严寒地区测量深埋点施工工艺总结概要.doc

严寒地区测量深埋点施工工艺 分报告之四
严寒地区测量深埋点施工工艺
研究报告
中铁十六局集团有限公司
二O一二年五月
严寒地区测量深埋点施工工艺总结
前言
哈齐铁路客运专线地处松嫩平原，贯穿龙凤湿地和扎龙湿地，是连接哈尔滨和齐齐哈尔的经济大动脉，也是我国第一条高纬度、严寒地区修建的铁路客运专线。设计时速250km，采用Ⅰ型板式无砟轨道结构.
我国东北地区气候寒冷、冻融严重，既有铁路冻害比较普遍，路基冻胀和融沉使路基产生不均匀变形,破坏轨道的平顺性，成为影响铁路运行速度和安全的重大隐患之一。冻融也造成了测量控制点的不稳定,按照常规埋设的控制点，每年冬季过后控制点的高程和平面位置都会有很大的变化，上浮严重的甚至达到10cm。哈齐铁路客运专线运营速度高,对测量的精度也就提出了更高的要求,测量控制点的不稳定直接影响客专的质量,也对哈齐铁路客运专线的建设安全构成威胁。我们的客专建设也面临严峻的考验.为此，局指挥部和项目分部多次召开测量专题会议，针对难点进行攻关讨论，最后经过大家的讨论，研制出了一套针对严寒地区控制点的深埋方案，采用钻孔施工工艺进行埋设，经过三年来的导线复测和水准复测，深埋点基本上解决了严寒地区冻胀问题，能够满足施工测量精度要求.本文以管段内BM134-0和BM141—0为例,着重介绍了哈齐铁路客运专线测量控制点深埋的施工工艺，为今后严寒地区的客运专线建设提供了理论依据与施工指导。
2。工程概况
2。1工程概况
哈齐二分部管段位于黑龙江省西南部安达市与卧里屯之间，里程为DK124+478.840-DK135+074。320，管段长度10.6km，主要为桥梁和路基，桥梁采用群桩结构,实心双曲线墩身;路基主要为填方，下部为桩板和桩帽结构，填料为A、B组非冻胀填料，基床表层为级配碎石，桥梁与路基接头处设路桥过渡段.测量控制点沿线路两侧交替布置.
2.2地形地貌
本管段位于黑龙江省西南部安达市与卧里屯之间，该地区地势平坦,稍有起伏，局部为洼地，海拔高程一般为144。6m～146。0m，地面最大起伏1。5m.
2.3工程地质
本管段经过地区地层：表层为粉质粘土,黑色,软塑，厚度1。5~2。0m，ó0=140KPa；粉砂层， 厚度0～3.5m,ó0=90KPa；粉质粘土层,厚度2～12m,ó0=160KPa;粘土层,厚度4～12m,ó0=170KPa;中、粗砂层，厚度约1。2m，ó0=450KPa～550KPa。
地震动峰值：0。05g(地震基本烈度Ⅵ度）
2。4水文资料
沿线地下水为第四系孔隙潜水，地下水埋深0。6~4。8m（高程140。5~144.6m)。地下水主要由大气降水及地表水补给，以蒸发方式排泄，水位变幅1~3m.地下水具有硫酸盐侵蚀性。侵蚀等级为H1.
2。5气象资料
沿线大部属于中温带亚湿润～亚干旱大陆性季风气候区.冬季严寒干燥漫长，夏季多雨凉爽，春、秋季干旱多风;蒸发强烈且持续时间长，蒸发量大于降水量3倍左右。由于沿线最冷月平均气温均低于—15℃，属严寒地区。年平均气温4。1℃~4.7℃,极端最高温度38。7℃~40。8℃，极端最低温度-36.8℃～—39.3℃,年平均降雨量418.1～537。5mm，年平均蒸发量1411。2～1826。mm，平均相对湿度59％~64%，年平均风速2.9~4.0m/s,最大定时风速21。7~24.7m/s，最大积雪厚度13～24cm,最大季节冻土深度189~272cm.
3。施工准备
1. 选点：控制点位置选择要遵循以下原则，控制点之间距离要远近合适，前后通视,尽可能临近客专线路，施工过程中不容易被破坏的位置。
2. 施工准备：对选点位置进行调查勘探,确保地下无管线后方可进行钻孔作业，作业前应对作业平台进行平整和夯实.
3. 选用机械及工具：GC130钻机，铁锹，卷扬机吊架或辘轳，捞渣筒.
4. 材料准备:Φ200钢管，Φ100钢管，橡胶圈,测标,砖及混凝土盖板.
4.施工工艺
1.护筒埋设
根据选点地质情况决定是否需要埋设护筒,地质条件较差地点应埋设钢护筒,防止钻进过程中出现孔口坍塌。护筒埋设同桥梁钻孔桩.
2。钻机就位
埋设好护筒后,即可进行钻机就位，就位时，只要使钻锥中心对准护筒中心即可，附近没有管线对中心偏差无要求,但钻进过程中必须保证成孔垂直度.
3。 钻机钻进施工
钻机就位准确后开始钻进。初始钻进时，先在孔内注水，加粘土,小进尺制浆，在护筒刃脚处控制进尺速度，使刃脚处有坚实的泥浆护壁,钻至刃脚下1m后正常钻进。钻孔作业时，及时取渣，注意地质变化.
4。终孔检查及清孔
钻进过程中采用水平尺检查钻机水平，确保钻孔垂直度，钻进深度超过冻土层厚度(2m-2。7m)并至少要嵌入砂砾土层或持力层2m-3m，钻进到位后采用换浆法清孔，清孔后,用流速计检测泥浆稠度，孔内沉淀指标应达到规范规定标准.
5. 标杆安装及灌注混凝土
（1)检孔合格后安装标杆,两节标杆之间采用国标管箍连接，逐节下放标杆（标杆孔底封闭）至孔底，然后沿孔壁灌入混凝土至标杆顶部以下3.5m，（混凝土顶面不得埋住钢管保护管）固定标杆.
（2）套入钢管保护管，钢管保护管与标杆之间采用橡胶圈或麻布封闭，防止混凝土进入两管之间.
（3）回填钢管保护管和孔壁之间空隙，回填至地面以下3m位置时采用细砂回填并夯实。
（4）标杆中灌入无收缩水泥砂浆至管顶，然后安装固定测标。
（5）修砌控制点保护盖,并埋设标点保护控制牌。
图4—1深埋点结构示意图
1—标盖，2-测标，3—标杆（Φ100），4-保护钢管（Φ200)，5-橡胶环， 6-细砂， 7-水泥砂浆,8-混凝土。
5。复测成果比较
1.导线复测
表5—1 常规埋设点导线复测成果对比表
控制点编号
09年10月复测成果
10年4月复测成果
变化值（△X\△Y）
备注
CPII113
5144401.6502
5144401。6510
0.0008

497330。0819
497330.0816
—0.0003

CPII122
5144597.5962
5144597。5962
0.0000

497121。6399
497121。6381
—0。0018

134
5144838。0072
5144838。0282
0.0210

496853。2899
496853。2881
—0。0018

142
5145028。5852
5145028.5952
0。0100

496651.5109
496651。5461
0.0352

CPII—43
5145335。7640
5145335。763
-0。0010

496344。8448
496344.8451
0。0003

CPII164
5145497。3143
5145497。3143
0.0000

496191。2040
496191。2048
0.0008

表5—2 深埋点导线复测成果对比表
控制点编号
10年5月复测成果
11年4月复测成果
变化值（△X\△Y）
备注
CPII113
5144401。6500
5144401.6510
0。0010

497330。0819
497330。0822
0.0003

CPII122
5144597.5962
5144597.5970
0。0008

497121。6399
497121。6399
0.0000

134—0
5144830.1560
5144830.1580
0.0020

496858。5899
496858.5899
0。0000

142-0
5145027。5840
5145027。5850
0.0010

496653。4919
496653.4919
0。0000

CPII-43
5145335。7640
5145335。7650
0。0010

496344。8448
496344。8448
0。0000

CPII164
5145497.3140
5145497。3140
0。0000

496191。2040
496191。2041
0.0010

表5-3 深埋点导线复测成果对比表
控制点编号
11年4月复测成果
12年4月复测成果
变化值（△X\△Y)
备注
CPII113
5144401。6510
5144401。6500
—0。0010

497330。0822
497330。0819
—0。0003

CPII122
5144597.5970
5144597。5960
—0。0010

497121。6399
497121.6399
0。0000

134—0
5144830。1580
5144830。1560
—0。0020

496858。5899
496858。5909
0.0001

142-0
5145027.5850
5145027。5850
0。0000

496653。4919
496653.4919
0。0000

CPII—43
5145335。7650
5145335.7640
—0。0010

496344.8448
496344。8448
0.0000

CPII164
5145497.3140
5145497。3140
0.0000

496191。2041
496191。2042
0。0001

根据复测结果对比，采用常规方法埋设控制点，经过一个冬季，平面位置变化最大为3.5cm，采用深埋点后，控制点稳定.
2。水准复测
表5—4 常规埋设点水准复测成果对比表
控制点编号
09年10月复测成果
10年4月复测成果
高差（m）
备注
BM43
146。85554
146.85554
0.00000
设计点
BM141
147。63005
147。68368
0.05363

BM134
146。29104
146。35002
0。05898

BM122
145.99608
145.99608
0。00000
设计点
表5—5 深埋点水准复测成果对比表
控制点编号
10年5月复测成果
11年5月复测成果
高差（m）
备注
BM43
146。85554
146。85554
0.00000
设计点
BM141-0
147.35021
147。35102
0.00081

BM134—0
146。42009
146.42008
—0.00001

BM122
145.99608
145.99608
0。00000
设计点
表5-6 深埋点水准复测成果对比表
控制点编号
11年5月复测成果
12年5月复测成果
高差（m）
备注
BM43
146.85554
146。85554
0.00000
设计点
BM141-0
147。35102
147。35084
-0。00018

BM134—0
146。42008
146。42086
0。00078

BM122
145.99608
145。99608
0。00000
设计点
根据复测结果对比,采用常规方法埋设控制点,经过一个冬季，高程变化最大为5.9cm（上浮），采用深埋点后，控制点稳定。
结束语：
经过三年来的冻融考验，采用此种深埋点方法已经解决了严寒地区控制点不稳定难题，但是还有许多问题值仍然值得我们去研究，在今后的施工过程中还要认真总结，为严寒地区的施工积累经验。
附件：1.附合导线计算表.
2。水准测量记录.