四院武广客运专线路基变形监测方案

新 建 铁 路 武 汉 至 广 州 客 运 专 线 路基变形监测方案 铁道第四勘察设计院 2006年5月 武汉 14 武广客运专线路基变形监测方案 铁道第四勘察设计院 郭建湖 周先才 詹学启 一、路基沉降监测原则 1、客运专线无碴轨道路基变形限制原则 客运专线无碴轨道路基变形限制非常严格，工后沉降一般不应超过无碴轨道铺设后扣件允许的沉降调整高量15mm，路桥或路隧交界处的差异沉降不应大于5mm，过渡段沉降造成的路基与桥梁或隧道的折角不应大于1/1000。无碴轨道路基施工中应进行沉降变形动态监测，在路基完成或施加预压荷载后应有6～18个月的观测和调整期，分析评估沉降稳定满意无碴轨道铺设要求后方可铺设无碴轨道。本次设计在路堑基床主要为土质路堑、全风化层和路堤基底、填筑层、路基面布置监测点，构筑纵横向立体监测网络。 2、 监测点的设置原则 客运专线无碴轨道路基工后沉降主要包括以下三个方面①运营阶段由于行车荷载引起的沉降，在路基各部位填料及压实标准满意规范要求时按5mm预留，不含在15mm的工后沉降限制值内；②路基填料压密沉降；③地基土沉降。当实测沉降推想不能满意工期内的铺轨要求时，则应分析沉降产生的缘由，推想沉降完成时间，综合分析探讨确定应实行的工程措施以满意无碴轨道铺设工期要求。因此，监测点的布置应依据路基的填筑高度、地基土类型及厚度、地基加固措施来确定。原则如下 对于基底压缩层较簿且填筑不高的路堤及路堑地段，以路基面沉降监测为主，主要在路基面布设沉降监测桩进行路基沉降监测；路堤填筑较高时应加强路堤填筑层沉降监测，在填筑层增设单点沉降计监测填土层沉降；对于地基压缩层厚的较高路堤地段应进行路基基底、路堤填筑层及路基面沉降监测，在基底布设单点沉降计、沉降板或剖面沉降管，在填土层布设单点沉降计，在路基面布设沉降监测桩进行各部位沉降监测。 当路基基底或下卧压缩层为平坡时，路堤主监测点为线路中心，辅监测点为路肩；当地表横坡或下卧土层横坡大于20时，主监测点为线路中心，辅监测点为左右线中心以外2m；基底沉降监测与路堤本体沉降监测点布置于路基基底和基床底层顶面；同时在软土及松软土路基填筑时，沿线路纵向每隔30～50m在距坡脚2m处设置位移边桩，以限制填土速率。限制标准应为路堤中心地面沉降速率小于1.0cm/d，坡脚水平位移速率小于0.5cm/d。 3、监测断面设置的总体原则 由于变形（沉降和鼓起）大小及分布状况取决于沿线的不同地基条件及工程结构；因此，一般来说，路堑、涵洞、路堤、桥梁以及隧道处的变形大小及分布会有很大的区分。此外，因为不同土工建筑物的接合处以及过渡区存在着刚度改变及变形差异，所以，会潜在影响火车运营的稳定及舒适。另外，土工建筑物中的变形（即随时间改变的性能）进展状况也不一样。因为无碴轨道对沿线的沉降差异很敏感，这样，在设计阶段及施工阶段反复进行整体综合变形考虑OIDC是非常重要的。综合变形计算及监控能更真实地预料无碴轨道安置后的残余变形，以便证明是否满意所须要求。 监测断面的设置依据路基工点的特点、长度、工程地质条件等因素确定监测断面数量，原则上每个工点应不少于2个监测断面，监测断面沿线路方向间距不大于50m；过渡段及地形地质条件改变较大的地段应适当加密，其中路基与桥、涵、隧等刚性构筑物相连处、地形或地层突变处、过渡段折角处必需布设监测剖面。 二、路基沉降各类监测剖面布置说明 依据路基结构形式、地基压缩层厚度、填土高度及填料类型、有无预压荷载等状况设计了A型～G型7个大类25个小类监测剖面，详细见表1 表1监测剖面布置类型表 路基形式 路堤填料或路堑地基土 填高m 地层厚m 地面或压缩层底横坡 缓于15 ≥15 路堤 非改良土区 ≤3 5 A-1F-1 A-2F-2 ≤3 520 B-1F-3 B-2F-4 ≥20 B-3F-5 B-4F-6 ＞3 ＜20 C-1F-7 C-2F-8 ≥20 C-3F-9 C-4F-10 改良土区 （无预压时） ＞5 ＜20 D-1 D-2 ≥20 D-3 D-4 路堑 一般土层 E-1 E-2 红黏土、膨胀土 E-3 E-4 有预压地段采纳括号中监测剖面，桥路、涵路、隧路处增设G型监测剖面。 1、A型沉降监测剖面说明 路堤填高小于等于3m且基底土层厚小于5m时，仅对路基面进行沉降监测。当基底地面或压缩层底横坡缓于15时，采纳A－1型路基沉降监测断面，基底地面或压缩层底横坡≥15时，采纳A－2型路基沉降监测断面。 2、B型沉降监测剖面说明 B型沉降监测剖面适用于路堤中心填高小于等于3m且基底土层厚≥5m的状况。当基底地面或压缩层底横坡缓于15且基底土层厚5m≤H＜20m时，采纳B－1型监测剖面，陡于15时，采纳B－2型监测剖面。 基底地面或压缩层底横坡缓于15且基底土层厚≥20m时，采纳B－3型监测断面，基底地面或压缩层底横坡≥15时，采纳B－4型监测断面。 3、C型沉降监测剖面说明 C型沉降监测剖面适用于路堤中心填高大于3m且基底土层厚≥5m的状况。当基底地面或压缩层底横坡缓于15且基底土层厚小于20m时，采纳C－1型监测断面；基底地面或压缩层底横坡≥15时，采纳C－2型监测断面。 基底地面或压缩层底横坡缓于15且基底土层厚≥20m时，采纳C－3型监测断面，基底地面或压缩层底横坡≥15时，采纳C－4型监测断面。 4、D型沉降监测剖面说明 路基本体采纳改良土填筑的路堤，填高大于5m时，上述第3条条件下C型的监测剖面应增加改良土填筑部分的沉降监测，其它元件及监测剖面布置与第3条基本一样，C－1～C－4型元件布置改为D－1～D－4型。