高铁路基工程变形观测方案设计与实施(3)

（平面控制点与高程控制点为同一点），利用GPS全球定位系统观测，按照国家三等平面控制的精度要求和施测方法观测。

4.3 水准基点与工作基点的布设与观测 4.3.1 水准基点的布设

水准基点采用铁路设计院提供的41个Ⅱ等水准点。这些水准点是铁路设计院在规划设计阶段测的高等级点，其平面坐标按照国家二等平面控制的精度要求和施测方法观测，高程按照国家二等水准测量的精度要求和施测方法观测，点位精度高，保存完好。

4.3.2 工作基点的布设

工作基点应选在比较稳定的位置。位置适宜的水准基点也可作为工作基点使用，工作基点距线路中心50m~100m，沿线路方向间距不宜大于200m。工作基点布设在不受施工干扰的稳定土层内，便于长期保存和使用的地点，对观测条件较好或观测项目较少的工程，不设立工作基点，在水准基点上直接测量变形观测点。工作基点采用混凝土预制桩（预制时插入Ф28mm长60cm顶端圆滑的钢筋），桩周上部30cm用混凝土浇注固定并编号，埋深不得小于2.0m（本管段冻土层厚度1.6m），并应采取防护措施加以保护。

由于点位的选择对保证观测工作的顺利进行、可靠地保证测量结果及后期对工程应用的方便具有重要意义，所以，在选点工作开始之前，应收集和了解测区的地形情况以及原有测量标志点的分布及保存情况，以便确定合理的测点位置。选点应遵守的原则是：

1）测站点应选在远离大功率的无线电发射台和高压电线外，以避免其周围磁场对GPS信号的干扰；

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2）测站点应选在易于安置接收机的地方，且视野开阔，其周围障碍物的高度角一般应大于10?~15?；

3）测站点应选在交通方便的地方，并且便于用其它测量手段联测和扩展； 4）两水准基点之间沿线路方向按间距不大于200m，距路基中心距离小于100m布设工作基点；

5）点位选定后，应按规定绘制点之记。

4.3.3 沉降变形观测网的观测

水准基点和工作基点组成了沉降变形观测网。把水准基点作为已知点，工作基点为未知点组成GPS平面控制网，按照国家三等平面控制（GPS C级网）的精度要求和施测方法观测工作基点的平面坐标；同样，把水准基点作为已知点，工作基点为未知点组成高程控制网，按照国家二等水准测量的精度要求和施测方法观测工作基点的高程值。沉降变形观测过程中，工作基点应定期与水准基点进行校核。当对沉降观测成果发生怀疑时，应随时进行复测校核。

哈大客运专线四平段TJ-3范围内的水准基点采用41个Ⅱ等水准点，工作基点（加密点）有62个。

4.4 沉降观测网的主要技术要求

垂直位移监测网应布设成闭合环状、结点或附合水准路线等形式。水平位移观测网控制点宜采用强制归心装置的观测墩；照准标志应采用强制对中装置的觇牌或红外测距反射片。沉降观测精度要求见表4-1[3]，沉降变形观测网主要技术要求见表4-2[4]，水平位移监测网主要技术要求见表4-3[4]。

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表4-1 沉降观测精度

Tab.4-1 Settlement observation accuracy

垂直位移测量

变形观测点的高程中误差/mm

±0.5

表4-2 沉降变形观测网的主要技术要求

Tab.4-2 Requirements of the settlement observation network

相邻基准点高差中每站高差中误往返较差、附合或监测已测高使用仪器、观测方

等级

误差/mm

差/mm

环线闭合差/mm

二等

0.5

0.13

差较差/mm

法和要求 DS05型仪器，按暂行规定一等水

相邻变形观测点的高程中误差/mm

±0.3

?0.3n

?0.5n

准测量的技术要

求施测

表4-3 水平位移监测网的主要技术要求

Tab.4-3 Requirements of the horizontal displacement monitoring network

相邻基准点的点

平均边长（m）

位中误差（mm）

测角中误差（″）

差 最弱边相对中误

作业要求 按照国家三等平

面控制要求观测

±6.0

?350 ±1.8 ±2.5

?1/70000 ?1/40000

?350

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5、沉降观测方案设计

5.1 路基沉降观测

5.1.1 观测断面及观测点的设置原则

1）路基沉降观测应以路基面沉降和地基沉降观测为主。沉降变形观测断面应根据不同的地基条件，不同的结构部位等具体情况设置；测点的设置位置应满足设计要求，同时还应针对施工掌握的地质地形等情况调整或增设。 2）观测点应设在同一横断面上，这样有利于观测点的看护，便于集中观测，统一观测频率，更重要的是便于各观测数据的综合分析。

3）路基面观测断面沿线路方向的间距一般不大于50m；地势平坦、地基条件均匀良好的路堑、高度小5m的路堤可放宽到100m；地形条件变化较大地段应适当加密观测断面。

4）一般路基填筑至路基基床表层顶面，加堆载预压的路堤填筑至基床底层表面后，在路基面设观测桩，进行路基面沉降观测，观测时间不少于6个月。根据观测结果，分析评价地基的最终沉降量完成时间，及时调整设计措施使地基处理达到预定的控制要求。

5）测点及观测元器件的埋设位置应符合设计要求，且标设准确、埋设稳定。观测期间应对观测点采取有效的保护措施，防止施工机械的碰撞，人为因素的破坏，务必使观测工作能善始善终，取得满意成果。

5.1.2 观测断面及点的设置、元件布设

观测断面的设置及观测断面的观测内容、元件的布设应根据地形、地质条件、地基压缩层厚度、路堤高度、地基处理方法、堆载预压等具体情况，

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结合沉降观测方法和工期要求具体确定。每个工点观测断面及观测点的数量，埋设观测元件的种类、数量，根据设计要求和设计原则由设计、施工、监理方在现场核查确定。

5.1.3 沉降观测元件的选取、埋设

1）观测元件的选取

观测元件应满足工后沉降的评估需要及精度要求。路基面采用观测桩观测，地基面采用沉降板相结合进行观测。

2）观测元件的埋设

观测元件除沉降观测桩外，均应在地基加固完成后，路基填筑施工前埋设。

图5-1 路基面沉降观测桩参考图（单位：mm）

Fig.5-1 Subgrade settlement observation pile reference surface (unit: mm)

①沉降观测桩

采用 100mm×100mm×1100mm规格的C15混凝土预制桩，埋入钢筋原长不小于40cm，直径不小于20mm，底部做成带弯钩状，露出混凝土面5mm打磨成半球状表面作好防锈处理。一般路基填筑至基床表层顶面，加载预压路

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