高速铁路路基工后沉降观测共80页文档
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高速铁路路基施工沉降观测问题探讨摘要:详细阐述了高速铁路路基施工沉降观测沉降监测的内容及设置原则、沉降测试方案、测量频度和工后沉降的分析与评估,为解决高速铁路路基施工沉降问题提供了新的技术资料。
关键词:高速铁路,路基,沉降观测。
1高速铁路路基沉降观测沉降监测的内容及设置原则监测内容主要有:路堤及浅挖路基的路基面沉降监测、基底沉降监测、路堤本体沉降监测、过渡段不均匀变形监测,软土或松软土地基路堤地段的水平位移监测、桩网结构的加筋(土工格栅)应力、应变监测等。
监测范围涵盖所有沉降发生的路基地段。
沉降监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。
以路基中心沉降监测为重点,包括路基面沉降监测,基底沉降监测,路堤本体沉降监测,另外软土和松软土地基路堤地段的水平位移监测等。
路基面监测点是变形监测的重点部位,同时,为评价沉降发生与发展规律,预测总沉降量及工后沉降完成时间,还必须在路基填层中以及路基基底布置监测点。
路基面监测点布置密度满足变形评估的需要,路堤本体及路基基底变形监测点的布置在路基面监测点同一监测剖面上,易产生不均匀沉降地段,对监测断面进行加密处理。
2高速铁路路基沉降观测沉降测试方案(1)路基面沉降监测。
路堤地段每个监测断面设三个点,分别位于路基中心、两侧路肩,采用监测桩,在路基成形后设置。
典型路堤断面沉降观测布置示意图见图1。
观测方案为分别于线路中心、两侧路肩各设置一个监测点,每个监测断面三个点。
监测方法采用监测桩,在路基成形后设置。
典型路堑断面沉降观测布置示意图详见图2。
图1 典型路堤断面沉降观测布置示意图图2典型路堑断面沉降观测布置示意图(2)基底沉降监测。
在地基表面处理完成后、路堤填筑前,在路堤基底地面的线路中心预埋高精度智能型单点沉降计进行基底沉降监测。
每隔一段距离,在线路中心增设沉降板进行沉降校核监测。
当地表横坡大于20%时,在填土较厚一侧增设1 个测点(仍采用高精度智能型单点沉降计),以评价基底沉降的均匀情况。
新建铁路路基沉降变形观测及评估方案**** 客运专线公司2 0 1 0 年3 月目录第一章总则 (4)一、适用范围 (4)二、技术依据 (4)第二章组织管理 (6)一、职责分工 (6)(一)建设单位 (6)(二)施工单位 (6)(三)监理单位 (7)(四)设计单位 (8)(五)咨询单位 (8)(六)评估单位 (8)第三章通用要求 (10)一.沉降变形测量等级及精度要求 (10)二.沉降变形监测网主要技术要求及建网方式 (10)三.沉降变形测量点的布置要求 (12)四.沉降变形监测测量工作基本要求 (13)五.沉降变形监测观测具体要求 (14)六.沉降变形监测平行检测工作 (16)第四章专业要求 (17)一、路基工程 (17)(一)路基沉降变形观测 (17)ii欢迎下载(二)路基工程沉降评估 (28)(三)过渡段沉降变形观测 (30)(四)过渡段的沉降评估 (31)四、综合评估 (32)附件一:线下工程沉降变形观测及评估流程图 (33)附件二:资料传递程序 (35)附表4 路基沉降观测记录表(沉降观测桩) (38)附表5 路基观测桩沉降量记录汇总表 (39)附表6 路基沉降观测记录表(沉降板) (41)附表7 路基沉降板观测记录汇总表(沉降板) (42)附表8 路基沉降板观测记录表(剖面管) (43)附表9 路基分层沉降观测记录表. (44)附表10 路基分层沉降观测记录汇总表 (45)附表11 路基边桩位移观测记录表. (46)附表12 路基边桩位移观测记录汇总表 (47)附表13 过渡段沉降量记录汇总表. (48)第一章总则为指导铁路路基(含过渡段)的沉降变形观测、无碴轨道铺设条件的评估工作,制定本方案。
无碴轨道铺设条件评估的重点应是线下工程的沉降变形,评估应综合考虑沿线路方向各种结构物间的沉降变形关系,以标段为单位实施。
设计单位按照本指导方案,以标段为单位制定沉降观测设计方案。
无碴轨道铺设条件的评估数据必须采用先进、成熟、科学的检测手段取得,且必须真实可靠,全面反映工程实际状况。
高速铁路路基沉降观测浅谈高速铁路路基沉降观测元件与埋设技术要求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,应根据不同的结构部位、填方高度、地基条件、堆载预压等具体情况来设置沉降变形观测断面。
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。
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 沿线路方向的间距一般不大于50m;对地势平坦且地基条件均匀良好的路堑、填方高度小于5m且地基条件均匀良好的路堤可放宽到100m。
2 对地形、地质条件变化较大地段应加密断面,一般间距不大于25m,在变化点附近应设观测断面,以确保能够反映真实差异沉降。
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 路堤与不同结构物的连接处应设置沉降监测断面,每个路桥过渡段在距离桥头5m、15m、35m处分别设置一个沉降监测断面,每个横向结构物每侧各设置一个监测断面。
观测元件与埋设技术要求:1、沉降观测桩:选择φ20mm钢筋,顶部磨圆并刻划十字线,底部焊接弯钩,·待基床表层级配碎石施工完成后,在观测断面通过测量埋置在设计位置,埋置深度不小于0.3m,桩周0.15m用C15混凝土浇筑固定,完成埋设后按二等水准标准测量桩顶标高作为初始读数。
2、沉降板:由底板、金属测杆(φ40mm镀锌铁管)及保护套管(φ75mmPVC管)组成。
钢筋混凝土预制板尺寸为500 mm×500mm,厚5 mm。
①沉降板埋设位置按设计测量确定,埋设位置处可垫10cm厚砂垫层找平,埋设时确保测杆与地面垂直。
②放好沉降板后,回填一定厚度的垫层,在套上保护套管,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套管,完成沉降板的埋以设工作。
③测量埋设就位的沉降板测杆杆顶标高读数作为初始读数,随着路基填筑施工逐渐接高沉降板测杆和保护套管,每次接长高度以0.5m 为宜,接长前后测量杆顶标高变化量确定接高量。
路基工后沉降标准资料分析随着高速铁路的发展,对路基工后沉降的要求越来越高。
路基的工后沉降包括:路堤填筑部分的沉降和地基的沉降。
一般路基施工完成后的工后沉降,路堤填筑部分的沉降极小,主要是地基的沉降。
各国对路基工后沉降的要求是考虑线路维修养护条件及路基不均匀沉降差对线路的影响。
法国高速铁路对于有碴轨道不均匀沉降差为20mm/10m,最大沉降量为5cm;对于无碴轨道不均匀沉降差为30mm/20m,最大沉降量为5cm。
德国高速铁路对于无碴轨道考虑扣件调整范围为20mm,在保证轨道线形的情况下,路基工后最大沉降量为3倍的扣件允许调整量,则路基工后最大沉降量为6cm。
日本高速铁路对于无碴轨道考虑路基工后最大沉降量为3cm。
韩国高速铁路考虑路基工后沉降最大沉降量为7cm。
(可能为有碴轨道)台湾高速铁路考虑路基工后沉降标准是采用法国标准。
目前各国高速铁路在制定路基工后沉降标准时主要是考虑线路的维修养护标准,特别是考虑了无碴轨道结构对路基沉降的高标准要求,其工后沉降较小。
从高速铁路线路平顺性考虑,路基应控制沉降差和最大沉降量。
我们认为高速铁路路基是免维修的,而实际上高速铁路路基是处于常维护的状态(每天要对线路状况进行检查,按日常养护维修标准对其进行调整)。
高速铁路的每2年要进行一次大的维修养护。
高速铁路的养护维修模式与一般铁路有了质的变化。
对于路基工后沉降应提出路基工后沉降差和最大沉降量的标准,供设计和施工考虑。
路基工后沉降从轨道养护维修标准考虑,路基工后沉降差应考虑线路短波不平顺和扣件可调值,路基工后最大沉降量应考虑线路长波不平顺和钢轨位置的可调整量。
着国民经济的发展和人民生活水平的不断提高,旅客对于乘坐车辆舒适度和速度的要求越来越高,具体到客运专线而言,即是对路桥结构变形和强度指标的要求越来越高。
从德、法、日三国针对我国高速铁路设计咨询结果来看,德、法强调控制路基的不均匀沉降,其追求沉降的目标是不均匀沉降为零;工后沉降5cm或3cm的指标相对而言较为严格,如何确保路基沉降变形满足质量标准要求成为路基工程的重点课题。
引言自1825年世界上第一条铁路诞生以来,世界各国重视铁路研究工作的专家、学者,始终在为提高列车的行车速度作不懈的努力。
在我国铁路“十五计划”编制中已明确指出,要加强快速客运专线的建设,逐步建成以北京、上海、广州为中心,连接各省会城市和其它大型城市间铁路快速客运系统。
高速铁路对轨道的平顺性提出了更高的要求,而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荷载的基础,它也是线路工程中最薄弱最不稳定的环节,路基几何尺寸的不平顺,自然会引起轨道的几何不平顺,因此需要轨下基础有较高的稳定性和较小的永久变形,以确保列车高速、安全、平稳运行。
从德、法、日三国针对我国高速铁路设计咨询结果来看,德、法强调控制路基的不均匀沉降,其追求沉降的目标是不均匀沉降为零。
工后沉降的指标相对而言较为严格,如何确保路基沉降变形满足质量标准要求成为路基工程的重点课题。
我国从很早开始对高速铁路基础关键技术进行了一系列的研究,在借鉴国外高速铁路大量理论、试验和建设实践的基础上,相继制定了相关设计暂行规定和设计指南,初步形成了具有中国特色的高速铁路技术体系,建设世界一流水平的高速铁路。
2005年1月5日,国务院批准了《铁路中长期发展规划》,从此拉开了高速铁路建设的序幕。
本设计是根据铁道部建设司2006年4月10日下发的《关于尽快开展〈无碴轨道铺设条件评估技术指南〉编写工作的通知》[1]的要求和《客运专线无碴轨道铁路工程测量技术暂行规定》[2]中对线下构筑物的变形测量提出的相关规定,借鉴国外高速铁路无碴轨道铺设条件的相关评估技术要求,进行编制的。
1 哈大客运专线四平段概述1.1 工程概况哈大铁路客运专线被列为我国“十一五”期间东北地区铁路建设重点工程,是我国《中长期铁路网规划》“四纵四横”客运专线网中“北京~沈阳~哈尔滨(大连)”客运专线的重要组成部分,全长约900公里。
中铁十九局集团哈大客运专线管段位于吉林省四平市境内,为新建铁路哈尔滨至大连客运专线站前土建工程Ⅲ标DK579+140~DK602+407.3段工程,线路全长23.2667km,其中桥梁长13.77807km,占59.22%,路基长9.48923 km,占40.78%。
高速铁路路基工程及沉降观测技术最近几年我国高铁建设进行的红红火火,而建设高铁的最终目的正是更好的服务大众。
在高速铁路建设的过程中,掌握高速铁路的核心技术以及自主创新能力的提高正是建设过程中要克服的核心问题。
按照“先进、成熟、经济、适用、可靠”的技术方针,瞄准世界高速铁路最先进技术,通过原始创新、集成创新和引进消化吸收再创新,取得了一系列重大技术创新成果,系统掌握了集设计施工、装备制造、列车控制、系统集成、运营管理于一体的高速铁路成套技术,形成了具有自主知识产权和世界先进水平的高速铁路技术体系。
而高速铁路路基工程正是高速铁路快速发展的基础。
我们知道高速铁路路基工程包括地基工程、路基本体工程、支当结构、边坡防护工程、给水排水工程。
其中地基处理的主要方法有排水固结法(塑料排水法、袋装沙井)、CFG桩、混凝土打入桩、强夯、灰土挤密桩、挤密桩复合地基(砂桩、碎石桩)以及半刚性桩复合地基(粉喷桩、搅拌桩)。
对于这些处理方法,工程师应该根据工程所处的基本实际情况进行合理的选择,以更好的控制路基变形以及路基刚度的均匀性。
从而确保列车行驶时更加稳定安全舒适。
同样,这也是一个工程师应该具备的基本素质,合理选择施工形式,在经济、进度以及安全性上以达到最好的效果。
路基本体工程是指基床以下路基以及基床底层、表层的填料要求。
首先应选择板体性好、可压缩性小、压实快、透水性强的材料,如卵砾石、碎石土及砂砾土等,并要求填料级配适当。
采用非透水性土,当为粘土或粉质亚粘土时,应掺入灰剂量不小于6%的Ⅲ级以上石灰进行改良;当为塑性指数较小的砂土、亚砂土或粉土时,应掺入灰剂量不小于3.5%的标号325以上的普硅水泥进行稳定,也可以采用强度较高的工业废渣,如粉煤灰等,必要时还可采用土工合成材料加筋处理,但施工中应严格按《公路路基施工技术规范》、《公路粉煤灰路堤设计与施工技术规范》和《公路土工合成材料应用技术规范》进行操作。
其实这个也可以进行这样更加细的分类,对路基不同部位的填料,用级配碎石、A、B、C组土以及改良土。
目录1 总则 (1)2 沉降变形测量 (2)3 桥涵工程沉降变形观测技术要求 (11)4 隧道工程沉降变形观测技术要求 (18)5 过渡段工程沉降变形观测技术要求 (20)6 线下工程沉降评估 (21)7 数据传输流程与数据管理 (26)沉降变形观测方案1 总则1.1为指导xx铁路xx标管辖内的工程段,做好施工期间的沉降观测,通过对桥梁及隧道工程的沉降观测资料进行分析,预测工后沉降,提出加速路基沉降的措施,确定无碴轨道的铺设时间,评估路基工后沉降控制效果,确保无碴轨道结构的安全,制定本指导方案。
1.2、无碴轨道铺设条件评估的重点应是线下工程的变形,评估应综合考虑沿线路方向各种结构物间的变形关系,以标段为单位实施。
设计单位按照本指导方案,以标段为单位制定沉降观测设计方案。
1.3、基础工程的沉降观测数据必须采用先进、成熟、科学的检测手段取得,且必须真实可靠,全面反映工程实际状况。
1. 4 沉降变形评估应综合考虑沿线路方向各种结构物间的沉降变形关系,以区段为单位实施。
评估方法应根据不同的工程类型、地质情况、工程措施确定,能够真实反映工后沉降状况。
1.5 沉降变形观测、评估过程是确定铺设无砟轨道的关键时间节点和关键工序的主要依据之一,必需加强“零周期”(即初始值)的过程控制。
1.6 工作依据如下:(1)《客运专线铁路无砟轨道铺设条件评估技术指南》(铁建设[2006]158号);(2)《国家一、二等水准测量规范》(GB12897—2006);(3)《建筑沉降变形测量规程》(JGJ/T8-2007);(4)《铁路客运专线竣工验收暂行办法》(铁建设[2007]183号);(5)《客运专线无砟轨道铁路施工技术指南》(TZ216-2007);(6)《高速铁路工程测量规范》(TB10601-2009、J962-2009);(7)《全球定位系统(GPS)铁路测量规程》(TB10054-97);(8)《客运专线无砟轨道铁路设计指南》(铁建设函[2005]754号);(9)xx铁路工程设计文件;(10)铁道部有关规定。
2.观测断面及点的设置、元件布设2.1 路堤填高<3m,地基压缩层厚<5m地段:断 面间距一般50m.沉降监测桩 H1<3m 基床表层 基床底层地基沉降监测剖面元件布置示意图(A-1型)2.2 路堤下地基压缩层厚≥5m地段及路堤填 高≥3.0地段顺 号 1 观测内容 路基面沉降 观测 路堤基底沉 降观测 路堤基底全 断面沉降观 测 观测 元件 观测桩 观测点 数量 3个/断面 断面 间距 50m 附注 地势平坦、地基条件良好地段 或高度小于5m路堤地段可100m 地基面横坡大于1:5时,每个 断面埋设2个。
2沉降板1~2个/断面50~100m3剖面 沉降管1个/断面一般地段25%的观测剖面,各 类过渡段路基50%的剖面埋设 100~200m 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。
200m 改良土路堤填高大于5m时设, 每个工点不少于1处。
4改良土填土 沉降观测单点 沉降计1个/断面2.2 路堤下地基压缩层厚≥5m地段及路堤填 高≥3.0地段沉降监测桩 基床表层沉降监测桩剖面沉降管 校核剖面埋设 沉降板 路堤基底沉降监测 H2≥5m 压缩变形层无压缩层沉 降 监 测 剖 面 元 件 布 置 示 意 图 ( B-3型 )2.2 路堤下地基压缩层厚≥5m地段及路堤填高≥3.0 地段沉降监测桩 基床表层 基床底层 H1>5m 单点沉降计 每2个剖面设1处沉降监测桩路基本体(改良土填筑) 剖面沉降管 校核剖面设 沉降板 路堤基底沉降监测 压缩变形层改良土填土沉降监测无压缩层沉降监测剖面元件布置示意图(D-1型)H2≥5m2.3 路堤加载预压地段沉降监测桩预压土方 H1<3m 基床表层 沉降板 基床底层 沉降板 路堤基底沉降监测沉降监测桩剖面沉降管 校核剖面设压缩变形层无压缩层沉 降 监 测 剖 面 元 件 布 置 示 意 图 ( F-3型 )一般土质路堑地段1:m1:沉降监测桩 基床表层 挖除换填层 沉降监测桩m路堑地段沉降监测剖面元件布置示意图(E-1型)3.1 路基沉降监测剖面及监测元件布置原则2.4 土质路堑地段 2. 红黏土及膨胀土路堑地段1:m1:沉降监测桩 基床表层 挖除换填层 单点沉降计 基底沉降监测 2.3m 沉降监测桩m红 黏 土 、 膨 胀 土 路 堑 地 段 沉 降 监 测 剖 面 元 件 布 置 示 意 图 ( E-3型 )≥10m观测阶段 路基变形监测分四阶段进行第一阶段:路基填筑施工期间的监测,主要监测路基填土施工期 间地基土的沉降以及路堤坡脚边桩位移; 第二阶段:路基填土施工完成后,自然沉落期及摆放期的变形监 测,该阶段应对路基面沉降、路基填筑部分沉降以及路基基底沉降 进行系统的监测,直到工后沉降评估满足铺设无碴轨道要求为止; 第三阶段:铺设无碴轨道施工期的监测; 第四阶段:铺设轨道后及试运营期的监测。
铁路轨道基础沉降观测记录背景信息本文档旨在记录铁路轨道基础沉降的观测记录。
沉降观测是一个重要的过程,用于监测铁路轨道基础的稳定性和安全性。
观测地点本次观测记录将涉及以下铁路轨道基础的沉降观测:- 地点1:xx铁路轨道基础- 地点2:xx铁路轨道基础- 地点3:xx铁路轨道基础- ...观测时间观测将在以下时间段内进行:- 开始日期:xx年xx月xx日- 结束日期:xx年xx月xx日观测数据在观测过程中,我们将收集以下数据:- 沉降观测点编号- 观测日期和时间- 沉降量测量值- 测量仪器和设备信息- 观测员姓名和联系方式观测方法和步骤为了确保准确性和可重复性,我们将采用以下方法和步骤进行沉降观测:1. 在每个观测点上安装沉降观测点编号。
2. 根据预定的观测时间表,定期进行沉降观测。
3. 使用合适的测量仪器和设备测量沉降量。
4. 将观测数据记录在观测表格中,包括观测日期、时间和沉降量测量值。
5. 在观测结束后,整理和分析观测数据。
数据分析和报告根据观测记录的数据,我们将进行数据分析和报告制作,主要包括以下内容:- 沉降观测点的沉降趋势分析。
- 沉降量的计算和比较。
- 异常或异常变化的观测点的标识和分析。
结论本次铁路轨道基础沉降观测记录将为相关人员提供有关铁路轨道基础稳定性和安全性的重要参考信息。
观测数据的准确性和及时性对于维护和管理铁路轨道基础至关重要。
请注意,本文档仅为观测记录,不涉及法律问题或法律建议。
在实际应用中,请遵循相关的规定和法律要求。