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路基变形监测及施工质量检测
一、路基变形监测
新建xx至xx铁路客运专线工程路基作为变形控制严格的土工构
筑物,为确保工后沉降控制效果,在填筑期间和填筑完成后需对路基
沉降变形(含地基和本体)进行连续监测。在路堤填筑过程中,指导
控制填土速率,并根据荷载稳定条件下观测9个月的沉降观测资料进
行综合分析,及时调整设计使地基处理达到预定的变形控制要求,待
沉降稳定且工后沉降满足要求后,方可确定轨道结构施工时机并进行
轨道结构施工。同时在运营期间指导轨道参数调整、养护维修,确保
列车高速、平顺、安全舒适运营具有重要意义。
路基变形监测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、地层深层分层沉降监测,另外软土或松软土地基路堤
地段的水平位移监测。每个断面监测的具体项目与数目按设计进行。
路基工后沉降必须满足无砟轨道的要求,施工中要根据设计要求
对沉降变形进行动态监测,构筑系统的综合监测体系,对路基本体及
地基沉降进行全面、系统的监测,实施信息化施工,建立计算机数据
处理系统进行数据处理分析和沉降预测、评估,达到较准确推算沉降,
验证或调整设计措施使地基路基处理达到规定的变形控制要求,根据:.
沉降监测反馈信息进一步完善路基施工措施,分析推算路基的最终沉
降量和工后沉降,确定无砟轨道结构施工和铺轨时间。
路基变形监测分四阶段进行。第一阶段:路基填筑期间的监测,
主要监测路基填筑期间地基沉降及路堤坡脚边桩位移,控制填筑速率;
第二阶段:路基填筑完成后,自然沉落期及堆载预压期的变形监测,
直到工后沉降分析满足无砟轨道铺设要求为止。利用实测数据推算最
终沉降量;第三阶段:铺设无砟轨道施工期间的监测;第四阶段:铺
设轨道后及运营期间的监测。除运营期间的沉降观测外,竣工前的观
测内容都由施工单位进行,过程中应注意资料的保存和交接。
高速铁路路基变形控制十分严格,成立专门的测量监控机构进行
沉降变形监测系统设计与观测。监测队伍由经过培训的专业技术人员
组成。测量精度达到国家二级水准测量标准。尽量减少对施工的干扰。
根据路基工点的特点、长度、工程地质条件等因素确定监测断面
数量,原则上每个工点不少于2个监测断面,监测断面间距不大于
50m;地质条件变化大、地形起伏大及过渡段范围内要适当加密,一
般每20m布置一个监测断面,其中过渡段必须布设监测断面。
1)基底沉降监测
路堤填筑前,于路堤基底地面预埋沉降板进行监测,50~100m
一个断面,每断面设置3个沉降板,路桥过渡段段必须设置。
沉降板
沉降板沉降板
基底沉降监测示意图:.
2)软弱地基水平位移监测
软土、松软土路基地段,沿线路纵向每隔20~50m在距坡脚外
2m、10m处设置边桩进行水平沉降监测,以控制软土地段的填土速率。
各监测断面设4个测点。填土速率控制:路堤中心地面沉降速率≯
10mm/d,坡脚水平位移≯5mm/d。
地
m
3
-2-2
地基分层沉降监测示意图
2m2m
软土地基水平位移监测示意图
软层地基水平位移监测示意图
3)深厚层地基分层沉降监测
深厚层第四系桥路过渡段设置。采用机动钻孔(Φ108mm)引孔
埋设PVC管(Φ100mm)和沉降磁环,利用电磁式深层沉降仪进行观
测。分层设置,厚度大于3m时,每3m增设一组。:.
土层、全风化层厚度≥10m(软土、松软土厚度大于6m)地基,
一般每隔50m设置一处深层沉降监测断面,尤其是过渡段路基必须设
置。路基填筑前,采用钻孔成孔后埋设。
当地表横坡大于20%时,一般于线路中心采用分层沉降计监测,
一个监测断面共设2个测点。
4)路基面沉降监测
路堤地段50米设一个断面,分别于路基中心、两侧路肩各一个
监测点。每个监测断面共3个点。采用监测桩,路基成形后设置。路
桥过渡段段每处设置2个断面。
路堤地段路基面沉降观测示意图
路基沉降观测的主要目的是确定无砟轨道的施工时间。
1)测量频度
监测频率:在路堤填筑期间,1次/天,如发现沉降量急增,每
天增加观测次数1~2次;各种原因暂时停工期间,前2天1次/天,
以后1次/3天。填土结束后前2~3个月至少每5天观测一次;三个
月后可半月观测一次;半年后可一个月观测一次。路基观测资料应随
时和设计资料进行对比分析,对路基施工进行动态控制。
2)沉降监测:.
在路堤正式填筑之前,对已安装好的沉降板、深层沉降仪进行复
测,作为初始数据。
沉降板测杆标高、深层沉降孔孔口标高采用高精度水准仪(或全
站仪)进行二级精度要求的几何水准测量。
每次观测完成后及时整理、汇总测量结果,资料整理要求:
(1)沉降板观测汇总表
(2)绘制荷载—时间—沉降(沉降板、分层沉降)曲线
3)深层沉降变形观测
深层沉降变形观测主要包括:桩顶沉降变形观测、桩间土沉降变
形观测、地基面沉降观测变形观测。采用磁环沉降仪观测,具体如下:
每次观测均对准管口固定位置进行读数。测完最后一个测点后,
手提绳索,将测头提出孔管。每次测量测点需重复测两次,读数差不
大于2mm,取其平均值记入观测记录表。
4)水平位移监测
在路堤正式填筑之前,对位移边桩复测。
采用全站仪测量,测量方案:视准线法与单三角前方交会法相结
合。填筑开始后,每天测量,并及时汇总整理测量资料,当水平位移
大于5mm/d,或垂向位移大于10mm/d,应及时提交施工单位,停止填
筑,待恢复稳定后才可进行填筑。资料整理要求:
(1)边桩水平位移、垂向位移测量记录表
(2)边桩水平位移、垂向位移测量汇总表
(3)绘制荷载—时间—水平位移曲线:.
(4)地面横向位移曲线分布图
5)作业要求
测量技术要求:按二等水准测量进行,采用相对高程系统计算各
点标高。相关技术要求参见《客运专线无砟轨道铁路工程测量技术暂
行规定》、《无砟轨道铺设条件评估技术指南》。
观测资料应齐全、详实、规范,符合设计要求,并应及时整理、
汇总分析,并提供给设计单位修正完善。
当路堤中心线地面沉降速率、坡脚水平位移速率异常或超过限值
时,立即停止填筑,待观测值恢复到限值以内再进行填筑。
沉降观测以二等几何水准测量高程,观测精度不低于1mm。
在填土过程中,观测边桩水平位移和高程变化,分析土体的侧向
位移值及其发展趋势,判断地基的稳定性。
通过测量路肩观测桩的高程变化,确定路基面的沉降量。
每次观测沉降后根据观测结果整理绘制“填土高~时间~沉降量”
关系曲线图。
认真做好沉降板、位移桩、基桩的埋设与保护。
二等水准测量仪器采用精密水准仪,配用铟瓦水准尺。水准尺进
行标尺零点不等差、1m长度和1dm长度等项目的检验,装有圆水准
器,不符合要求不能使用。
每期观测做到四个固定:固定观测人员;固定仪器及水准尺;固
定后视尺读数;固定测站及转点。
观测时携带尺垫,严禁用砖石或不设尺垫作为转点。:.
成果整理时,首先检查手薄中的数据和计算是否正确,观测限差
是否符合要求,文字说明是否齐全。计算两期观测的沉降量和累计沉
降量,为了清楚地表示时间、填土高度和沉降量之间的关系,及时绘
制沉降点的时间-填土高度-沉降量的关系曲线。
6)数据处理与分析
对各元器件读数尽可能的实现数据自动采集,对人工观测数据当
天整理,并输入计算机数据管理系统,提高信息化水平。
对施工过程中记录的数据及时整理,分类成表,当天分析,以监
控施工效果。
建立施工过程中土体应力、变形、孔隙水压力、土性参数与施工
参数、时间等关系曲线,确定最佳施工参数。
基于室内土工测试、力学试验结果及路基沉降监测数据,建立工
后沉降的预测方法,评价路基工程长期稳定性。
7)元器件保护措施
。
所有的测试元件要做好明显标志,插上醒目的彩旗或标志牌。
工地施工设专人指挥,保护元件。
建立损坏处罚与赔偿制度。
二、路基施工质量检测
新建xx至xx铁路客运专线路基技术标准高,质量的检验检测是
路基工程质量控制的关键环节。施工中应严格按照设计与有关检验检
测规范标准的要求进行。:.
除下述主要检测项目外,所有的分部分项工程在施工过程和施工
完成后都必须严格按照有关的标准规范以及设计的要求进行检验检
测。
(1)路基工程的各类质量检测报告、检查验收记录和其他工程
技术管理资料,必须按规定及时填写,并且严格履行责任人签字确认
制度。施工质量验收资料的归档整理符合有关规定。工程质量验收记
录长期保存。
(2)对主要材料、半成品、配件、设备的外观、规格、型号和
质量证明文件等进行现场验收,并经监理工程师检查认可。各工序应
按施工技术标准进行质量控制,每道工序完成后,进行检查,并形成
记录。工序之间应进行交接检验,上道工序应满足下道工序的施工条
件和技术要求。相关专业工序之间的交接检验应经监理工程师检查认
可,未经检查或经检查不合格的不得进行下道工序施工。
(3)工程质量的验收应满足以下要求
①施工质量检验验收的人员应具备规定的资格。
②工程施工质量的报验前均应自行检查评定合格。
③隐蔽工程在隐蔽前应通知监理单位进行验收,并应形成验收文
件。
④涉及结构安全的试块、试件和现场检验项目,必须经监理单位
按规定进行平行检验、见证取样检测或见证检验合格才满足质量控制
的要求。:.
(1)材料的检测
原材料是控制质量的基础,为确保路基工程质量,路基工程中用
到的水泥、钢筋、粉煤灰、砂石、土工格栅等材料应满足设计要求,
严格按照有关标准的规定及设计要求分批次、分时段进行质量检测。
包括进场以及进场后使用过程中的检测都必须严格进行。
(2)填料的检测
填料是关系到路基填筑质量的关键因素。本段的填料主要包括A、
B组填料和级配碎石。A、B组填料按下表进行检测。
A、B组填料类别表
试验项目、频次
填料类别
颗粒级配颗粒密度
粗粒土、碎石10000m(或土性明310000m3(或土性明
土显变化)显变化)
级配碎石填料的原材料质量、粒径、级配及质量满足设计要求。
碎石颗粒中针状、片状碎石含量控制在20%;质软、易破碎的碎石含
量控制在10%以下;黏土团及有机物含量不得超过2%以下。每2000m3
抽样检验1次颗粒级配、颗粒密度、针状、片状颗粒含量、黏土团及
有机物含量。
(3)软基处理后质量的检验
软基处理质量对路基基底的沉降有明显的影响。各种软基处理方
法处理完成后的主要检测内容为::.
①CFG桩
桩身质量、完整性检验总桩数的10%。采用低应变检测方法进行
检测。
处理后的复合地基承载力、变形模量应满足设计要求;处理后的
单桩承载力(按柱桩设计时)应满足设计要求,一般检验不少于总桩
数的2‰,且每检验批不少于3根,采用平板载荷试验进行检验。
②混凝土灌注桩
:混凝土强度等级须满足设计要求,
按规范要求制作混凝土试件,进行混凝土强度试验。
、完整。对钻孔桩桩身混凝土全部进行无损
检测。对桩身混凝土质量有疑问和设计有要求的桩,采用钻芯取样进
行检测。须请专业检测单位检测。
。采用静载试验的方法,按
设计要求的数量进行检验。
(4)路基压实质量检测
路基填筑压实后的质量检测对于控制路基的整体刚性,确保路基
满足南广铁路高的平顺性至关重要。本标段路基压实质量检测主要包
括基床以下路堤(A、B组土)、基床底层(A、B组物理改良碎石土)
和基床表层(级配碎石)。
①基床以下路堤:每100m每压实层抽样检验孔隙率6点,其中:
左、右距路肩边线1m处各2点,路基中部2点;每100m每填高约:.
90cm抽样检验地基系数4点,其中:距路基边线2m处左、右各1点,
路基中部2点。
②基床底层:沿线路纵向每100m每压实层抽样检验孔隙率(粗
粒土和碎石类土)6点,其中:左、右距路肩边线1m处各2点,路
基中部2点;每100m每填高约90cm抽样检验地基系数4点,其中:
距路基边线2m处左、右各1点,路基中部2点。
③基床表层:沿线路纵向每100m每压实层抽样检验动态变形模
量和孔隙率各6点,其中:左、,路基
中部2点;抽样检验地基系数K304点,其中:左、右距路肩边线
,路基中部2点。另外应根据设计要求选用EV2对压
实质量进行检验。