前言:中文期刊网精心挑选了运营铁路工程测量规范范文供你参考和学习,希望我们的参考范文能激发你的文章创作灵感,欢迎阅读。

运营铁路工程测量规范范文1
Abstract: The development of high-speed railway construction in China is rapid very much, and it has become a beautiful foreign name card, at the same time, more attention has been paid to the high-speed rail security. Precision engineering measurement technology is the basic premise of the safe operation of the high-speed rail system. In this paper, the characteristics of the technology of precision engineering measurement of high-speed railway relative to traditional railway measurement technology are analyzed and discussed fully, in order to facilitate the high-speed railway staff to grasp and use this technology.
P键词: 高铁;精密;工程;测量
Key words: high-speed railway;precision;engineering;measurement
中图分类号:U238 文献标识码:A 文章编号:1006-4311(2017)15-0126-02
0 引言
高速铁路对轨道的精度、平顺性等几何参数要求十分严格,要求以毫米级的标准来控制各部分的测量精度。从这个角度来讲,高速铁路也属于精密工程测量范畴。与传统铁路工程测量技术相比,高铁工程测量技术对测量仪器、测量方法等要求都更加严格,而且测量精度要求精确到毫米级。我们将适用于高速铁路工程测量的技术体系叫作高速铁路精密工程测量。
1 传统的铁路工程测量方法和不足
1.1 传统的铁路工程测量方法
在铁路工程勘测与线路设计中,传统铁路工程测量技术是将线路中线控制桩作为坐标基准,从初测开始,到定测,再到线下测量、铺轨测量,依靠经纬仪和钢尺逐步展开轨道测量工作。
①初测。初测阶段主要涉及导线平面控制测量和水准高程控制测量两项主要任务。平面控制测量的坐标基准为1954年北京坐标系,测角中误差12.5"(25"),导线全长相对闭合差:光电测距1/6000,钢尺丈量1/2000。
高程控制测量的坐标基准为1956年黄海高程/1985年国家高程基准,采用五等水准(30)精度标准。
②定测。根据初测结果,以初测导线的精度指标放出交点、直线控制桩、曲线控制桩(五大桩)的实际参数。
③线下工程施工测量。线下工程施工测量主要以定测阶段得到的参数以及初测水准点作为坐标基准,逐步测放出高程参数。
④铺轨测量。通过经纬仪穿线法进行直线测量,通过用弦线矢距法/偏角法进行曲线测量,以此得到精确的铺轨精度数据。
1.2 传统的铁路工程测量方法的缺陷
上述主要测控工序主要通过钢尺、经纬仪等完成测控,只能用在对轨道线形精度要求较低的普速铁路工程的测量中。随着电子水准仪、GPS、全站仪等先进测量仪器的开发应用,以钢尺、经纬仪为主的传统铁路轨道测量技术的劣势逐渐显现出来,主要表现在:
①测量精度低:传统铁路工程测量技术对导线方位角测量精度的规定较低(25″)。实际施工中对导线方位角进行复测时常常出现曲线偏角超限现象,施工队不得不调整曲线要素来保证正常施工秩序。该方法基本能满足普通速度的列车对行车舒适度和安全性的要求,但如果是高速列车,将无法达到运行要求。
②线路平面测量可重复性差:以中线控制桩为坐标基准,无法实现对平面高程的分级测控,仅通过定测得到的坐标参数全面控制线路精度,如果中线控制桩连续丢失,恢复时十分困难,客观上会耽误工程测量进度。另外,分级平面控制网的缺失使得工程测量始终缺少稳固的平面控制基准,施工完毕后会直接将线路中线控制桩毁掉,不可重复利用,也就不能采用统一的平面控制基准进行轨道测量。
③平面坐标系投影差大:采用1954年北京坐标系30带投影,投影带边缘边长投影最大变形值为340mm/km,使用全站仪、GPS进行测量放线可能会出现较大的误差。
2 高速铁路精密工程测量的内容
高速铁路精密测量主要涉及平面高程控制测量、线下工程施工测量、构筑物变形测量、轨道施工测量、竣工测量以及铁路投入运营后的运营维护测量。
3 高速铁路精密工程测量技术的特点
在铁路工程勘测以及对平面线形的测控工程中,传统测量方法主要采用定测中线控制桩为坐标基准,施工单位通常在工程全面竣工后直接将中线控制桩损毁,这就使得铁路平面测控工作失去了可参照的坐标基准,如果铁路在工后或者投入运营后需要对线路进行复测,就只能使用相对测量法完成完成测量任务。严格来讲,这种测量模式在普通速度铁路轨道测量任务中基本不会出现问题,但是距离高铁线路测控要求尚有一大段差距。高铁线路精度非常高,线形参数都以毫米级精度标准进行测控。相对测量所得到的参数远远达不到高铁毫米级的精度指标,应该采用绝对测量技术构建一套十分精确的精密测控体系,才能确保实现毫米级的测控目标。
3.1 “三W合一”的测量体系
高速铁路工程测量的平面高程控制网,按施工阶段、测量目的及功能不同分为:勘测控制网、施工控制网、运营维护控制网。我们把高速无砟轨道铁路工程测量的这三个阶段的测量控制网,简称为“三网”。勘测控制网、施工控制网、运营维护控制网均采用CPI为基础平面控制网,以二等水准基点网为基础高程控制网,简称为“三网合一”。
3.2 高速铁路平面控制网的分级布网
①平面控制网分级布网的原则。 如图1所示,高速铁路工程测量平面控制网应在框架控制网 (CP0)基础上分三级布设,第一级为基础平面控制网 (CPI),第二级为线路平面控制网(CPⅡ),第三级为轨道控制网(CPⅢ)。
②各级平面控制网的主要技术要求。高速铁路工程平面控制测量各级平面控制网的主要技术要求见表1。
3.3 高程控制测量的精度标准
高速铁路工程测量的高程系统应采用1985国家高程基准,高程控制网分二级布设,第一级线路水准基点控制网,为高速铁路工程勘测设计、施工提供高程基准,采用二等水准测量等级控制;第二级轨道控制网(CPⅢ),为高速铁路轨道施工、维护提供高程基准,采用精密水准测量等级控制。高程控制网的技术要求见表2。
3.4 CPⅢ自由测站边角交会网测量
作为高铁轨道敷设加密基标以及轨道精调基准的CPⅢ为轨道控制网,在高铁轨道测控中发挥了重要作用。按照测控要求,控制网中各点位之间的距离应设为60m,以确保点位坐标基准为工程测控提供精确的测控参数。在实际测控中,必须按照设计要求通过自由测站边角交会网组建测控网,以CPI/CPⅡ作为坐标基准以固定数据进行平差约束。图2为CPⅢ自由测站边角交会网主体结构。该控制网将自由测站之间的距离设为120m,各测控点位包含3个自由测站点的距离、方向交会。
相对于与常规导线网测量技术而言,CPⅢ自由测站边角交会网测量技术的应用优势十分明显,主要体现在以下几方面: ①CPⅢ自由测站边角交会网中均匀分布的点位有助于精确控制轨道敷设加密基标准以及精调参数。②CPⅢ自由测站边角交会网结构对称,点位均匀,图形整体强度较高,各个点位有三个方向交汇,观测余量多,这对实现精确测控大有裨益。③相邻点位之间的相对精度比较精确,且具有良好的兼容特点,可以保证轨道平顺。④控制点采用强制对中标志,自由测站不存在对中误差,因此测控精度就不会受到点位对中点误差的干扰。
3.5 构筑物变形监测
高速铁路轨道走线长,轨道施工涉及隧道、路桥、涵洞等重要节点的施工内容,施工任务繁重,而且轨道沿线地质状况复杂,一定程度上增加了施工难度。另外,针对无砟轨道铁路测控工程,要特别注意对线下构筑物变形的测控,该环节可以为设计、施工提供精确的参数依据,同时与铁路投入运营后对线路及轨道系统的运行及维护工作息息相关,因此,一定要注意该环节的测控质量。
4 结语
近年来,随着高速铁路在铁路客运系统的普及应用,百年来一直沿用至今的传统铁路工程测控技术逐渐表现出与现代铁路客运系统不相适应的特点。为了提高国内铁路系统发展水平,我国不断学习国内外高速铁路先进测控技术,目前已掌握了高速铁路精密工程测量技术,为适合本国国情的高铁精密工程测量模式的成形打下了坚实的基础。高铁精密工程测量技术在我国的应用,为国内高铁工程的测控提供了精确的技术指标,为我国建设世界一流的高速铁路提供了技术支撑,为高速铁路的安全运行提供了保障。
参考文献:
[1]王长进.中国高速铁路精密工程测量技术.
[2]TBl0601―2009,高速铁路工程测量规范[S].
[3]朱镇波,滕松.精密工程测量及其在铁路中的应用[J].科技风,2016(03).
运营铁路工程测量规范范文2
关键词:无砟轨道;CRTSII型板;测量;CPⅢ;加密基桩
Abstract: the frantic jumble no track with very good smooth, high stability and continuously even flexibility. For this purpose, must provide a high precision CeLiangWang, using the high accuracy of pure tone system CRTSII board position.
Key words: no frantic jumble tracks; CRTSII type board; The survey; CP Ⅲ;Encryption the foundation pile
中图分类号:F530.3文献标识码:A 文章编号:
一、概述
2005年,我国系统引进了德国博格板式无砟轨道设计、制造、施工、养护维修及工装、工艺等成套技术。在铁道部“引进、消化、吸收、再创新”的战略部署下,通过高速铁路的工程实践,无砟轨道系统技术总结、系统技术再创新工作,已经形成了我国CRTSⅡ型板式无砟轨道系统成套技术。
1.1结构组成
主要由钢轨、配套扣件、预制轨道板、砂浆调整层、连续底座板、滑动层、侧向挡块等部分组成,每孔梁固定支座上方设置剪力齿槽,梁缝处设置硬泡沫塑料板,台后路基上设置摩擦板、端刺及过渡板等部分组成。
1.2桥梁直线地段II型板式无砟轨道设计横断面图
1.3桥梁曲线地段II型板式无砟轨道设计横断面图
二、精密控制网测设
高速铁路平面控制网分三级布设,包括基础平面控制网(CPⅠ)、线路控制网(CPⅡ)、轨道控制网(CPIII)。
1.基础平面控制网(CPⅠ)主要为勘测设计、施工、运营维护提供坐标基准,应沿线路走向布设,并在勘测阶段完成;
2.线路控制网(CPⅡ)主要为勘测设计和施工提供控制基准,CPⅡ测量应在CPⅠ的基础上采用GPS测量或导线测量方法施测,控制点的布设一般选在距线路中线50~100m,且不易破坏的范围内,点间距应为800~1000m,相邻点之间应通视;
3.轨道控制网(CPⅢ)的建立基于CPII,主要为铺设无碴轨道提供控制基础,(如加密基桩测设、放样轨道板定位锥,底座板的放样和验收、CRTSII型板竣工测量等)。精确地布设和施测CPIII网是保证CRTS II型无砟板式轨道系统质量的关键。该网的布设和施测,充分考虑利用了全站仪在特定条件下测角具有极高的精度这一特定。
CPⅢ高程测量的测量等级为精密水准测量,测量工作应在CPⅢ平面测量完成后进行,并起闭于二等水准基点。
CPⅢ平面控制测量应使用自动跟踪的全站仪,仪器水平角测量方向中误差不应大于1",距离测量中误差不应大于1mm+2D×10-6(D为测距)。水准测量使用的水准仪等级不应低于DS1级,水准尺应为铟瓦水准尺。
三、CRTS II型板加密基桩和安置点的测设
在每块板接缝处通过CPIII测设加密基桩,相邻加密基桩相对精度应满足:水平位置±0.2mm,高程±0.1mm。加密基桩高精度满足CRTS II型板安装施工要求的测量工作,加密基桩点保证了CRTS II型板的几何位置,同时亦保证了轨道的设计位置和线路参数。
加密基桩和安置点放样
(1)首先根据铁路线路设计参数和加密基桩点的设计位置,使用专用的软件计算设计坐标。
(2)桥上底座板施工完后,利用CPⅢ点,使用全站仪放样加密基桩,放样精度要求小于5。放样加密基桩的同时应对轨道铺设锥加以量出和标志,轨道铺设锥可以采用全站仪坐标放样,或用尺量出锥体的位置。轨道铺设锥和基准点的连线垂直于轨道轴线,分别向左和向右离开轨道轴线0.100m。下图为CRTS II型板安置点及加密基桩点的测量钉。
(3)在有超高的路段,基准点应设在地势较低的一边,轨道铺设锥设在地势较高的一边。
2、加密基桩平面坐标测量
加密基桩平面坐标测量应使用测角标称精度不应大于1″、测距标称精度不应大于1mm+1ppm的全站仪,点位对中误差不应大于0.5mm。全站仪任意设站,通过对线路两侧不少于4对CPⅢ控制点的联测,最终达到确定加密基桩坐标的目的。
(1)对加密基桩的测量要按组进行,每组从65到85米不等,视大气影响而定。为了控制误差,左、右线加密基桩的测量,应分别设站观测
(2)同一测站每个测回加密基桩观测都应由远及近依次进行观测。
(3)每一测站重复观测上一测站的 CPⅢ控制点不应少于 2 对,重复观测上一测站观测的加密基桩不应少于 3 个。
(4)测量结果处理,使用专用软件进行平差计算。加密基桩平面测量数据平差计算后,对不满足精度要求的组重新进行测量。
3、加密基桩高程测量
加密基桩的高程测量应该在CRTSII型板粗铺之后进行,以防止二期荷载对加密基桩高程造成影响。为保证 GRP 高程测量的精度,GRP 高程测量应采用高精度电子水准仪和一把配套条码水准尺施测,施测时采用附合水准路线的方法进行。下图为水准尺及水准尺底部的适配器。
(1)左右线加密基桩高程应分别测量。
(2)对加密基桩进行高程测量时,需要使用适配器,且测量之前将测量钉的对中点内杂物清理干净。
(3)每 300m 左右应与线路同侧稳定的 CPⅢ控制点闭合一次;同一测段应进行往返测。
(4)不同测段间重复观测的 GRP 不应少于 3 个。
(5)高程测量结果处理,使用专用平差软件进行平差计算,对不满足精度要求的测段重新进行观测。
四、CRTS II型板安装测量
CRTSⅡ型板精调的基础是:每块CRTSⅡ型板结构上具有10对在工厂经过精确打磨过的承轨槽;调板时控制点为相对精度能够达到平面0.2mm、高程0.1mm的加密基桩。全站仪架设在加密基桩上,通过测量安置在承轨槽上测量标架的棱镜,利用轨道板精调软件计算实测值与理论值的偏差,进而进行调整,直到高程为±0.3mm,中线为±0.3mm的精度,完成轨道板的精调。如上图5.1 CRTSⅡ型板精调示意图。
2、CRTSⅡ型板精调前的准备工作
1)精调系统参数设置检查。
2)检查精调爪的丝扣是否在中间位置,否则将其调整到中间;同时将精调爪安放在相应的CRTSⅡ型板下面。下图为两种类型的精调爪。
3)将全站仪和后视棱镜架设在加密基桩上。
4)将测量标架放置于CRTSⅡ型板的固定位置,要防止标架的滑动,特别是在有超高的线路段,必须采用绷带将测量标架绷紧在轨道固定件上,如下图。
轨道板精调作业步骤
1)首先调整板头板尾,用程序控制的全站仪测量放置在板头板尾标架上的棱镜,获取调整量。按照显示器上的调整量,用扭力扳手调整精调爪,将轨道板调整到设计位置。
2)调整板中央处的高程。
3)采用完整的测量方式,对6个棱镜进行完整测量,如果个别棱镜的测量结果超出误差要求,可以对单个棱镜进行补测,再进行完整测量;最后将满足CRTSⅡ型板铺设允许偏差要求的数据存储,这样就完成了一块板的精调作业。
五、CRTS II型板铺设精度复测
由于视线距离较大和仪器架设方法不同,这类测量无法达到精调系统所能达到的绝对和相对精度的。因此,该检测应首先用来发现并由此避免轨道板精调和灌浆作业引起的周期性误差。此外,还可用来对相关的精调小组工作质量进行检测。
检测方法,将CRTSⅡ型板测量标架置于与精调作业相同的承轨台上,测量标架上棱镜坐标,并保存测量结果。用分析软件对轨道板所对应轨顶的轨向、高低和扭曲进行偏差计算和平顺度分析,给出超限部分的调整作业方案。
六、技术依据
1、《客运专线无碴轨道铁路工程测量暂行规定》铁建设[2006]189号;
2、《客运专线铁路轨道工程施工技术指南》(TZ211-2005);
3、《高速铁路无砟轨道工程施工精调作业指南》(铁建设函 [2009]674 号);
4、《新建铁路工程测量规范》TB10101-9;
5、《国家一、二等水准测量规范》GB12897-91;
运营铁路工程测量规范范文3
关键词:高速铁路CPⅢ网 ;CRTSⅡ型板式无砟轨道 ;轨道精调 ;建成与复测
Song typeface EIIa abstract: orbit control network (CP Ⅲ) is a three dimensional control network in along the way, the closed in the plane control network (CPI) or line control network (CP Ⅱ) and base line level, after the completion of frantic jumble track laying and operating maintenance provide three-dimensional benchmark. In the construction of CRTS Ⅰ type plate without a frantic jumble orbit, CRTS Ⅱ type slab without a frantic jumble track in the process, from the construction of the base plate line lofting fine adjustment to the rail, rail board fine adjustment is needed to CP Ⅲ control network, when later in the line maintenance, also need to use the CP Ⅲ control network, so the CP Ⅲ control network construction is very important in the construction.
Key words: high-speed rail CP Ⅲ network; CRTS Ⅱ type plate without a frantic jumble orbit; Orbital fine adjustment; Built and retest
中图分类号: U238 文献标识码:A文章编号:2095-2104(2013)
一、CPⅢ网测量前的工作要求
轨道控制网CPⅢ建网测量前首先应对沿线CPI、CPⅡ和二等水准网进行全面复测。其次,CPⅢ建网测量前应制定实施方案,经建设单位审批后执行,且CPⅢ成果应进行评估,合格后用于无砟轨道铺设。最后,CPⅢ控制网外业测量精度要求高,施测难度大,测量方式新,技术要求高,施测单位应做好技术、人员、仪器设备等各方面的准备。
二、CPⅢ网建设的工作流程
CPⅢ网的建设主要包括:CPⅡ控制网加密、线路水准基点加密、CPⅢ布设、CPⅢ平面和高程控制测量等几项主要工作。
精测网加密
CPⅢ测量前,应对CPⅡ点进行加密,确保沿线可用的CPⅠ或(加密)CPⅡ点间距在600m左右。加密、观测、数据处理要求同精测网原网要求。本工区CPⅡ测量采用南方灵锐S86,加密点采用强制对中标,沿线路前进方向左右交替埋设于桥梁的固定支座上方防护墙顶部。
线路加密水准基点埋设于桥梁固定支座上方防护墙顶部,按二等水准测量的技术要求进行,并保证可用的(加密)线路水准基点间距在1000m左右。加密水准点采用天宝DINI03电子水准仪配条码水准尺进行测量,观测数据采用仪器内置储存记录,并转化成电子手簿。
2、CPⅢ点的埋标与布设
1)本工区CPⅢ点强制对中标为中铁四院的国家专利产品。桥梁上每隔60m左右在固定支座正上方的防护墙顶埋设一对CPⅢ标预埋件,要求每对CPⅢ点之间的连线应与此处铁轨的延伸方向大致垂直。CPⅢ预埋件在浇筑防护墙混凝土前预埋,若有遗漏,则采取打孔植筋的方式埋设。
2)CPⅢ点采用7位数的编号形式,前四位采用连续里程的公里数,第5位正线部分为“3”,第6、7位为流水号,01~99号数循环,由小里程向大里程顺次编号,下行线轨道左侧的标记点编号为奇数,上行线轨道右侧的标记点编号为偶数。CPⅢ点丢失或破坏后补埋的点,新点号一般可通过修改原点号中的第1位得到。
CPⅢ测量过程中的自由设站点编号根据连续里程和测站号等相关信息进行编制,如1212C101。前4位为里程,第5位C代表初次建网测量,B代表补测,F代表复测,J代表竣工测量,第6位1代表第一次测量,第7位和第8位代表测站编号,01~99号数循环。
3、CPⅢ测量与数据处理
CPⅢ控制网应采用自由设站边角交会法施测。要求平面独立测量两次,一般情况下第一次从小里程向大里程方向,第二次从大里程向小里程方向。
CPⅢ平面网应附合于CPⅠ、CPⅡ控制点上,每600m左右应联测一个CPⅠ或CPⅡ控制点,当CPⅡ点位密度和位置不满足CPⅢ联测要求时,应按同精度扩展方式加密CPⅡ控制点。
1)CPⅢ布网形式
CPⅢ测量布网形式见图1.1所示。
因遇施工干扰或观测条件稍差时,CPⅢ平面控制网可采用图1.2所示的构网形式,平面观测测站间距应为60m左右,每个CPⅢ控制点应有四个方向交会。
在自由站上测量CPⅢ的同时,将靠近线路的全部CPⅡ点进行联测,纳入网中。每个CPⅢ测量组中需使用同一种棱镜,并做好棱镜常数等参数的设置工作,且应注意联测CPI、CPⅡ采用网形的优先顺序。
2)CPⅢ网平面测量
我工区CPⅢ网平面测量采用徕卡TCRP1201+全站仪,并通过中国地震局第一监测中心计量检定站检定。该全站仪具有自动目标搜索、自动照准、自动观测、自动记录功能,其标称精度为:方向测量中误差不大于±1″,测距中误差不大于±(1mm+2ppm),满足规范要求。配套使用电子测温计,量测精度为±0.1℃,气压计量测精度不低于±5hpa,符合规范要求。
平面观测前,应对全站仪进行检验和校正。
①观测要求
CPⅢ网每个自由测站,一般以前后各3对CPⅢ点为测量目标,每个CPⅢ点至少从3个测站上分别联测。应尽量选择无风的阴天进行或夜间进行观测,并准确测定每站测量时的温度和气压。自由测站间距一般约为120m,最远观测距离不应大于180m。
CPⅢ控制网水平方向应采用全圆方向观测法进行观测,全圆方向观测应满足表《CPⅢ平面网水平方向观测技术要求》的规定。
CPⅢ平面网距离测量应满足表《CPⅢ平面网距离观测技术要求》的规定。
当CPⅢ平面网外业观测的水平方向和距离观测不满足以上技术要求时,该测站外业观测值应部分或全部重测。
②技术指标
CPⅢ平面网的主要技术指标应满足表《CPⅢ平面网的主要技术指标》的规定。
CPⅢ平面自由网平差后,方向改正数的限差为±3″,距离改正数的限差为±2mm。
CPⅢ平面约束平差后的精度指标应满足表《CPⅢ平面网平差后的主要精度指标》的规定,单位权中误差宜为0.7~1.3,可靠性指标最小为0.15,平均为0.25。
CPⅢ平面网的平差计算取位,应按表《CPⅢ平面网平差计算取位》的规定执行。
③CPⅢ网分段与测段衔接
CPⅢ可以根据施工需要分段测量,分段测量的测段长度不宜小于4km。测段间应重复观测不少于6对CPⅢ点,作为分段重叠观测区域以便进行测段衔接。
测段之间衔接时,前后测段独立平差重迭点坐标差值应满足≤±3mm。在坐标换带处CPⅢ平面网计算时,应分别采用相邻两个投影带的CPⅠ、CPⅡ坐标进行约束平差,并分别提交相邻投影带两套CPⅢ平面网的坐标成果。两套坐标成果都应该满足上面的精度要求,两套坐标的CPⅢ测段长度不应小于800m。
④外业记录
在现场测量时应记录各测站的实际情况,它是CPⅢ测量的重要原始数据,应认真填写,对于特殊情况在备注栏中加以说明,结束后装订存档。
⑤内业数据处理
CPⅢ点的平面数据处理软件采用铁道部评审通过的TSDI_HRSADJ软件。观测数据存储之前,必须对观测数据的质量进行检核。观测数据经检核不满足要求时,及时重测。用该软件进行平差计算时,要对各项精度作出评定。平差处理按照数据传输及预处理、坐标概算及距离改化、粗差的剔除、边、角权比、起算点兼容性、平差计算、提交成果七步程序进行。
3)CPⅢ网高程测量
CPⅢ控制点水准测量可按矩形环单程水准网或往返测水准网构网观测。CPⅢ水准网与(加密)线路水准基点联测时,应按精密水准测量要求进行往返观测。
①联测网形
CPⅢ控制点间的水准路线,可选如下水准路线形式中的一种进行。
a)往返测水准网
每一测段应至少与2个二等水准点进行联测,形成检核。联测时,往测以轨道一侧的CPⅢ水准点为主线贯通水准测量,另一侧的CPⅢ水准点在进行贯通水准测量摆站时就近观测。返测时以另一侧的CPⅢ水准点为主线贯通水准测量,对面的水准点作为间视点在摆站时就近观测,计算时不参与平差计算,只是把测量结果和平差结果进行对比。
b)单程矩形闭合环
外业测量时,各闭合环的4个高差应该由2个测站完成,按照后-前-前-后或前-后-后-前的顺序测量。
②主要技术要求
②CPⅢ高程控制网测量要求
CPⅢ高程控制网精密水准测量的主要技术要求,应符合表《精密水准测量的主要技术标准》的规定。
精密水准测量精度要求应符合表《 精密水准测量精度要求》的规定。
CPⅢ高程网精密水准测量测站的主要技术要求,应符合表《CPⅢ高程网精密水准测量测站的主要技术标准》的规定。
CPⅢ高程网的外业观测值不满足要求时,应该部分或全部重测。
③桥面高程传递
当桥面与地面间高差大于3m,线路水准基点高程直接传递到桥面CPⅢ控制点上困难时,可采用三角高程测量法传递,观测两遍,且要求仪器变换仪器高,每次要求手工观测四个测回。
中间设站三角高程测量的主要技术要求,应满足表《中间设站三角高程测量的技术要求》的要求。测量中,前后视必须是同一个棱镜。观测时,棱镜高不变;仪器与棱镜的距离不宜大于100m,最大不应超过150m。前、后视距应尽量相等,一般距离差值不宜超过5m。观测时,要准确测量温度、气压值,以便进行边长改正。
④内业数据处理
内业数据处理包括:测站数据检核、水准路线数据检核。当CPⅢ水准网的环数超过20个时还应进行每千米水准测量的高差全中误差的计算。外业观测数据全部合格后,方可进行内业平差计算,且应以联测的稳定线路水准基点的高程作为起算数据进行固定数据平差计算。
⑤CPⅢ高程区段接边处理
CPⅢ高程测量分段方式与CPⅢ平面测量分段方式保持一致,前后段接边时应联测另外一段2对CPⅢ点。区段之间衔接时,前后区段独立平差重叠点高程差值应≤±3mm。满足该条件后,后一区段CPⅢ网平差,应采用本区段联测的线路水准基点及重叠段前一区段连续1~2对CPⅢ点高程成果进行约束平差。
⑥CPⅢ高程成果的取用
相邻CPⅢ点高差中误差不应大于±0.5mm。CPⅢ高程点复测时与原测成果的高程较差≤±2mm,且相邻点的复测成果高差与原测成果高差较差≤±1mm时,采用原测成果。较差超限时应分析判断超限原因,确认复测成果无误后,应对超限的CPⅢ点采用同级扩展方式更新成果。
三、CPⅢ网的复测与维护
为了保证无砟轨道施工的精度,在施工过程中应根据无砟轨道板、轨道精调等施工阶段及施工组织计划安排对CPⅢ网进行复测,CPⅢ网在竣工验收时必须进行一次复测。
1、CPⅢ网复测要求
在区域沉降漏斗区CPⅢ网测量完成与轨道基准点的测量、铺板和轨检开始的时间不宜相隔太长,以减少桥梁或路基可能发生沉降对CPⅢ点精度的影响。
2、复测精度指标
1)平面
CPⅢ平面网复测采用的观测方法、精度指标及联测上一级控制点CPⅠ、CPⅡ的数量均应与原测相同。CPⅢ点复测与原测成果的坐标较差应≤±3mm,且相邻点的复测与原测坐标增量较差应≤±2mm。较差超限时应结合线下工程结构和沉降评估结论进行分析判断,并根据分析结论采取补测或重测措施。坐标增量较差按下式计算:
Δxij=(Xj―Xi)复―(Xj―Xi)原
ΔYij=(Yj―Yi)复―(Yj―Yi)原
2)高程
CPⅢ高程网复测采用的精度指标、计算软件及联测上一级线路水准基点的方法和数量均应与原测相同。CPⅢ点复测与原测成果的高程较差应≤±3mm,且相邻点的复测与原测高程成果增量较差应≤±2mm。较差限时应结合线下工程结构和沉降评估结论进行分析判断,并根据分析结论采取补测或重测措施。高程增量较差应按下式计算:
ΔHij=(Hj―Hi)复―(Hj―Hi)原
3)成果选用
复测完成后,应对CPⅢ网复测精度进行评价,满足要求后,对复测数据和原测数据进行对比分析和评价,对超限的点位认真进行原因分析,确认复测成果无误。为保证CPⅢ点位的相对精度,对超限的CPⅢ点应按照同精度内插的方式更新CPⅢ点的坐标。最终应选用合格的复测成果和更新成果进行后续作业。
3、CPⅢ网维护
由于CPⅢ网布设于桥梁防撞墙上,会受线下工程的稳定性等原因的影响,为确保CPⅢ点的准确、可靠,在使用CPⅢ点进行后续轨道安装测量时,每次都要与周围其它点进行校核,特别是要与地面上稳定的CPⅠ、CPⅡ点进行校核,以便及时发现和处理问题;同时应加强对永久CPⅢ点的维护,为京沪高速铁路建成后的养护维修提供控制基准。
1)补设CPⅢ标志:在施工或运营过程中应检查标石的完好性,对丢失和破损较严重的标石应按原测标准,并在原标志附近重新埋设。
2)补设CPⅢ点的编号:同新设CPⅢ编号一样,采用7位编号形式(0000400)。
3)外业测量及数据处理:当有CPⅢ点丢失时,应补测此CPⅢ点临近的两个CPII点之间的所有CPⅢ,并约束这两个CPII点进行平差,平差后CPⅢ点复测与原测成果的坐标较差应≤±3mm,当满足3毫米要求后应约束此点周围的五个点和两端的CPII点,并保证各观测的方向与距离的残差满足规范要求,且以本次平差结果为该点的最后成果。
如果不能满足上述要求应结合具体情况分析,如果满足规范要求可对其它点成果进行调整。
【参考文献】:
(1)《国家一、二等水准测量规范》(GB12897-2006);
(2)《高速铁路工程测量规范》(TB10601-2009);
(3)《铁路工程测量规范》(TB10101-2009);
(4)《铁路工程卫星定位测量规范》(TB10054-2010);
运营铁路工程测量规范范文4
关键词:客运专线; 无砟轨道; CPⅢ精密控制网;
1.前言
无砟轨道CPⅢ控制网测量需要运用后方交会法,将控制点点间距离控制在60米左右,精度高于导线测量,一般称为自由设站边角交会法。自由设站边角交会法无论对于勘察设计单位,还是各行业施工单位来说,都是一种新的高精度的测量方法。其测量方法、观测数据的检验、内业计算均有新的要求。
为把石武客专湖北段建设成为我国最好的客运专线,我们在石武客专湖北段无砟轨道CPⅢ网控制测量中,运用自由设站边角交会法,不断探索、灵活运用,取得了很好的效果。CPⅢ为轨道铺设和运营维护提供控制基准。
2.CPⅡ控制点复测与加密
为了确保轨道施工的质量和控制全线施工线路中线的平顺连接,为CPⅢ基桩控制网提供高精度的位置基准,首先需要对涉及到的CPⅠ、CPⅡGPS控制网点进行全面复测。同时,为后续建立CPⅢ控制网的需要及现场施工测量的需要,应在线路两侧按每500米左右1个控制点的间距加密一定数量的CPⅡGPS平面控制点。
3.CPⅢ控制网测量
CPⅢ自由设站边角交会测量方法在客运专线无碴轨道施工测量中首次应用。轨道相对平顺度包含轨距、高低、水平、轨向等4个主控项。因此,CPⅢ自由设站边角交会测量等级和精度必须满足无砟轨道铺设短波和长波平顺度的要求。
3.1 CPⅢ控制网的布设
石武客专湖北段CPⅢ控制网的固定点沿线路布置在路基两侧接触网基础的辅助立柱上、桥梁防撞墙上、隧道壁上,根据建筑物的结构情况,每隔60米左右布置一对点。这样,每个CPⅢ控制点有三个自由设站点的交会方向。CPⅢ平面控制网附合在CPⅠ、CPⅡ或加密的高级控制点上,约相隔500~800米在自由设站点上对附近的高级控制点进行方向、边长联测,以传递坐标和控制误差积累。常规CPⅢ自由设站边角交会控制网如图1所示。
当在自由设站点上不能直接观测高级控制点时,可设辅助设站点。
当布设自由设站点遇到特殊情况时,可隔60米加设一个测站点,在加站点上可仍观测12个方向。
当在正常的两个自由设站点之间加设一个测站点,在加站点上可只观测8个方向。
CPⅢ自由设站边角交会控制网按分段观测计算,分段长度一般为4Km左右。在分段观测连接处应有三条边8个CPⅢ控制点作为公共点进行观测。
3.2 CPⅢ测量标志
CPⅢ的相对精度要求较高,并且边长较短,因此测量标志必须采用强制对中标志。测量标志强制对中的误差一般不应大于0.2 mm,最大不超过0.4 mm。
路基地段的CPⅢ点应布设在接触网基础辅助立柱上;
隧道内布设在隧道内两侧电缆槽盖板上方高度30cm的二衬上。
桥上每隔约60m左右在桥梁固定支座端两侧防撞墙顶面上。
3.3 CPⅢ平面观测
CPⅢ自由设站边角交会是在自由设站点上对CPⅢ点进行方向和边长观测。CPⅢ自由设站边角交会控制网观测采用带自动照准功能的全站仪,全站仪的测角标称精度不低于1″,测距标称精度不低于2mm + 2ppm。观测的技术要求:半测回归零差不大于6秒,一测回中2倍照准差变动不大于9秒,同一方向值各测回较差不大于6秒,同一方向距离值各测回较差不大于3毫米。
CPⅢ在一个测站上观测方向一般为12个,为减少外界对观测的影响,可进行分组观测。另外,为减少气象条件对观测的影响,一般选择在夜间进行观测作业。
为保证每次测量时同一个点使用同一个棱镜,应对测量需要的12个棱镜进行编号1~12,并对每个CPⅢ点使用的棱镜号和连接器进行记录。
在自由站上测量CPⅢ的同时,应将靠近线路的CPI点及全部CPII点进行联测,纳入网中,CPI/CPII点应至少在两个自由站上进行联测,有可能时应联测3次,联测长度应控制在150米之内。当受观测条件限制,只能有一个自由站点和CPI/CPII通视时,应设置辅助点。
3.4 CPⅢ平面观测值的检验
CPIII自由设站边角交会控制网的点位误差分布很均匀,从单位权中误差和点位误差很难判定观测值是否存在粗差。因此,对于观测值的检验是保证CPIII自由设站边角交会控制网精度的关键。CPIII自由设站边角交会控制网按间接观测平差计算,由已知点、观测方向和边长解算设站点和CPIII点的近似坐标,列出观测方向和边长的误差方程式,组成法方程式,解算坐标改正数。
4. CPⅢ测量误差分析
CPⅢ控制点是铺轨时测量的依据。铺轨时根据CPⅢ控制点按自由设站方法测定测站的坐标和高程,对轨道进行测量。对于轨道铺设的长波误差主要是由CPⅢ的点位误差引起的,而放样测量引起的误差影响较小,一般可以忽略不计。
假设距离为60 米,方向中误差为2秒,则正矢误差为0.5毫米。不考虑放样测量误差,这时点位在线路横向上的误差等于相邻测站的相对横向误差。取放样测量点的平均位置来确定轨道位置。产生的正矢误差等于相邻测站相对横向误差的1/4。
轨道正矢的允许误差为2毫米,以2倍中误差为允许限差,则轨道正矢的中误差应为1毫米。轨道正矢误差由设站误差、测量放样误差以及轨检小车的检测误差产生,按等影响原则分配,则每一项中误差为:
(毫米)
测量轨道设站点相对横向误差对轨道正矢误差的影响等于相邻测站相对横向误差的1/4,因此,设站点相对横向中误差应不大于2毫米。因此,按120米间隔设站,假如放样测量的方向中误差不大于2.0秒,由方向中误差所产生的正矢中误差为0.50毫米,即小于0.57毫米,完全可以满足轨道测量的精度要求。
5. 结语
无砟轨道施工是高速铁路施工建设的核心,而CPⅢ控制测量是铺设无砟轨道的核心技术之一。在这种情况下,就需要加密CPⅡ,同时,要按规定对设计院提供的CPⅠ、CPⅡ进行复测。复测CPⅠ、CPⅡ与加密CPⅡ的工作任务重,精度要求高。CPⅢ控制测量虽然是以CPⅠ、CPⅡ为基础,但CPⅢ控制点点间距离过短,只能在60米左右,精度很难保证,而相对精度要求高,需要这一套科学的测量方法做保障。
参考文献
[1] 《客运专线无碴轨道铁路工程测量暂行规定》铁建设[2006]189号(中华人民共和国行业标准)。
运营铁路工程测量规范范文5
关键词:无砟轨道;施工
中图分类号: U445文献标识码:A
1.工程概况
1.1地质情况
兰新铁路DK930-DK1015,其地层岩特性如下:
圆细砾土:分布于地表层,厚度0.2~1.5m.
粗砂:分布于DK930-DK1015+000,地表层,厚度0-0.5m。
砾岩:厚5~10m灰白色,砾状结构,层状构造,钙质胶结,岩心多呈散粒状,局部呈碎块、短柱状。强~弱风化。
泥岩:局部地段分布,泥质结构,层状构造,泥质胶结,强~弱风化。
砂岩:局部地段分,泥质结构,层状构造,泥质胶结,强~ 弱风化。
1.2气候恶劣,施工难度大
我工区承建的兰新铁路第二双线双块式无砟轨道里程范围为DK930-DK1015+911,地处三十里强风区全年降雨量极少、早晚温差极大、气候干旱、夏季炎热冬季寒冷、环境极度恶劣。根据气象统计资料及2004~2005年气象资料,≥5级大风天数为105d,每次持续时间为4—7h。而精调作业对天气条件要求极为严格,光线强烈、温差过大、风力大于3级均对其都有影响。
1.3工艺参数“无史可鉴”
兰新铁路无砟轨道施工,相对于武广、京沪等大型项目的经验借鉴性很少,主要表现在测量控制、拆模时间、松扣件及调整螺杆时间、拆除工具轨时间、养护方案等方面。
1.4控制网布设
高速铁路工程施工测量具有线路长、精度高的特点,控制网的布设从设计勘察到施工及运行维护采用了三级网模式(CPI为基础平面控制网、CPII线路控制网、CPIII轨道控制网),高程控制网为两级布设,第一级为线路水准基点控制网,第二级为轨道控制网(CPⅢ)高程精密水准。融三网合一形式给无砟轨道施工期间沉降观测和后期运营维护提供了最好的基本技术保障。
沉降监测网由基准网和变形点测量网组成,基准网由基准点和工作基点组成;变形点测量网由工作基点和变形点组成。
1.5区内沉降观测观测断面布置
施工区段自DK930-DK1015+000共有245个沉降观测断面,观测点断面间距一般为50m左右,路涵和和路桥过渡段观测断面间距为5m,共计856个观测点(包含大桥和涵洞)。
2.沉降变形观测的执行标准
(1)《兰新铁路(甘青段)客运专线铁路线下工程沉降与变形观测及评估实施细则》;
(2)《客运专线铁路无碴轨道铺设条件评估技术指南》(铁建设[2006]158号);
(3)《高速铁路工程测量规范》TB 10601-2009;
(4)《客运专线铁路路基工程施工质量验收暂行标准》。
(5)《国家一、二等水准测量规范》。GB/T12897-2006
(6)兰新铁路(甘青段)客运专线铁路工程设计文件。
3.沉降变形观测过程控制
沉降变形观测的施工顺序为:布设沉降观测点埋设观测原件进行沉降观测收集观测数据观测结果分析、评估。
3.1 沉降变形观测作业指导书
沉降变形观测之前必须根据设计规范要求,编制沉降变形观测系统实施细则,它是进行沉降变形观测作业的指导书,也是沉降变形观测的约束性文件,一切沉降变形观测工作必须以此为标准进行。
沉降变形观测系统实施细则编制内容包括编制依据、工程概况、沉降监测的目的原则及技术要求、沉降观测组织机构及仪器配置、沉降位移观测测量、沉降观测资料整理等等。
3.2沉降变形点的埋设、保护与观测
路堤沉降板(L1)在原地面清表和压(夯)实之后进行埋设,在路堤填筑过程中进行沉降观测,在进行沉降板埋设时保证板底土的压实度,板底不能留有残土砟。沉降板埋设完成以后必须安装保护装置,防止在路堤填筑过程中对沉降管的碰撞和破坏。对于沉降管顶口应加管套封口,钢管和塑料套管之间应用土工布封住,防止填土施工中填料进入塑料套管之中造成测量数据失真,每次接管都应保证沉降管的垂直。
沉降板主要是对路基地表夯实或进行软基处理后施工情况的检测,它的沉降量和沉降速率与每日填土高度及压实度有着密切的关联,要求路堤中心线地面沉降速率不大于10mm/d,所以,观测频次必须根据《客运专线铁路无碴轨道铺设条件评估技术指南》中的要求进行。当两次连续观测的沉降值大于2mm时应加密观测频次,如发现沉降值超10mm/d应通知立即停止填筑。
当路基基床底层填筑完成以后需埋设G1、G2沉降观测桩,根据《客运专线铁路路基工程施工质量验收标准》相关要求工后最终沉降量不大于15mm,对于地质情况不太好的地方,设计会采用堆载预压(预压期不少于6个月)的方法来加快施工阶段的沉降速率以减少工后沉降,有堆载预压段设有L2沉降板。
L2埋设受预压土堆载影响很容易倾斜,在进行L2沉降管埋设时应特别注意加强施工现场管理,保证沉降管的垂直和套管中不落入沙土。
观测桩(G1、G2)是在基床底层顶部两侧,受风沙雨雪、季节变化和外界干扰因素较多,在埋设时必须按设计要求进行,埋设深度不能过深或过浅,过浅经过雨水侵泡或季节变化路基填料或少会有收缩膨胀,容易造成测量数据失真。
沉降观测外业测量受气温气压、风速、阳光照射等影响较大,应选择在早上10:00之前或下午16:00之后观测,确保观测数据的质量。每次测量必须做好外业工况记录,以备数据处理过程中出现沉降突变问题的查询。
3.3沉降观测数据的收集处理与分析
沉降观测数据收集必须遵循当天测量当天收集当天处理的原则,这样便于对出现沉降量发生突变的点进行分析、处理和对于超出规范要求的进行重新测量。
兰新二线(甘青段)沉降观测数据处理是由西南交通大学铁发公司提供的《高速铁路沉降观测与数据管理系统》软件进行严密平差计算与数据管理、报表打印。
对于沉降数据的分析主要以下几个方面:
(1)、相邻断面沉降沉降值相差不大于5mm。
(2)、同一断面沉降值相差不大于3mm。
(3)、正常频次观测情况下连续两次的沉降值不宜大于2mm。
(4)、过渡段不同结构物间的沉降差异不大于5mm。
(5)、沉降引起沿线路方向的折角不应大于1/1000.
(6)、沉降值有没有突变现象,查明形成的原因。
(7)、沉降曲线是否趋于平稳。
3.4沉降评估
兰新二线(甘青段)沉降评估是由西南交通大学负责的,在施工单位整理好评估数据和资料后提交给评估单位进行评估。
根据《客运专线铁路无碴轨道铺设条件评估技术指南》要求,路基填筑完成或对载预压后不少于3个月的实际观测数据作多种回归曲线分析,确定沉降变形的趋势,曲线回归的相关系数不应低于0.92。
4.无砟轨道具体施工情况
思路决定出路。2012年初复工动员会上,无砟轨道施工确定为工作的主线。面对80多公里的线路,项目采取扁平化管理模式,化段子、分任务,让大跨度的管理由粗放转化为集约,全线划分为三个分部,如同三个作战单元,配备相应的技术、管理人员与成套施工设备、装备,承担20到30公里的施工任务。平时各自为战,关键时刻按照项目要求相互合作,上下一盘棋,共推节点任务完成。
无砟轨道施工中,施工组织的科学与否决定了进度。项目第一时间成立了项目经理任组长的无砟轨道施工领导小组,安全总监任现场总指挥,曾参加过客专建设的他具有丰富的无砟轨道施工经验。在项目编写无砟轨道总体施工组织设计的基础上,各个分部编写自己的专项施工方案,确定了质量报检和安全防护等环节,集体讨论通过后实施,在实施中发现问题及时纠偏,避免出现决策失误造成重大损失。
为培养出技术合格、业务熟练的无砟轨道施工人员,项目加大员工培训力度,采取先培训后上岗,在组织内部培训的同时,还派技术骨干到外面学习取经。为了提高实战能力,项目在现场建立了两个无砟轨道培训基地,线外开设两个试验段。不但请来科研院所的专家、教授,项目的主要技术骨干也纷纷登台讲课,培养近百名无砟轨道施工的技术、质检、测量、试验和现场操作技术工人,达到每套施工排架、每个工点都有配套人员,满足无砟轨道施工对人的需求,源头上杜绝了由于不懂而蛮干造成的返工。
试验段施工中及时总结经验,为正式施工探索道路。通过反复比对,对施工工艺、混凝土配合比、养护方式等环节进行总结,确定作业控制要点,找到混凝土的配合比与养护方法以及每套排架作业人员的配备。项目总工程师主编了《无砟轨道施工操作要点》,系统叙述了无砟轨道施工中从基层面检查到测量等15个关键环节的施工方法和注意点,成为无砟轨道施工的“宝典秘籍”。
为解决技术难题,项目开展科技创新和攻关,成立了无砟轨道施工科技攻关组和无砟轨道施工综合组,分别对试验段的技术参数进行评估分析,对无砟轨道施工的作业面资源配置进行评定确定工地标准。三个分部设立QC科技攻关小组,针对极干旱环境下,无砟轨道混凝土容易产生裂缝的共性问题,在甘青公司、玉门指挥部及兰州交大监理站的指导下,由项目经理总牵头,总工程师带领技术干部展开科技创新及攻关,他们总结出在排架精调过程中采取建起精调防风棚来克服极干旱荒漠区大风、高温带来的天气影响,对无砟轨道养护使用内掺养护剂,对混凝土的振捣采取二次补捣以消除混凝土骨料沉淀及应力释放而导致裂纹的产生,混凝土收光抹面时在排架下部及轨枕周边采用压面收光,收光抹面后在混凝土表面均匀涂刷外养护剂,后用土工膜覆盖以防止混凝土内外温差而产生裂纹等,保证了混凝土质量。
为确保质量,项目以样板引路,先开4公里先导段,做到“高标准起步、高效率推进、高质量达标”,运用《干旱风沙地区混凝土和无砟轨道施工质量控制措施研究》课题的研究成果,积极推行标准化施工,落实甘青公司和玉门指挥部提出的“机械化、精细化、标准化、程序化”要求,在混凝土配合比设计上采用“三低一高”原则,在混凝土浇筑方式上采用斗送入模,采取二次振捣工艺,收面在作业棚内进行,采用喷洒养护液,覆盖棉被、土工布等措施养护,创出排架法施工日进度175.5单线米记录。
5.结语
过程控制标准化管理就是在施工全过程中依据规范编制的施工作业指导书进行施工作业,约束和规范操作人员的行为,提高各个施工环节中质量,提高施工测量管理的整体水平。
由于我们在沉降观测施工中严格执行了全过程控制标准化管理,将控制工作具体化、定量化,确保了沉降观测数据的真实性和可靠性,2011年5月,在兰新铁路第二双线(甘青段)率先并一次性通过专家对堆载预压卸载技术条件评估,给工程的后续工程施工赢得了时间。
参考文献:
运营铁路工程测量规范范文6
摘 要:该文主要对围绕铁路路基变形监测中的沉降观测的技术在特殊地区、特殊地质条件下开展工作进行较详细的探讨。先对沉降观测基准点和监测点布设进行分析,从而针对路基沉降观测技术在软土地基应用研究并提出一些注意问题。文章在最后提出了一些路基沉降评估方法并分析说明,旨在同行间交流与参考。
关键词:铁路路基 沉降观测 技术探讨
中图分类号:U213.1 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2017)04(b)-0044-02
特殊地区、特殊地质条件或高等级的道路对路基和边坡的稳定性要求极高,在路基填筑过程和道路使用过程中均需要进行变形监测。路基变形监测工作主要包括沉降观测和边坡位移观测。这里结合工程实例,对铁路路基变形监测中的沉降监测进行研究和探讨。
1 基准点和监测点的布设要点
1.1 沉降观测基准点的布设
每个独立的监测网应设置不少于3个稳固可靠的基准点以便互相检核。大型工程的变形监测,水平位移监测基准点应设立强制归心观测墩,垂直位移监测基准点宜采用双金属标或钢管标。变形监测工作应尽量利用基准点直接对监测点实施监测,当基准点距离监测点过远或其他特殊情况时,可设置工作基c。工作基点应选在相对稳定的位置,需要定期利用基准点检查其稳定性。
观测点安置并稳固后,应及时进行首次观测。每个观测点的首次坐标或高程测量应在同期观测两次,较差满足要求时取平均值。每次变形观测时,应采用相同的图形(观测路线、站位、尺位、镜位等)和观测方法、固定观测仪器和设备、固定观测人员在基本相同的环境和观测条件下进行。在整个监测周期内,应根据控制点的稳定性和实际需要对基准点和工作基点的稳定性进行检测。
沉降观测基准网应布设成闭合环状、附合水准路线或结点水准网等形式,并应按二等水准测量的技术要求进行施测。在软土地基施工区,水准点应设于土质坚硬的地点或已稳定的老建筑物上,且距离路基坡脚不宜小于50 m,并应按二等水准点的标志埋设混凝土标石。当所有水准点埋设完成并稳定后,应对其进行联测。
为了减小因转点过多而对观测成果的影响,应根据需要在沉降观测的断面附近布设工作基点,工作基点一般埋设混凝土标石。当路基施工到一定高度时,应将工作基点转移到有灌注桩基础的桥面上,并距桥头伸缩缝2 m左右,作为路基完工后的沉降观测工作基点。这样不但观测方便,而且点位稳定,便于长期保存。
1.2 路基沉降观测板的埋设
路基沉降观测标志由沉降板底座、测杆和保护测杆的钢管组成,随着填土的增高,测杆及保护管亦应加长,每节长度不超过50 cm或100 cm,应保证接高后的测杆顶面高出保护管上口。在沉降观测标志安装前应先将地面整平,应保持底板的水平及测杆的垂直度。沉降板的构造如图1所示,底座是一块50 cm×50 cm的钢板,测杆是直径为20 mm的圆钢,钢管护套内径为40 mm。
对于测杆及护管的长度不但应便于施工,而且应便于观测。在施工时,每填筑一层路基增加一节连接杆和套管,防止因连接杆和套管露出路基过高而导致在路基碾压时被破坏。沉降板及位移边桩应根据设计要求布设在有软土的地方,其数量及具置应符合设计要求,通常布置时应考虑以下几点:(1)有地基处理的段落内都应布设沉降观测点,且应在路堤高度较大处增加观测点。(2)河塘路段的前后和中间应布设沉降观测断面,而且应在每个通道内至少设置一个沉降观测点。(3)对于路中的沉降板应埋设在中线偏右1.1~1.2 m处,其位置应严格控制,以免与防撞护栏或路缘石位置冲突。(4)对于无中间分隔带的单车道通常设置于两侧路肩上,超高路段设置于超高侧的路肩上。对于中间有分隔带的双车道应布置在路中线处。(5)桥头(桥台侧)、箱头(通道或箱涵侧)、管涵侧以及沿河渠布置的左、右观测点,埋设时应顺应桥台、通道、涵洞以及河渠的伸展方向埋设,如图2所示。桥梁过渡段和一般路段的左、右点应按桩号埋设,即在左、右点垂直于路线方向。
1.3 软土地基沉降观测
根据《建筑变形测量规范》(JGJ8-2007)的规定,软土地基的沉降观测应按国家二等水准测量或二级建筑变形测量精度要求进行。观测过程中应注意以下问题:
(1)为了观测到路基各部位的总沉降量,应在路基填筑开始前完成首次观测。
(2)由于沉降观测标志的埋设与施工同步进行,因此,路基填筑要与标志的埋设做好协调,做到互不干扰。观测设施的埋设及沉降观测工作的进行不得影响路基填筑的均匀性。
(3)在沉降板埋设基本不影响施工的条件下,路基的施工应做到碾压均匀,使沉降观测资料具有良好的代表性。
(4)为了分析施工期间沉降和竣工后沉降、施工期沉降与总沉降的关系以及验证推算竣工后沉降方法的准确性,对部分试验段应进行运营期间的长期沉降观测。
路基沉降观测频率:在施工期间,每填筑一层观测一次;在填筑间歇期间,对于重点路段(如临界高度以及高路堤段)每3天观测一次;当填筑间歇时间较长时,每3天观测一次,连续观测三次,然后每隔一周观测一次;当路堤填筑完毕进入预压期后,每1个月观测一次,直至预压期结束,将多余填料卸除为止。道路基层沉降观测频率:底基层和基层分两次辗压,一般每碾压半层或一层观测一次。若一个层次二次碾压时间相隔很短,则可合并成一次观测。
2 路基沉降评估方法
2.1 沉降观测资料整理
必须做好沉降观测数据的记录与整理,绘制每个观测点的荷载―时间―沉降曲线。对沉降观测资料应及时分析,尤其是在预压期和放置期,应对路基沉降的发展趋势进行分析,以便在必要时采取补救措施。
2.2 路基沉降评估方法
路基沉降预测一般采用曲线回归法,常用的方法有双曲线法、指数曲线法、沉降速率法及灰色预测法等。路基沉降预测曲线回归法应满足以下要求:(1)应根据路基填筑完成或堆载预压后3个月以上的实测数据做回归分析,确定沉降变形的趋势,曲线回归的相关系数不低于0.92。(2)沉降预测的可靠性应经过验证,间隔3个月以上的两次预测最终沉降量的差值不得大于8 mm。(3)路基填筑完成或堆载预压后,最终的沉降预测时间应满足:S(t)≥0.75×S(t∞)。式中,S(t)为预测时的沉降观测值;S(t∞)为预测的最终沉降值。(4)设计沉降计算的总沉降量与通过实测资料预算的总沉降量之差,原则上不宜大于10 mm。(5)路基填筑完成或经预压荷载后应有不少于6个月的观测和调整期,持续沉降观测应不少于6个月,并根据观测资料绘制沉降曲线,按实测沉降数据分析并推算总沉降量、工后沉降值,初步确定路面施工时间。观测数据不足以评估或工后沉降评估不能满足设计要求时,应继续观测或采取必要的加速或控制沉降的措施。(6)在3个月后进行第一次预测,根据3个月的监测数据,绘制时间―沉降量曲线,并预测6个月的沉降量及剩余沉降量,从而决定路面施工时间。当推算的工后沉降量满足评估标准时,方可进行路面施工;当沉降分析结果表明不能在计划的工期内施工时,则应研究确定是延长路基沉降时间,还是采取调整预压土高度、调整预压时间、增加地基加固等工程措施。
参考文献
[1] 李青岳,陈永奇.工程测量学[M].北京:测绘出版社,2008.
[2] GB50026-2007 工程测量规范.中华人民共和国行业标准[S].北京:中国计划出版社,2007.