研究高铁沉降观测技术应用与发展.docVIP

研究高铁沉降观测技术应用与发展 　　摘要：随着中国经济的持续快速增长，高速铁路的发展已成为一种趋势。而高铁沉降观测技术的应用在高速铁路施工过程中有着重要的作用。本文首先分析沉降观测技术在高铁建设中的应用现状，并在此基础上探究其发展状况。 　　关键词：高铁；沉降观测技术；应用；发展 　　中图分类号： TU198 文献标识码： A 　　1、前言 　　沉降观测是通过测量物体的高程变化以反映其沉降量的一种测量途径。高速铁路要求的是高速度、高平顺性、高舒适性和高安全性，因此客运专线沉降观测不同于一般的水准测量，精度技术要求较高，其中重要一项就是保证工后的“零”沉降。由于结构物的沉降量一般都比较小，如果测量精度不高，就不能正确地反映建筑物沉降量的大小及规律，如果出现严重沉降变形，将会对运营带来不可估量的损失。为了确保高铁桥墩和路基的施工安全和使用寿命，我们必须将沉降观测运用到对高铁客运专线的施工中，以保证高铁顺畅运营。 　　2、沉降观测技术要点分析 　　2.1、作业要求 　　无砟轨道客运专线运行的高平顺、高舒适性对工后沉降要求非常严格；要求工后沉降不应大于15mm，路桥、路隧结构物过渡段的不均匀沉降差不大于5mm，并且必须经过分析评估满足要求可铺设无渣轨道，铺设后继续观测1~3年。 　　2.2、观测精度 　　路基观测桩，沉降板及桥涵隧道观测桩均按二等变形观测（及国家一等水准测量）方法进行测量，精度宜达到±0.1mm，读数保留0.01mm。单点沉降计则采用振频弦频率检测仪自动采集系统进行测量，精度达到测量值的1%，灵敏度不低于0.02mm。剖面沉降管采用剖面沉降仪进行测试，剖面沉降管的测量精度为８mm/30.m，灵敏度为0.01mm。 　　2.3、观测及采集数据方法 　　对于单点沉降计，剖面沉降管等电子元器件，采用人工智能读数仪及电脑自动采集两种方法，较为快捷，对于路基沉降板和路面观测桩及桥涵隧道观测桩标，采用高精度电子水准仪进行测量采集数据，并注意测量闭合。 　　2.4、桥墩沉降观测 　　在桥墩和承台上分别设置观测标；承台为临时观测标，当墩身观测标正常使用后，承台观测标随基???回填将不再使用。一般设置两个观测标，墩身的观测点位于墩身两侧，在墩底高出地面或水位1.0m 左右。如果墩身较矮立尺比较困难时，可将桥墩观测标位置降低或设置在对应墩身埋标位置的墩帽上。 　　2.5、路基沉降观测 　　无论是在路基的设计过程中，还是在施工过程中，在路基强度达到破坏之前就可能出现不能容许的大变形，而路基变形直接反映到轨面上，过大或不均匀的变形将造成轨道的不平顺，这就无法满足高速运营的要求。因此如何认真做好路基沉降观测，严格控制路基工后沉降，这将是高速铁路和客运专线路基修建的重点。不同的结构部位、不同的填方高度 、不同的地基条件需设置不同的沉降观测断面。 　　2.6、观测断面的设置原则 　　沉降观测断面沿线路方向的间距一般不大于50m；对地基条件均匀良好而且地势平坦的路堑、填方高度小于5m且地基条件均匀良好的路堤可放宽到100m。对地形、地质条件变化较大地段应加密断面，一般间距不大于25m，在变化点附近应设沉降观测断面，以确保能够反映真实差异沉降。一个沉降观测单元（连续路基沉降观测区段为一单元）应不少于2个观测断面。对地形横向坡度大于1：5或地层横向厚度变化的地段应布设不少于1个横向观测断面。 　　3、目前沉降观测存在的问题 　　3.1、埋设的不方便性 　　沉降观测板要在路基处理完毕时方能埋设，若原件本身比较沉重，体积较大，必须等一段路基基础全部处理完才能集中一次埋设。因搬运困难，埋设不方便。 　　3.2、施工不便 　　沉降观测板的连接杆是一直伸出路基表面的，它必须有外套PVC套管保护其能自由沉降。如果PVC管破坏，连接杆接触路基填料就会影响其自由沉降，不能真实反映路基沉降量，甚至被卡死而不能沉降。其次，观测桩周围的路基要采用人工摊平及小型机具碾压，不能采用大型机械推土及碾压，这会严重影响施工进度，尤其是过渡段施工，观测桩较多，大型机械不能开展作业面，既影响了施工速度，也不能保证施工质量。 　　3.3、观测困难 　　沉降观测板全部埋设在路基的只能中间，而铁路的水准基点都在路基以外，观测时就要走较长的路线。而且根据规范要求基准点之间距离不宜超过1Km，加大了观测的繁琐度。遇上路基有堆载预压的情况，同一段路基就要分三条路线观测，若堆载土极为松软，同样为观测带来极大麻烦。 　　3.4、精度不能满足要求 　　虽说二等水准的精度能够满足沉降观测的精度要求，但通过戈壁滩观测情况来看，路基基础若属于泥岩，单次沉降量差异较大，在这个量差范围内，二等水准的观测精度已不能反应路基本体真实的沉降量。 　　3.5、人力物力