武广铁路客运专线无碴轨道线下工程沉降变形观测与评估技术总结.doc

武广铁路客运专线无碴轨道线下工程沉降变形观测与评估技术总结 1 前言 首先，客运专线高速行车要求轨道具有高平顺性，而无碴轨道铺设后线下构筑物有可能发生不均匀沉降，这不但导致线路维修成本的增加，而且有可能使轨道板开裂从而导致轨道构件的更换及重大的安全隐患。因此，客运专线无碴轨道必须严格控制线下构筑物的不均匀沉降。其次，客运专线无碴轨道对路基、桥涵、隧道等线下工程的工后沉降要求严格、标准高，所以设计中对土质路基、桥梁墩台基础等均进行了沉降变形计算，并采取了相应的设计措施。而影响沉降的因素较多，特别地基在荷载的作用下沉降随时间发展，其沉降变化一般通过土体固结原理进行分析计算，但沉降计算的精度受多种因素的影响，其结果只能是一个估算值，这就导致设计阶段沉降变形计算的精度不足以控制无碴轨道工后沉降。为了解决上述问题，施工期必须按设计要求进行系统的沉降变形动态观测。通过对沉降观测数据系统综合分析评估，验证或调整设计措施，使路基、桥涵、隧道工程达到规定的变形控制要求。分析、推算出最终沉降量和工后沉降，合理确定无碴轨道开始铺设时间，确保客运专线无碴轨道结构铺设质量及运营安全。为统一武广客运专线沉降变形观测系统的技术要求，保证沉降变形观测系统与评估的质量，依据《客运专线铁路无碴轨道铺设条件评估指南》、《客运专线无碴轨道铁路工程测量暂行规定》（铁建设[2006]189号）等标准特对武广铁路客运专线无碴轨道线下工程沉降变形观测与评估进行较系统的技术总结。 沉降变形观测范围及内容 2．1 路基：路基面、路基基底及路堤本体的沉降变形观测。 2．2 桥涵：桥各墩、台；预应力混凝土梁的徐变上拱变形；涵洞沉降观测 2．3 隧道：隧道口仰拱、隧道一般地段和不良、复杂地质区段沉降观测。 2．4 过渡段：路桥、路隧、路涵及路堤过渡段沉降观测。 3 观测断面及点的设置、元件布设 3．1 路基观测断面及点的设置、元件布设 沉降观测断面及点的设置、元件布设应根据地形、地质条件、地基压缩层厚度、路堤高度、地基处理方法及堆载预压等具体情况，结合沉降预测方法和工期要求并遵循《客运专线铁路无碴轨道铺设条件评估指南》（铁建设[2006]158号）的基本要求来具体确定。 3．1．1 路基观测断面及点的设置 1． 路堤填高<3m且地基压缩层厚<5m地段 表1. 路堤观测断面及点的设置、元件布设情况 顺号 观测内容 观测元件 观测点 数量 断面间距 附注 1 路基面沉降观测 观测桩 3个/断面 50m 地势平坦、地基条件良好地段可100m 2 基底沉降观测 沉降板 1个/断面 200m 根据工点工期等具体情况适当增设 图1 沉降监测元件剖面布置示意图（A－1） 2． 路堤下地基压缩层厚5m地段及路堤填高3m、地基压缩层厚<5m地段 表2. 路堤观测断面及点的设置、元件布设情况 顺号 观测内容 观测 元件 观测点数量 断面 间距 附注 1 路基面沉降观测 观测桩 3个/断面 50m 地势平坦、地基条件良好地段或高度小于5m路堤地段可100m 2 路堤基底沉降观测 沉降板 1～2个/断面 50～100m 地基面横坡大于1：5时，每个断面埋设2个。 3 路堤基底全断面沉降观测 剖面沉降管 1个/断面 一般地段和各类过渡段路基25％的剖面埋设剖面沉降管作校核剖面，校核剖面基底同时布置沉降板与剖面沉降管。 4 改良土填土沉降 观测 单点 沉降计 1个/断面 200m 根据改良土工点、土质等具体情况，且改良土路堤填高大于5m时适当增设。 图2 沉降监测剖面元件布置示意图（B-3型） 图3 沉降监测剖面元件布置示意图（D-1型） 3． 路基加载预压地段 路堤加堆载预压地段按上述表2.项布设断面及点，其中路基面沉降观测在路堤填筑到基床底层表面后，在基床底层表面两侧设观测桩，在路基面中间设沉降板后，加载预压进行沉降观测。待预压卸除基床表层填筑后，在路基面两侧及线路中心设置沉降观测桩。其示意图如下： 图4 沉降监测剖面元件布置示意图（F-3型） 4． 土质路基地段 土质路堑（含基岩全风化层）一般地段只设路基面沉降观测桩2～3个/断面，断面间距50m，地势平坦、地基条件良好地段间距100m；当地基地层为红黏土、膨胀土时，同时在换填底面埋设单点沉降计观测地基沉降或隆起情况。 图4 路堑地段沉降监测剖面元件布置示意图（E-1型） 图5 路堑地段沉降监测剖面元件布置示意图（E-3型） 3．1．2 元件埋设及要求 1．元件选取、埋设 （1）沉降板：该元件应埋入褥垫层顶部嵌入10cm，采用中粗砂回填密实，再套上保护套管，保护套管略低于沉降板测杆，上口加盖封住管口，并在其周围填筑相应填料稳定保护套管。其元件及埋设见图6： 图6 沉降板及埋设后示意图 （2）单点沉降计：采用钻孔引孔埋设，钻孔孔径Ф108或Ф127，钻