高速铁路路基沉降观测的技术与要求.doc

摘要:结合高速铁路对路基沉降的严格要求,提出了沉降测量的重要性,详述了高速铁路路基沉降观测的技术与要求,以确保施工质量和运营安全,可为今后路基沉降测量提供参考。
关键词:高速铁路;路基;沉降观测;要求
近年来,随着我国经济建设的飞速发展,高速铁路的建设更加发展迅猛。然而,速度达200km/h以上的高速铁路,其路基、轨道和桥梁的列车动力作用远大于普通铁路,轨道的不平顺对快速行车引起的列车振动也远比相同条件下普通速度的列车严重,即旅客感受的舒适度因速度的提高而恶化。因此,高速铁路对轨道的平顺性提出了更高的要求。路基是铁路线路工程的一个重要组成部分,是承受轨道结构重量和列车载荷的基础,也是线路工程中最薄弱最不稳定的环节。路基沉降观测对控制铁路工程质量,确保工后沉降满足设计要求至关重要。本文结合汉宜高速铁路对路基沉降的严格要求,对路基沉降观测技术和要求进行了深入研究,通过正确、完整地观测及分析,掌握、控制路基观测可以预测沉降趋势,验证和指导工程设计及施工,以保施工质量和运营安全,也可为今后路基沉降测量提供参考。
汉宜高速铁路区间正线路基工后沉降控制标准按设计速度200km/h控制:一般地段150mm;路桥过渡段80mm;沉降速率40mm/年。汉宜铁路HYZQ-6标段六项目部门起止里程桩号为DK265490.27～DK275849.3,共计10.36公里,其中路基约4.3公里,沿线以黏土、粉质黏土为主。其沉降观测分以下内容。
1沉降观测的目的
1)根据观测数据控制、调整填土速率;2)预测沉降趋势,确定预压卸载时间和结构物及路面施工时间;3)提供施工期间沉降土方量的计算依据;4)预测工后沉降,使工后沉降控制在设计允许范围之内;5)通过实测沉降量,预测沉降量并验证设计合理性;进行设计的再优化,控制和保证工程的建设量。
2仪器设备、人员素质的要求
美国Trimble(DINI)精密水准仪,铟合金水准尺;索佳SET1X全站仪。
人员素质的要求:必须接受专业学习及技能培训,熟练掌握仪器的操作规程,熟悉测量理论能针对不同工程特点、具体情况采用不同的观测方法及观测程序,对实施过程中出现的问题能够分析原因并正确的运用误差理论进行平差计算,做到按时、快速、精确地完成每次观测任务。
3路基沉降观测技术与要求
3.1观测断面设置原则
3.1.1路基工程沉降变形观测以路基面沉降观测和地基沉降观测为主,路基沉降观测断面根据不同的地基条件,不同的结构部位等具体情况设置。同时应根据施工过程中掌握的地形、地质变化情况调整或增设观测断面。
3.1.2观测断面一般按以下原则设置,同时应满足设计文件要求:
1)a.基底沉降监测:每200m设一个监测断面。b.地表沉降观测:松软土地基地段沿线纵向每40m左右设一个沉降观测断面,且每个工点不小于2个观测断面,桥路过渡段起始位置各设一个观测断面。c.路基面沉降监测:在路基面中心及左右两侧路肩处设路基面沉降观测桩,观测桩采用C15混凝土桩,每100m设一个监测断面,并保证每工点至少有一个观测断面。2)路堤与不同结构物的连接处应设置沉降观测断面。路桥过渡段、路基横向结构物两侧均应设置沉降观测断面。3)一个沉降观测单元(连续路基沉降观测区段为一单元)应不少于2个观测断面。4)对地形横向坡度大于1:5或地层横向厚度变化的地段应布设不少于1个横向观测断面。5)软土及松软土路堤填筑时,沿线路纵向每隔20～50m,在两侧坡脚外约2.0m、10m处设水平位移观测木桩。
3.2观测点设置原则
3.2.1为有利于观测点看护,集中观测,统一观测频率,各观测项目数据的综合分析,各部位观测点须设在同一横断面上。
3.2.2为了能够反映出路基的准确沉降情况,沉降观测点要埋设在最能反映沉降特征且便于观测的位置。特别要考虑到因施工而破坏或掩盖住观测点,不能连续观测而失去观测意义。
3.2.3路基水准路线观测按国家二等水准测量精度要求形成附合水准路线,沉降观测点位布设及水准路线观测示意图如图1所示:
3.3观测元件与埋设技术要求
3.3.1沉降观测桩:沉降观测桩采用C15混凝土方桩或圆桩(边长或直径0.1m),其中埋设Φ16mm钢筋一根,桩长0.6m,埋入基床表层以下0.55m;待基床表层级配碎石施工完成后,通过测量埋置在设计位置,桩周0.15m用C15混凝土浇筑固定,完成埋设后用水平仪按二级测量标准测量桩顶标高作为初始读数。
3.3.2沉降板:应严格按设计要求进行埋设,一般情况如下:由钢底板、金属测杆(φ20mm钢管)及保护套管(φ50mmPVC管)组成。钢底板尺寸为30cm×30cm,厚8mm。采用二级测量标准测量沉降板标高变化。1)沉降板位于路堤中心,基底铺设碎石垫层的地段埋设于垫层顶面,基底设混凝土地板地段置于板顶面;沉降板埋设位置应按试验设计测量确定,