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石武客专（石家庄至武汉客运专线）作为我国高速铁路网的重要组成部分，其沉降变形观测是确保线路安全运营的关键环节。为实现对沉降变形的有效监测和控制，特制定以下实施方案。

一、实施背景与目标石武客专沿线地质条件复杂，涉及软土、膨胀土等多种特殊地基类型，容易引发不均匀沉降。为保证列车高速运行的安全性和舒适性，必须对路基、桥梁、隧道等结构物进行长期沉降变形观测。本方案旨在通过科学合理的监测手段，及时发现并分析沉降异常，为工程设计优化、施工质量控制及后期运营维护提供数据支持。

二、观测内容1.路基沉降：重点监测填方路段、桥头过渡段及软土地基区域的垂直沉降量。2.桥梁沉降：针对桥墩、桥台及其基础部分进行观测，特别是大跨度连续梁桥。3.隧道收敛：测量隧道衬砌结构的径向变形和净空变化。4.轨道板沉降：关注无砟轨道板的稳定性，避免因沉降导致轨道平顺性降低。

三、观测方法采用高精度水准仪、全站仪、GPS定位系统以及自动化监测设备相结合的方式。具体如下：使用精密水准仪进行定期人工测量，获取基准点和观测点间的相对高程差。在关键部位布设自动化监测系统，实时采集沉降数据，并通过网络传输至数据中心。结合InSAR（合成孔径雷达干涉测量）技术，对大范围区域进行遥感监测，补充局部观测盲区。

四、观测频率根据施工阶段和运营需求调整观测频率：施工期间：每7天观测一次，遇特殊情况加密至每日一次。初期运营阶段：每月观测一次友爱大桥施工组织设计，逐步延长至季度或年度观测。长期监控阶段：每年至少开展两次全面观测。

五、数据分析与预警机制建立沉降变形数据库，利用专业软件对观测数据进行处理和趋势预测。设定预警阈值，当沉降速率超过允许范围时，立即启动应急预案，采取加固措施或暂停运营以保障安全。

六、总结石武客专沉降变形观测实施方案通过对路基、桥梁、隧道等关键结构的全方位监测，构建了一套完善的管理体系。这不仅有助于提高工程建设质量，也为后续类似项目提供了宝贵经验，最终实现高铁线路的安全高效运行。

（3）按二等水准标准测量埋设就位的沉降板测杆杆顶标高读数作为初始读数，随着路基填筑施工逐渐接高沉降板测杆和保护套管，每次接长高度以0.5m为宜，接长前后测量杆顶标高变化量确定接高量。金属测杆用螺丝套扣连接，保护套管用PVC管外接头连接。

4.2.3 定点式剖面沉降测试压力计

定点式剖面沉降测试压力计底板采用沉降板底板，埋设位置应按设计测量确定；埋设位置处可垫10cm砂垫层找平，埋设时确保底板水平，填土至0.6m高度碾压密实后开一小凹坑将压力计放入坑内，用细粒土将坑填平后，继续施工路基填土。埋设完成后，将压力计监测线沿水平方向甩到坡脚后，在坡脚处设C20素混凝土保护墩(0.5 m×0.5 m×0.95m ) ，墩内预埋剖面管管材，监测线从管内穿出；墩旁设监测桩，监测桩采用C20素混凝土灌注，断面采用0.5 m×0.5 m×1.6m，并在桩顶预埋半圆形不锈钢耐磨测头，监测桩用钢筋混凝土保护盒保护。待上部一层填料压实稳定后，连续监测数日，取稳定读数作为初始读数。

4.2.4 剖面沉降管：采用专用PVC塑料硬管，其抗弯刚度应适应被测土体的竖向位移要求，导管内十字导槽应顺直，管端接口密合。测斜管在埋设过程中，应当特别注意严格控制导槽方向，保证上下导槽所在平面在整个测斜管铺设范围内竖直，如图所示。

图5.2.2 路基剖面沉降管埋设布置图

路基基底剖面沉降管在地基加固及垫层施工完毕后，填土至0.6m高度碾压密实后开槽埋设，开槽宽度20～30cm，开槽深度至地基加固垫层顶面，槽底回填0.2m厚的中粗砂，在槽内敷设沉降管（沉降管内穿入用于拉动测头的镀锌钢绳），其上夯填中粗砂至与碾压面平齐。Ⅳ型断面中剖面管在涵顶填土0.6m厚开槽施工埋设，原则同基底剖面管埋设方法。沉降管埋设位置挡土墙处应预留孔洞。沉降管敷设完成后，在两头设置0.5 m×0.5 m×0.95m C20素混凝土保护墩。并于一侧管口处设置监测桩，监测桩采用C20素混凝土灌注，断面采用0.5 m×0.5 m×1.6m，并在桩顶预埋半圆形不锈钢耐磨测头,监测桩用钢筋混凝土保护盒保护。待上部一层填料压实稳定后，连续监测数日，取稳定读数作为初始读数。

4.3.1 路堤地段从路基填土开始进行沉降观测。路基填筑完成或施加预压荷载后应有不少于6个月的观测期。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，应延长观测时间或采取必要的加速或控制沉降的措施。

4.3.2 沉降观测设备的埋设是在施工过程中进行的，施工单位的填筑施工要与设备的埋设做好协调，做到互不干扰、影响。观测设施的埋设及沉降观测工作应按要求进行，不能影响路基填筑质量；路基施工不能影响到观测设备。

（1）水平测斜仪沉降观测方法

采用水平测斜仪和精密电子水准仪进行横剖面沉降观测。每次观测时，首先用水准仪按二等水准精度测出横剖面管一侧的观测桩顶高程，再把水平测斜仪放入横剖管内测量各测点。水平测斜仪测斜仪是从垂向测斜仪开发而来的一种产品，它具有常规测试技术无法比拟的独特优点，成功解决了全断面量测、不影响施工的问题，而且应用范围广、便于操作，因而日益受到工程界的欢迎和认可。测斜仪作为一种新的仪器，具体实施中还有一定的难度，突出的表现是消除仪器安置误差和仪器非敏感轴方向产生的电压对精度造成的影响。为了消除这种安置误差，必须采用双向拉测法可以消除安置误差。根据水平测斜仪工作原理，当测头位于正向拉测第K步时，输出电压值Uk1,反向拉测测步位于该位置（两轮正好互换位置）时得输出电压UK2,有下列关系

测斜管与水平面的夹角有下面关系：

由于k1=2.5v/g，l=500㎜,带入1.3式。则得

对断面测量时，先从一端拉向另一端，依次计下各值Uout1i ；再反向由拉一次，在上次记录上由后向前记录Uout2i ，要求两次测量中各对应测步的前后轮正好对调。

每个测段的长度，在某一深度位置上所测得的两对导轮之间的倾角，通过计算可得到这一区段的变位，计算公式为：

某一深度的水平变位值可通过区段变位的累计得出，即：

采用水准测量方法，按测量精度要求和频次定期观测沉降板测杆顶面测点高程。沉降板观测时应在测杆头上套一个专用的测量帽。测量帽下部以刚好套入测杆为宜，测量帽上部以中心为一半球型的测点。在沉降板测杆接高时应同时测量接高前后的测杆高程。

（3）路肩沉降观测桩观测方法

采用水准测量方法，按测量精度要求和频次定期观测路肩观测桩顶面测点高程。

（4）定点式剖面沉降测试压力计直接采用便携式工程测试仪读取数据。

4.3.4 观测精度要求：路基沉降观测水准测量的精度为±1.0mm，读数取位至0.1mm；剖面沉降观测的精度应不低于8mm/30m；定点式泡面沉降测试仪最小读数不得大于0.1mm。

4.3.5 观测频次要求：路基沉降观测的频次不低于下表的规定。

路基沉降观测频次表

注：1、架桥机（运梁车）通过时观测要求：每1次/3天，连续3次；以后1次/1周，连续3次；以后1次/2周。

4.3.6 资料整理要求

（1）应采用统一的路基沉降监测记录表格，做好监测数据的记录与整理。监测资料应齐全、详细、规范，符合设计要求。所有测试数据必须真实准确，不得造假；记录必须清晰，不得涂改；测试、记录人员必须签名。

（2）所测数据必须当天及时输入电脑，分析，整理，核对无误后在计算机内保存。

（4）路基填筑过程中应及时整理路堤中心沉降监测点的沉降量，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。

桥涵工程沉降变形观测方法

5.1.1每个桥墩台均设置承台观测标、墩身观测标。墩台沉降观测点可在墩顶、墩身或承台上布置。在地质条件较好地段，每个墩台可设置一个观测点；其余地段的墩台应不少于2个观测点，布置于墩台两侧。但对于地质条件复杂、变化较大的墩台，观测点总数不应少于4个。

5.1.2 承台观测标：

5.1.3墩身观测标：

1观测点数量每墩不少于2处，位于墩身两侧；

2墩身观测标埋设，当墩全高大于14m时（指承台顶至墩台垫石顶），需要埋设两个墩身观测标；当墩全高小于等于14m时，埋设一个墩身观测标。墩身观测标一般设置在墩底部高出地面或常水位0.5m左右的位置；当墩身较矮，梁底距离地面净空较低不便于立尺观测时，墩身观测标可设置在对应墩身埋标位置的顶帽上。桥墩上观测标的具体设置位置见图5.1.1。

5.1.4 桥台观测标：

原则上应设置在台顶（台帽及背墙顶），测点数量不少于4处，分别设在台帽两侧及背墙两侧（横桥向）。桥台观测标的具体设置位置见图5.1.2。

图5.1.1承台与墩身观测标设置

图5.1.2 桥台观测标埋设位置示意图

5.1.5 梁体观测标

1 对原材料变化不大、预制工艺稳定、批量生产的预应力混凝土预制梁，每30孔选择1孔设置观测标，当实测弹性上拱度大于设计值的梁，前后未观测的梁应补充观测标，逐孔进行观测；其余现浇梁逐孔设置观测标dbj50／t-172-2013 铝及铝合金管熔化焊对接接头x射线检测工艺技术规程(附条文说明)，当实测弹性上拱度大于设计值的梁，前后未观测的梁应补充观测标，逐孔进行观测。

简支梁的一孔梁设置观测标6个，分别位于两侧支点及跨中；连续梁上的观测标，根据不同跨度，分别在支点、中跨跨中及边跨1/4跨中附近设置，3跨以上连续梁中跨布置点相同，详见附图。

图5.1.3 连续梁梁部测点布置示意图

3 钢结构桥梁梁部不存在徐变，为了观测变形，每孔设置6个观测标，分别在支点及跨中设置。

4 对大跨度桥梁等特殊结构应由设计单位单独制定变形观测方案，施工单位按照设计方案进行观测。

5.1.6涵洞观测标

涵洞变形观测包括涵洞自身及涵顶填土沉降观测两部分组成。每座涵洞均要进行沉降观测，观测标原则上应设在涵洞两侧的边墙上，在涵洞进出口及涵洞中心分别设置，每座涵洞测点数量为6个。涵洞填土后观测点可从边墙位置移动到帽石上db41∕t 1154-2015 矿山地质环境恢复与治理工程施工监理规范，涵洞进出口的帽石上各设置两个测点，位于帽石两侧位置。涵顶填土沉降观测参照路基地段沉降观测点布置方式，采用在涵顶线路中心位置埋设沉降板进行观测的方式。

图5.1.4 涵洞观测标埋设位置示意图