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铁路工程沉降观测(一)变形监测网及基本要求
2021-05-28 10:21:32    点击:

铁路在施工和运营期间,应根据设计文件要求对铁路及其附属建筑物进行变形测量。变形测量的内容包括路基、涵洞、桥梁、隧道、车站以及道路两侧高边坡、滑坡地段的垂直位移监测和水平位


铁路在施工和运营期间,应根据设计文件要求对铁路及其附属建筑物进行变形测量。变形测量的内容包括路基、涵洞、桥梁、隧道、车站以及道路两侧高边坡、滑坡地段的垂直位移监测和水平位移监测。变形监测频率应根据监测目的、变形量的大小和变形速率等因素进行设计。铺设轨道(道床)前,应对铁路工程沉降变形进行系统的评估,确认工后沉降和变形符合设计要求。根据《铁路工程沉降变形观测与评估技术规程》(Q/CR9230-2016)要求,新建无砟轨道和设计时速200公里及以上有砟轨道铁路的路基、桥涵、隧道工程需进行沉降变形观测与评估;设计时速200公里以下有砟轨道软土、松软土等特殊地段路基可参照《铁路工程沉降变形观测与评估技术规程》执行。
 
        铁路线下工程沉降变形观测工作以桥梁、路基、隧道及涵洞等建(构)筑物的垂直位移观测为主,水平位移监测根据桥梁、路基等工点具体要求确定。
 
       变形监测网高程系统应与精密水准网高程系统相一致,一般采用1985国家高程基准,特殊工点可采用独立高程系统。
 
         结构物的变形监测应充分利用CPⅠ、CPⅡ和水准基点作为水平和垂直位移监测的基点,并在此基础上加密工作基点。
 
        在对路基(含过渡段)、桥梁、隧道等不同结构物的基础沉降变形预测评估完成后,应绘制区段或全线的沉降预测沉降变形曲线,确认其满足铺设无砟或有砟轨道的要求。路基(含过渡段)、桥涵、隧道等结构物的线下沉降变形观测及评估均是指线下结构本体的沉降变形,不包括区域性沉降的影响。而对于区域沉降地段,对沿线存在区域性地面沉降的地区,需根据地质条件布设地面沉降观测网应进行长期监测,分析桥墩沉降对高速铁路的影响,以便采取相关对策,对铁路无砟或有砟轨道的铺设时机进行全面评估。严寒地区需进行路基的冻胀监测工作。
 
(一)变形测量等级及精度
 
       沉降变形和冻胀变形观测可采用水准测量、光电测距三角高程测量的方法。高速铁路沉降变形测量一般按三等规定执行。对于技术特别复杂工点,可根据需要按二等的规定执行;新建时速200km有砟铁路路基可按四等垂直位移监测网的要求进行沉降变形观测;冻胀变形观测应按三等垂直位移监测网的要求观测。沉降变形观测为水准测量时,观测线路应布置成附合路线,附合长度不大于1km。
 
观测原则可点击参阅以下文章:
 
     变形观测的“五固定”原则
 
(二)变形监测网
 
1、垂直位移监测网
 
       根据沉降变形测量精度要求高的特点,以及标志的作用和要求不同,垂直位移监测网布设方法分为三级。
 
   基准点:要求建立在沉降变形区以外的稳定地区,可直接利用线下精密水准网点。
 
    工作基点:要求埋设在稳定区域,在观测期间稳定不变,测定沉降变形点时作为高程和坐标的传递点。工作基点除使用普通水准点外,按照国家二等水准测量的技术要求进一步加密水准基点或设置工作基点至满足工点垂直位移监测需要。加密后的水准基点(含工作基点)间距200m左右时,可基本保证线下工程垂直位移监测需要。也可将基准点和工作基点合并设置为一级。
 
     沉降变形点:直接埋设在要测定的沉降变形体上。点位应设立在能反映沉降变形体沉降变形的特征部位,不但要求设置牢固,便于长久保存和观测,还要求形式美观,结构合理,且不破坏沉降变形体的外观和使用。沉降变形点按路基、桥涵等各专业布点要求进行。
 
        监测网由于自然条件的变化,人为破坏等原因,不可避免的有个别点位会发生变化。为了验证监测网点的稳定性,应对其进行定期检测。定期复测按每半年进行一次,在区域沉降地区每3个月进行1次复测。
 
        对于技术特别复杂、垂直位移监测沉降变形测量等级要求二等及以上的重要桥隧工点,应独立建网,并按照国家一等水准测量的技术要求进行施测或进行特殊测量设计。
 
水准观测可点击参阅以下文章:
 
原创 水准观测注意事项
 
2、水平位移监测网
 
        水平位移监测按一般三等规定执行,对于软土地基等设计有特别技术要求的复杂工点,可根据需要按二等的规定执行。当施工平面控制网达不到监测精度等级时,应独立建网,并与施工平面控制网进行联测。
 
       水平位移监测网一般按独立建网考虑,根据沉降变形测量等级及精度要求进行施测,并与施工平面控制网进行联测,引入施工测量坐标系统,实现水平位移监测网坐标与施工平面控网坐标的相互转换。
 
水平角观测可点击参阅以下文章:
 
    水平角观测注意事项
 
(三)沉降变形测量点的布置要求
 
        沉降变形测量点分为基准点、工作基点和沉降变形观测点。其布设按下列要求:
 
       1、每个独立的监测网设置不少于3个稳固可靠的基准点。基准点选设在沉降变形影响范围以外便于长期保存的稳定位置。一般可直接使用线下精密水准网点。
 
        2、工作基点选在比较稳定的位置。对观测条件较好或观测项目较少的项目,可不设立工作基点,在基准点上直接测量沉降变形观测点。工作基点间的距离一般在200m左右。
 
        3、沉降变形观测点设立在沉降变形体上,能反映沉降变形特征的位置。
 
(四)沉降变形监测平行检测工作
 
        根据规范要求,在施工单位线下工程沉降变形监测工作的基础上,咨询评估单位应全过程对变形进行平行观测。平行观测测点数不应少于总测点的10%,地质复杂、沉降变化大以及过渡段等区段不应少于20%。平行观测点的选择应有代表性,平行观测成果应及时与观测成果对比,并及时反馈对比结果。
作者:牧场教室
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出处: bilibili

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