沉降变形观测操作流程.doc

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1.1现场观测程序 1
1.1.1建立变形监测网 1
1.1.2建立观测路线 1
1.1.3 沉降观测 1
1.1.4资料汇总 1
1.1.5 观测成果提交 1
1.2 沉降变形观测方法 2
1.2.1 观测桩 2
1.2.2 沉降板 2
1.2.3 剖面沉降法 3
1.3 观测仪器 3
1.3.1 水准仪参数指标 3
1.4 沉降变形观测质量保护措施 4
1.4.1 制度保证 4
1.4.2 观测元器件的保护 4
1.4.3 数据采集与整理保证 4
1.4.4 组织管理保证 4
1.5 观测资料管理 5
1.5.1一般要求 5
1.5.2资料整理 5
1.5.3 资料提交 6
1.5.4 问题及处理方法 7
1.6注意事项 9
1.6.1外业数据采集 9
1.6.2内页数据整理 9

沉降变形观测操作流程
1.1现场观测程序
1.1.1建立变形监测网
根据高速铁路线下工程特点、现场环境条件制定测量施测方案，按照建设单位提供的水准控制点，根据工程的测量施测方案和布网原则要求建立稳固变形监测网。
沉降观测的测量点分为水准基点、工作基点和沉降观测点，水准基点和工作基点构成沉降观测控制网，用于对沉降观测点的长期观测。从实用角度考虑，施工期沉降观测首选固定基准。工作基点需要做定期复测和稳定性分析，当工作基点的变化对沉降观测的影响甚微时，可认为是稳定的。
1.1.2建立观测路线
由变形监测网，依据沉降观测点的埋设要求或设计的沉降布置图，确定沉降观测点的位置。在控制点与沉降观测点之间建立固定的观测路线，并在架设仪器站点与转点处做好标记桩，保证各次观测线路均沿同一线路。
1.1.3 沉降观测
根据编制的施工方案及确定的观测周期，首次观测应在观测点设置稳固后及时进行，首次观测的沉降观测点高程值是以后各次观测用以比较的基础，其精度要求非常高，施测时应采用符合相关技术要求的精密水准仪，并且按二等水准精度要求往返观测，高程取中值。
1.1.4资料汇总
（1）根据各观测周期平差计算的沉降量，编制沉降观测成果表，进行汇总。
（2）根据沉降观测成果表，提供荷载-时间-沉降曲线与荷载-时间-沉降速率图，对于观测数据有异常的需要做分析并附有说明资料，说明资料需要监理的签字认可。
（3）待沉降观测的数据满足《沉降变形观测评估实施细则》要求时上报评估单位进行评估。
1.1.5 观测成果提交
每一设计单元的工程变形测量任务完成以后，要及时进行测量成果整理，提交沉降观测成果资料：
（1）施工方案；
（2）观测基准点与观测点平面布置图；
（3）仪器检验与矫正资料；
（4）观测记录手薄；
（5）平差计算及测量成果表；
（6）沉降变形图标及沉降曲线。
1.2 沉降变形观测方法
为了精确控制高速铁路无砟轨道线下工程的工后沉降及梁体徐变量，需要开展动态设计。对预先埋设的原位观测设备按规定频率及精度进行观测，从而得到荷载-时间-线下结构沉降的或梁体徐变的变化曲线，通过对此曲线的分析推算，结合其他原位观测成果，调整、修改设计，并以调整后的设计指导施工，从而有效控制工后沉降及沉降速率。动态设计需要进行施工控制和未来沉降预测，而这些都要依赖现场原位观测。高速铁路线下结构沉降变形现场原位观测根据测量方法一般分为观测桩、沉降板、剖面沉降管。
1.2.1 观测桩
用钢钎钉入结构中，用水准仪抄平，即可测量路基表面、桥梁墩台、涵洞洞顶及隧道基础的沉降量。方法简单，但只能测定线下结构的外表面的沉降值，无法测试结构体内部某一位置的沉降，且在路基结构中对填土施工有影响。
1.2.2 沉降板
沉降板法是一种最简单、普通的沉降观测方法，一般由底板和测杆、护套组成。底板为边长约50cm、厚度1cm的钢板或厚度为3cm的钢筋混凝土板。
沉降板法一般采用水准仪观测，测量原理简单，对土建施工有一定干扰。沉降板法原理简单，制作方便，其配合水准仪式较适合无砟轨道路基沉降观测的方法。
沉降板通过分层埋设得沉降板，可以得到路基不均匀沉降和路基某一厚度的压缩量。观测方法为：
（1）在观测部位埋设沉降板；
（2）用水准仪对工作基点和沉降板进行观测；
（3）通过工作基点的高程计算观测沉降板的高程；
（4）将算的的高程与上一周期的高程进行对比得出沉降量。
沉降板的优点是造价低廉，操作简便，易于测试，但弱点也很明显，做钥匙影响填土压实施工，压实机械金果实必须绕道而行，极为不便，降低压实质量，其次是一个沉降板只能测量路堤中一点的沉降，一个断面上多放几个沉降板影响压实施工的矛盾更突出，另外一个是损坏后的补救非常困难。
1.2.3 剖面沉降法
剖面沉降测量是将剖面沉降仪探头导轮卡置于剖面沉降管的十字导槽内，从一段按一定间隔依次读数，起始端管口标高采用水平仪按照国家一等精密水准测量方法进行测量，再通过数据处理计算出不同位置处理地基的沉降量。
1.3 观测仪器
1.3.1 水准仪参数指标
水准仪是能够提供水平视线，用以测量各测点之间高差的光学仪器。按精度可分为精密水准仪和普通水准仪，按结构分为微倾水准仪、自动安平水准仪、激光水准仪和数字水准仪（又称数字水准仪）。数字水准仪是目前最先进的水准仪，配合专门的条码水准尺，通过仪器中内置的数字成像系统，自动获取条码尺的条码读数，不在需要人工读数。
对于高速铁路线下工程，水准仪可以测量路基面和路基基底沉降变形，桥梁墩台沉降及梁体徐变变形，涵洞洞身及洞顶填土沉降变形，隧道基础沉降变形，过渡段路基面和基底沉降变形。
水准仪、水准标尺在项目开始前和结束后应进行检验，项目进行中叶应定期检验。当观测成果出现异常，经分析与仪器有关时，应及时对仪器进行检验与矫正。检验与矫正应执行《国家一、二等水准测量规范》（GB/T12896-2006）和《国家三四等水准测量规范》（GB 12898-91）。
常用水准仪及其主要技术指标

生产厂家
型号
主要技术指标/每公里高差标准差（mm）
备注

瑞士徕卡
N3
< 0.2
精密水准仪
NA2
< 0.7
自动安平
NA3000
±0.4
数字编码水准仪
DNA03
0.3
电子测量
美国天宝
DiNi03
0.3
电子测量
中翰
AL-24
±2.5
自动安平
AL-32
1.0
南方测绘
DL-302
1.0
电子测量
德国蔡司
N1002A
±0.2
精密自动安平
南京1002厂
S3d
<±2.5
自动安平
S3bz
<±2.0
1.4 沉降变形观测质量保护措施
1.4.1 制度保证
（1）应建立专门的沉降观测领导小组和观测小组，并明确各自的职责，分工负责，制定相应的惩罚机制。
（2）固定观测人员，加强培训工作，未经培训人员，不得从事沉降变形观测工作。在沉降变形观测实施前，对变形监测网的建立和变形观测测量操作要求进行培训。对人员进行观测理论培训，在实施过程中对人员进行数据采集培训。确保正确的数据采集。
（3）对参加观测人员定期进行考核，不合格人员不得参加本项工作。
1.4.2 观测元器件的保护
（1）所有监测元件埋设时或者监测过程中的损坏，应及时补埋或者设计确认采取其他替代措施。
（2）制定妥善的保护措施并认真执行，确保元器件不因人为、自然等因素而破坏。元器件埋设后，制作相应的标示旗或保护架插在上方，重型机械碾压时并派专人负责指导，以确保元器件不受损。
1.4.3 数据采集与整理保证
（1）严格按各种规定的采集办法进行数据采集，对使用数据采集仪的，指定专人进行数据采集。对使用水准仪观测的，指派专职的测量人员进行量测。
（2）数据采集时应进行简单的数据分析，若与数据突变时，一定要查明原因，否则应重新进行观测，并详细记录。
（3）数据采集厚及时录入电脑并备份，并按要求及时进行整理，防止不同元件的数据错位。
1.4.4 组织管理保证
（1）严格按照《评估指南》规定，无论路基、桥梁、隧道均应要求进行“零”观测，如桥梁承台完成后即埋设观测点进行观测、路基开始填筑即进行基底沉降观测。因此，应制定沉降变形观测计划。
（2）加强沉降变形观测管理，根据实际情况编制标段沉降变形实施方案，固定沉降变形观测人员，并进行培训，确保沉降变形观测的连续性、可靠性。
（3）建立完善的变形监测网，定期复核水准基点和工作基点；建立观测点、观测装置保护制度，落实责任到人；确保观测数据的真实性和连续性。
（4）完善观测资料和表格，规范填写，重要信息应填全；履行设计、监理签认程序。
（5）按规定的格式和评估要求，定期、及时上报沉降变形观测数据，确保分阶段评估工作及时开展。
（6）及时对观测数据分阶段进行分析，出现异常数据及时分析原因，并做好记录，作为附页保存。
（7）完善元器件观测仪器和测量仪器档案，并定期检定。
1.5 观测资料管理
1.5.1一般要求
（1）观测资料应齐全，详细，规范，符合设计及细则要求。所有测试数据真实可靠、可靠，并有可追溯性；记录必须清晰，不得擦该；测试、记录人员必须签名。
（2）人工测试数据应当天及时输入沉降观测管理信息系统，以保证各相关单位在观测过程中实施监控。观测中有沉降异常情况应及时通知有关各方及时处理。
（3）按照资料提交要求及时对测试数据进行整理、分析、汇总，绘制有关分析曲线及完成有关报告。
（4）路基填筑过程中应及时整理中心沉降观测点的沉降量，当路堤中心地基处沉降观测点沉降量大于10mm/天时，应及时通知工程项目部，并要求停止填筑施工，待沉降稳定后再恢复填土，必要时采用卸载措施。
（5）观测数据及观测报告作为铺设无砟轨道前评判路基工后沉降是否满足要求，做为工程竣工验收的依据。
1.5.2资料整理

2

如水准点被碰，可改用其他水准点继续观测。如观测点被碰动后已活动，则需另行埋设新点；若碰动后点位尚牢固，则可继续使用，但因高程已该变，一般可选择结构、荷载及地质等条件都相同的临近另一沉降观测点，取该点在同一期内的沉降量作为被碰观测点之沉降量，但此法不能真正反映被碰观测点的沉降量，如选择适当，亦可得到比较接近实际情况的结果。
（4）沉降曲线自某点起渐渐回升
这种现象一般是由于水准点下沉所致，如采用设置于构筑物上的水准，由于建筑物尚未稳定而下沉，或者因雨季水准点长期被雨水浸泡，或水准点受到超荷载车辆的碾压等致使水准点下沉，或新埋设的水准点由于埋设地点不当，时间短，以致发生下沉。因水准点是逐渐下沉的，而且沉降量较小，但建筑物初期沉降量较大，即当建筑物沉降量大于水准点沉降量时，曲线不发生回升，但到后期，构筑物下沉也逐渐稳定，如水准点继续下沉，则曲线就会发生逐渐回升现象。
为避免这一现象的发生，在选择或埋设水准点时，特别是在建筑物上设置水准点时，应保证其点位的稳定性。如已明确是水准点下沉而使曲线渐渐回升，则应测出水准点的下沉量，以便即使修正观测点的标高。
（5）沉降曲线的波浪起伏现象
曲线在后期呈现波浪起伏现象是沉降观测中最常见的，这是测量中误差引起的。
为减少这种测量中误差的不定性，使所测结果具有统一的趋向性，以保证各次复测结果与首次观测的结果可比性更一致，使观测的沉降量更真实，在沉降观测时自始至终要遵循“五定”原则即通常所说的沉降观测依据的基准点、工作基点、和被观测屋上的沉降观测点点位要稳定；观测时的环境条件基本上一致；观测路线、镜位、程序和方法要固定。在处理这种现象时，要根据整体情况进行分析，决定自某点起将波浪形曲线改为水平线。
（6）曲线中断现象
高速铁路路线下沉观测点铺轨移点或观测点陪碰毁，后来设置的移点或新点绝对标高不一致，回使曲线中断。
为了将中断曲线连接起来，可按照处理曲线在中间某点突然回升现象的办法，估求出未做观测期间的沉降量，并将新设置的沉降点不记绝对标高，而只取其沉降量，一并加载旧沉降点的累积沉降量中。
总之，为了保证沉降观测数据的真实可靠，沉降观测必须严格按测量规范的要求施测；前后视观测最好用同一水准尺；各次观测必须按照固定观测路线进行；观测时应避免阳光直射，且各观测环境基本一致；成像清晰、稳定时在读数；随时观测，随时检核计算，观测时要一气呵成；对沉降观测的成果分析，还可找出同一地区类似结构形式建筑物影响其沉降的主要因素，为以后编制施工组织设计提供参考，同样也为勘测设计单位提供宝贵的一手资料。
1.6 注意事项
1.6.1外业数据采集
（1）控制点和两控制点之间的观测沉降标必须固定不能更换。已经观测过的路基、桥梁、涵洞控制点和和之间包含的观测沉降标已经固定，一律不准更改，没有观测的路基、桥梁和涵洞可根据现场实际情况确定，一旦确定后期不许更改。（已经观测过确定的最好做一统计）
（2）测量过程中，观测沉降标不得测漏、测错，现场如有破坏、被埋情况回来一定报告清楚，相关负责人应及时跟工程局联系。测量时，须注意测量各种误差，尺读数：0.5—1.8,前后视距差：单站小于1.5m，整个线路小于2m。测量过程中如仪器提示超限必须重测。
（3）测量过程中，仪器和尺不得随意调换（每个仪器和尺自身的误差不同）。测量时，测量员测量速度一定要快要准，扶尺在仪器测量期间一定扶正，般站时，尺垫一定踩实，扶尺时不要用力往下压，防止尺垫下沉。
（4）做好外业观测记录，当天天气变化情况记录表，以便以后查阅；
（5）外业数据必须及时传输。外业下班回家应及时把数据传输交给内页，若外业有测错、输错一定及时更改或与内页人交代清楚，如有特殊情况一定及时报告。
（6）各组做好本组的工作计划，并按计划落实，出现问题的及时分析解决。
1.6.2内页数据整理
（1）内页数据一定要分期，一期一期整理好，处理完善。内页处理时，一定注意外业测量是否有增加的观测标，注意DYB文件是否完整无错，不得出现有有错有漏的情况，有问题及时更改。
（2）高程调整问题，每期高程应与上一期做对比。若实测情况中有沉降或升高量很大时，这可能是沉降标破坏重埋和接管，根据实际情况处理！最后须注意沉降标的累积沉降量，当沉降到一定值时会趋向稳定，如有问题即使上报。（高程对照表一定要及时更新保存，为做观测台账做准备）
（3）观测台账和测量周报。观测台账最好测好一期就做一期，可根据最新的高程对照表来做，若发现有没有观测数据的观测标一定得留心检查，这种情况可能是实测有但没处理出来(DYB有错)，也有可能是现场根本没有，是破坏、没埋根据实际情况填写。测量周报必须每周做好，根据实际整体导入软件的数据填写。（每期数据完善之后及时导入软件）
（4）沉降资料按照周期提交，并及时打印出观测手簿（每式三份，填上时间、责任人、复核人员，具体填写要求请电话联系我）；
（5）高程对比表及时完善，有助于沉降资料的符合检测；
（6）密切关注路基（含过渡段）、涵洞、桥梁的最大沉降量、最小沉降量，并做好记录；