的要求，一般要求出現(xiàn)的工后沉降可以通過軌道系統(tǒng)的調(diào)整加以克服，因此要求線下基礎(chǔ)具有高平順性和高穩(wěn)定性，以減軌道養(yǎng)護(hù)工作量，確保行車安全。第2頁/共22頁2二、監(jiān)測目的高速鐵路線下工程均以“工前、后31、獲取新建200-350km/h的無砟軌道路基荷載、自然沉降觀測資料。2、通過監(jiān)測，獲得工程不同結(jié)構(gòu)物沉降變形的真實(shí)狀況和變形趨勢。3、通過監(jiān)測了解路基沉降的動(dòng)態(tài)變化，為后期的沉降評(píng)估提供及時(shí)、可靠的信息，以評(píng)定無碴軌道線下基礎(chǔ)在荷載、自然沉降的安全性。4、對可能發(fā)生的工程安全的隱患提供預(yù)報(bào)，以便采取有效措施，避免事故的發(fā)生。①監(jiān)測目的沉降觀測主要目的第3頁/共22頁3①監(jiān)測目的沉降觀測主要目的第3頁/共22頁4單點(diǎn)沉降計(jì)由位移計(jì)、錨頭、法蘭沉降盤、測桿等部件組成。適用于測量錨頭與沉降盤之間土體的變形位移，可進(jìn)行長期監(jiān)測和自動(dòng)化測量。其錨頭設(shè)置在相對不動(dòng)點(diǎn)（基巖），沉降盤設(shè)置在監(jiān)測高程，導(dǎo)線從側(cè)面引出。當(dāng)?shù)鼗鲁習(xí)r，沉降盤與地基同步下沉，使傳感器的活動(dòng)導(dǎo)磁體在其磁通感應(yīng)線圈內(nèi)發(fā)生相對滑移，通過讀數(shù)儀測出位移量，實(shí)現(xiàn)沉降觀測目的。單點(diǎn)沉降計(jì)量程要求200mm，精度為0.1mm，靈敏度0.05mm三、單點(diǎn)沉降計(jì)的原理1基礎(chǔ)原理第4頁/共22頁4單點(diǎn)沉降計(jì)由位移計(jì)、錨頭、法蘭沉降盤、測桿等部件組成。適用5路基：路基沉降觀測應(yīng)以路基面沉降和地基沉降觀測為主。沉降變形觀測斷面應(yīng)根據(jù)不同的地基條件，單點(diǎn)沉降計(jì)一般在100m埋設(shè)一個(gè)觀測點(diǎn)。不同的結(jié)構(gòu)部位等具體情況設(shè)置；測點(diǎn)的設(shè)置位置應(yīng)滿足設(shè)計(jì)要求，同時(shí)還應(yīng)針對施工掌握的地質(zhì)、地形等情況調(diào)整或增設(shè)。路隧過渡段：隧道的進(jìn)出口進(jìn)行地基處理的地段，從洞口起每25m布設(shè)一個(gè)斷面。最終以設(shè)計(jì)要求和現(xiàn)場實(shí)際條件為布點(diǎn)依據(jù)。基礎(chǔ)的要求路橋函過渡段：過渡段沉降觀測應(yīng)以路基面沉降和不均勻沉降觀測為主，沉降觀測期與路基相同，不少于6個(gè)月。

橋路過渡段距橋臺(tái)尾1m處、10m處、30m處各設(shè)一個(gè)觀測斷面。涵路過渡段，在橫向構(gòu)筑物中心、邊墻外1m，級(jí)配碎石外5m各設(shè)一個(gè)觀測斷面。

四、測點(diǎn)布置第5頁/共22頁5路基：路基沉降觀測應(yīng)以路基面沉降和地基沉降觀測為主。沉降變4、現(xiàn)場布置示意圖第6頁/共22頁4、現(xiàn)場布置示意圖第6頁/共22頁67根據(jù)設(shè)計(jì)的施工圖紙?jiān)谛枰脝吸c(diǎn)沉降計(jì)進(jìn)行沉降變形觀測處，利用全站儀進(jìn)行測量以確定好變形觀測點(diǎn)位置，在查看標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)圖紙，單點(diǎn)沉降計(jì)的沉降變形觀測目的，是觀測路基基底沉降還是路基填筑本體的沉降，以便于適時(shí)的進(jìn)行埋設(shè)。路基基底沉降：在線路的線路中心處，待施工場地平整后，清理好場地后，路基填筑進(jìn)行前（需要進(jìn)行換填時(shí)在換填以前土工模鋪設(shè)前），選擇無雨水、雪等良好的天氣情況下，進(jìn)行鉆孔預(yù)埋安裝。四、安裝時(shí)間、位置第7頁/共22頁7根據(jù)設(shè)計(jì)的施工圖紙?jiān)谛枰脝吸c(diǎn)沉降計(jì)進(jìn)行沉降變形觀測處，利78（1）鉆孔（2）探孔（3）安裝沉降計(jì)（4）注漿（5）安裝沉降盤（6）灌沙（7）保護(hù)

五、安裝方法步驟第8頁/共22頁8（1）鉆孔五、安裝方法步驟第8頁/共22頁9鉆孔：在測點(diǎn)位置進(jìn)行準(zhǔn)確測量放樣后即可進(jìn)行鉆孔，孔徑大小以φ90mm-110mm為宜，使用鉛垂測量鉆孔的垂直情況。鉆孔深度穿過軟土層、大于地基壓縮層厚度，直至基巖且應(yīng)入巖500mm。應(yīng)無塌孔、縮孔現(xiàn)象存在。若避免不了縮孔或塌孔等現(xiàn)象時(shí)，則應(yīng)立即采用使用φ110PVC套管護(hù)壁的方式，進(jìn)行鉆孔埋設(shè)。套管埋入的深度，大于縮孔或塌孔部位深度。當(dāng)進(jìn)行改良土施工時(shí)，監(jiān)測路基本體的沉降量時(shí)，鉆孔深度應(yīng)鉆至原地表面，這樣需要確定原地表面的高程及填筑高度。①鉆孔第9頁/共22頁9鉆孔：在測點(diǎn)位置進(jìn)行準(zhǔn)確測量放樣后即可進(jìn)行鉆孔，孔徑大小10②安裝方法步驟探孔1探孔：首先用等徑接頭連接好錨頭與測桿，將接好錨頭的測桿緩慢放入已鉆好的鉆孔內(nèi)（錨頭朝下，測桿朝上）。待測桿頂部離孔口高約200mm時(shí)停住，且用等徑接頭加長測桿，再往下放置，直至錨頭下放到孔底。根據(jù)下放至孔內(nèi)測桿長度確定孔的實(shí)際深度。在進(jìn)行探孔時(shí)要保證孔底無沉碴、淤泥等，保證單點(diǎn)沉降計(jì)的錨頭與基巖直接接觸。

。安裝單點(diǎn)沉降計(jì)2其所需測桿總長=實(shí)際孔深－1.4米（沉降計(jì)主體拉伸總長）—（0.1-0.2）米。在確定好所需測桿后，將錨頭、測桿與沉降主體連接好、安裝至孔內(nèi)且錨頭至基巖。安裝沉降計(jì)：為了更好的保護(hù)單點(diǎn)沉降計(jì)主體，要求法蘭沉降盤應(yīng)安裝與地基基礎(chǔ)面以下10-20公分，因此在探孔、確定好孔深后，所需測桿總長應(yīng)采用不同長度的測桿來配置。第10頁/共22頁10②安裝方法步驟探孔1探孔：首先用等徑接頭連接好錨頭與測桿Ⅰ安裝示意圖鉆孔成孔安裝固定回填埋設(shè)成功第11頁/共22頁Ⅰ安裝示意圖鉆孔成孔安裝固定回填埋設(shè)成功第11頁/共22頁1112五、安裝方法步驟

安裝沉降盤：由于沉降盤須安裝在基礎(chǔ)面以下10-20公分，在注漿后，拉伸沉降計(jì)主體至滿量程，確定法蘭沉降盤安裝在基礎(chǔ)面以下的實(shí)際深度，將孔口用沉降計(jì)的包裝泡膜暫時(shí)賭住，防止泥土掉入孔內(nèi)，再用鏟子在沉降計(jì)安裝孔上部挖一個(gè)φ400的孔，孔深以能安裝好法蘭沉降盤為準(zhǔn)，孔口應(yīng)平整。挖好孔后，取出堵孔的泡膜，安裝好沉降盤，并用測試儀對單點(diǎn)沉降計(jì)進(jìn)行測試，確保單點(diǎn)沉降計(jì)初裝位移值在170-180mm之間。安裝沉降盤3第12頁/共22頁12五、安裝方法步驟安裝沉降盤：由于沉降盤須安裝在基礎(chǔ)面以13五、安裝方法步驟

灌沙：單點(diǎn)沉降計(jì)安裝好，待水泥漿沉淀2小時(shí)后，往孔內(nèi)灌沙回填，以防止安裝孔塌孔而影響測試數(shù)據(jù)。灌沙時(shí)應(yīng)緩慢灌注，以防孔被堵塞，在灌沙的同時(shí)用2米長的竹竿或鋼管將沙稍微夯實(shí)，使灌沙至法蘭沉降盤以下10公分處，再用混凝土填實(shí)至法蘭沉降盤（防止施工后期雨水滲入孔內(nèi)而影響路基結(jié)構(gòu)），法蘭沉降盤上部可用中粗沙回填至地基面。4.回填灌沙第13頁/共22頁13五、安裝方法步驟灌沙：單點(diǎn)沉降計(jì)安裝好，待水泥漿沉淀2Ⅱ回填灌沙元件埋設(shè)前要求施工單位平整好路基，禁止埋設(shè)后平整，防止平整路基時(shí)損壞元件和導(dǎo)線。對施工單位做好宣傳和培訓(xùn)，簽定保護(hù)責(zé)任狀。導(dǎo)線不宜過長或過短，方便測量即可。防止人為破壞和接線。導(dǎo)線引出點(diǎn)砌一個(gè)300mm見方的水泥箱格，保護(hù)和放置線頭，測量后用土將導(dǎo)線覆蓋，水泥箱格還有標(biāo)示引線位置的作用。第14頁/共22頁Ⅱ回填灌沙元件埋設(shè)前要求施工單位平整好路基，禁止埋設(shè)后平整，1415六、注意事項(xiàng)保護(hù)：單點(diǎn)沉降計(jì)及傳輸電纜的保護(hù)是安裝后其成活率的關(guān)鍵所在，因此裝好單點(diǎn)沉降計(jì)后，將傳輸電纜套上φ20PVC鋼絲波紋管進(jìn)行保護(hù)，鋼絲波紋管首端應(yīng)插入法蘭沉降盤部，并挖深300mm寬100mm的布線槽，集中從觀測箱一側(cè)引出路基，有條件的可引入自動(dòng)采集箱內(nèi)，并注意使鋼絲波紋管及導(dǎo)線適當(dāng)松弛。布線槽用中粗沙回填至地基面。保證傳感器成活率達(dá)到95%以上質(zhì)量保證措：施采用四固定原則，固定測試人員、固定測試儀器、固定安裝人員、固定安裝方法。①傳感器電纜保護(hù)第15頁/共22頁15六、注意事項(xiàng)保護(hù)：單點(diǎn)沉降計(jì)及傳輸電纜的保護(hù)是安裝后其成16六、注意事項(xiàng)

（1）作好單點(diǎn)沉降計(jì)安裝記錄，存檔。其內(nèi)容包括，該段面里程、單點(diǎn)沉降計(jì)埋設(shè)的具體位置、埋設(shè)錨頭深度、實(shí)驗(yàn)編號(hào)、單點(diǎn)沉降計(jì)編號(hào)、埋設(shè)安裝日期、天氣狀況及安裝人員。（2）制作好相應(yīng)的標(biāo)示牌，插在法蘭沉降盤位置及傳輸電纜布線位置，以作標(biāo)示。在每次工序轉(zhuǎn)換施工時(shí)要安排專人負(fù)責(zé)看管，以防單點(diǎn)沉降計(jì)因施工或自然因素而破壞。（3）在單點(diǎn)沉降計(jì)安裝好后3-5天內(nèi)，法蘭沉降盤上部不能碾壓。待縮孔后采用讀數(shù)儀對安裝時(shí)的初始位移量進(jìn)行測試，按照要求做好單點(diǎn)沉降計(jì)的埋設(shè)臺(tái)帳。1、初始觀測記錄整理第16頁/共22頁16六、注意事項(xiàng)（1）作好單點(diǎn)沉降計(jì)安裝記錄，存檔。其內(nèi)容17七、監(jiān)測頻率

觀測階段觀測頻次填筑或堆載一般1次/天沉降量突變2～3次/天兩次填筑間隔時(shí)間較長1次/3天可采用自動(dòng)化采集系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集堆載預(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/10天3個(gè)月以后1次/2周6個(gè)月以后1次/月無碴軌道鋪設(shè)后第1個(gè)月1次/2周第2、3個(gè)月1次/月3～12個(gè)月1次/3月監(jiān)測頻率按照設(shè)計(jì)要求進(jìn)行監(jiān)測，多月季節(jié)應(yīng)加大監(jiān)測頻率第17頁/共22頁17七、監(jiān)測頻率觀測階段觀測頻次填筑或堆載一般1次/天沉降18八、監(jiān)測設(shè)備的技術(shù)要求關(guān)鍵技術(shù)要求傳感器要求內(nèi)置生成18位電子編碼，可以生成自編號(hào)傳感器量程要求200mm精度要求在0.01mm。內(nèi)置存儲(chǔ)功能要求存儲(chǔ)數(shù)據(jù)不少于1600條，內(nèi)置溫度補(bǔ)償技術(shù)，防水等級(jí)按照國家P6級(jí)標(biāo)準(zhǔn)傳感器通訊要求采用RS485可以直接總線連接采集系統(tǒng)要求傳感器直接測得沉降物理量。溫度使用范圍-20+80C°傳感器的使用壽命必須達(dá)到3-5年

①傳感器技術(shù)要求第18頁/共22頁18八、監(jiān)測設(shè)備的技術(shù)要求關(guān)鍵技術(shù)要求①傳感器技術(shù)要求第19監(jiān)測設(shè)備的技術(shù)要求

技術(shù)要求：1、能夠同時(shí)測出傳感器環(huán)境溫度，沉降物理量要求支持?jǐn)?shù)模轉(zhuǎn)換。2、測量范圍要求在6000Hz以內(nèi)，同時(shí)支持1G以上的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)功能能3、通訊方式要求RS232485可以相互切換支持單個(gè)傳感器歷史數(shù)據(jù)查詢，曲線顯示。4、可對單個(gè)傳感器進(jìn)行自編號(hào)設(shè)置，通訊波特率要求288005、要求數(shù)據(jù)輸出格式ExcelAccess、txt文本格式

②通用讀數(shù)儀第19頁/共22頁19監(jiān)測設(shè)備的技術(shù)要求技術(shù)要求：②通用讀數(shù)儀第19頁20監(jiān)測設(shè)備的技術(shù)要求

1、具備三種數(shù)據(jù)采集方式，支持有線PC采集、具備ZegBee技術(shù)無線通訊采集、GPRS數(shù)據(jù)采集等。2支持多點(diǎn)組網(wǎng)傳輸，連接方式采用RS485總線式3、要求每臺(tái)采集系統(tǒng)傳感器極限數(shù)量不低于30個(gè)4、支持太陽能供電，要求必須有防雷模塊5、支持?jǐn)?shù)據(jù)端口開放同步監(jiān)測6、連線距離不低于1300m7、采集軟件支持?jǐn)?shù)據(jù)存儲(chǔ)、曲線分析、報(bào)警預(yù)設(shè)、手機(jī)報(bào)警、擬合分析、溫度分析、溫度曲線、頻率顯示遠(yuǎn)程控制、實(shí)時(shí)曲線自動(dòng)化采集

技術(shù)要求第20頁/共22頁20監(jiān)測設(shè)備的技術(shù)要求1、具備三種數(shù)據(jù)采集方式，支持有線21客運(yùn)專線鐵路工后沉降監(jiān)測預(yù)報(bào)信息管理系統(tǒng)1、工程基本信息輸入1）沿線基礎(chǔ)地理信息2）鐵路線路基本信息3）監(jiān)測網(wǎng)基本信息2、監(jiān)測信息輸入 沉降監(jiān)測點(diǎn)基本信息監(jiān)測點(diǎn)一般信息監(jiān)測