铁路路基监测方案

温州某铁路路基温州某铁路路基 监测方案监测方案 投标单位：上海华测导航技术有限公司投标单位：上海华测导航技术有限公司 目录目录 第一章 监测设计的原则、依据和技术指标错误错误! !未定义书签。未定义书签。 1.1 概况和监测目的 .错误错误! !未定义书签。未定义书签。 1.2 监测依据 .错误错误! !未定义书签。未定义书签。 1.3 系统技术指标 .错误错误! !未定义书签。未定义书签。 第二章立体监测设计 .错误错误! !未定义书签。未定义书签。 2.1 监测系统内容 .错误错误! !未定义书签。未定义书签。 第三章现场子系统 .错误错误! !未定义书签。未定义书签。 3.1 现场监测各子系统 错误错误! !未定义书签。未定义书签。 3.1.1 GPS 自动化监测 .错误错误! !未定义书签。未定义书签。 3.2.1 固定测斜深部位移监测 错误错误! !未定义书签。未定义书签。 3.3.1 静力水准沉降监测 错误错误! !未定义书签。未定义书签。 3.4.1 梁式测斜仪沉降监测 错误错误! !未定义书签。未定义书签。 第四章现场施工 .错误错误! !未定义书签。未定义书签。 第一章第一章 监测设计的原则、依据和技术指标监测设计的原则、依据和技术指标 1.11.1 概况和监测目的概况和监测目的 本监测系统是一个集结构分析计算、计算机技术、通信技术、网络技术、传 感器技术等高新技术于一体的综合系统工程，监测范围主要是温州南站部分线 路，长约 1.5KM，该区域两侧需要修建新的铁路轨道线路。 本监测系统的监测目标则是在新铁路路基的施工过程中， 对原铁路铁轨和周 边区域进行沉降位移观测， 能够及时发现施工过程主要是打桩对原铁路路基产生 的影响。一旦发现监测数值达到或者超过预警值，采取相应的措施进行处理，停 止施工或者采取加固措施，保障温州南站这部分铁路路段的正常营运，维护国家 和人民的生命财产安全。 1.21.2 监测依据监测依据 1. 《客运专线铁路无砟轨道铺设条件评估技术指南》（铁建设[2006]158 号） ； 2.《高速铁路工程测量规范》 （TB10601-2009） ； 3． 《国家一、二等水准测量规范》 （GB12897—2006） ； 4． 《建筑沉降变形测量规程》 （JGJ/T8-2007） ； 5． 《铁路客运专线竣工验收暂行办法》 （铁建设[2007]183 号） ； 6． 《客运专线无砟轨道铁路施工技术指南》 （TZ216-2007） ； 7． 《工程测量规范》 （GB0026－93） ； 8． 《全球定位系统（GPS）铁路测量规程》 （TB10054－97） ； 9． 《客运专线无砟轨道铁路设计指南》 （铁建设函[2005]754 号） ； 11．铁道部有关规定。 1.31.3 系统技术指标系统技术指标 1) 各监测点的响应时间最快可为几分钟一次，系统可根据需要进行设置； 2) 各监测子系统的监测精度达到国内先进水平：表面位移监测水平 3-5mm， 内部位移监测精度 1.5″（量程不同，精度不同）等。 3) 系统完全是自动运行，系统管理员可对系统进行远程控制、参数设置等 操作； 4) 用户可根据各监测点位置的地质情况分别设置预警值，如果某监测点监 测结果超过预警值，系统则通过短消息、声光或者 E-mail 的方式自动 报警给相关人员； 5) 数据分析软件可自动分析各监测点的实时与历史变化情况，从而对铁路 及路基目前的情况进行评估，为现场施工人员提供比较准备的数据进行 参考。 第二章第二章 立体监测设计立体监测设计 本次监测铁路线路长为 1.5Km，主要监测内容为铁路两侧的路肩的位移和沉 降、铁路周边内部位移和铁路轨道的沉降。 2.12.1 监测系统内容监测系统内容 监测系统主要由： 野外传感器采集系统、 数据通讯系统和监控预警系统三大 部分组成。根据现场情况，我们主要采用GPS、静力水准、测斜仪和梁式测斜仪 这四种设备对铁路进行监测，GPS 部分可以根据情况由全站仪进行替换，布设的 GPS 点由砧板替代。具体布设图如下： 路 肩 梁式测斜仪 GPS 护 栏 迁 移 后 测斜孔 现 有 护 栏 静力 水准 图 2-1 铁路断面监测点布设图 1) 野外传感器部分： （1） 铁路路肩表面位移监测（水平和沉降） a) 基于 GPS 实时高精度表面位移监测，数量 10 个监测点，其中两侧各 放置 5 个 GPS 监测点，选择稳定区域安装 1 个基站； （2） 内部监测： a) 固定测斜监测，数量12 套，在监测铁路的两侧间隔约300 米一个测 斜孔，每个孔深约 5 米，放置 3 个测斜仪，按照 0.5 米，2 米，5 米 的深度放置； （3） 铁路轨道监测： a) 静力水准监测，铁路两边的路肩上的走线槽边上布设监测点，每隔 约 100 米 1 个监测点，铁路每侧都需要架设 1 个基准点，基准点的 位置可以选在监测区域的桥墩上，共计 32 个点。 b) 水平梁式测斜仪，在铁轨的枕木上安装，每隔 50 米一个，共计 30 个，可以测出铁轨的沉降。 2) 数据传输部分： 考虑到通讯实时性和稳定性，并结合现场情况，本次监测项目采用 GPRS 或 者光纤的通讯方式。 具体采用何种方式可以现场确定，距离超过 3KM 以上可以 采用 GPRS 通讯方式， 距离在 3KM 以下可以考虑光纤。 通过各种传输方式将传感 器数据传送到监控中心，进行统一解算和处理。 3) 数据处理与控制子系统：由布置在监控中心的小型机系统、服务器系统 及软件系统组成； 4) 辅助支持系统：包括外场机柜、外场机箱、配电及UPS、防雷等子系统。 第三章第三章 现场子系统现场子系统 3.13.1 现场监测各子系统现场监测各子系统 3.1.1 GPS3.1.1 GPS 自动化监测自动化监测 3.1.1.13.1.1.1 工作原理工作原理 全球定位系统(global positioning system，缩写为 GPS)，是美国国防部 于 1973 年 11 月授权开始研制的海陆空三军共用的新一代卫星导航系统。GPS 由 空间部分、 地面监控部分和用户接收机 3 部分组成。经过 20 多年的研究和试验， 整个系统于 1994 年完全投入使用。在地球上任何位置、任何时刻 GPS 可为各类 用户连续地提供动态的三维位置、三维速度和时间信息，实现全球、全天候的连 续实时导航、定位和授时。目前、GPS 已在大地测量、精密工程测量、地壳形变 监测、石油勘探等领域得到广泛应用。 具体定位原理如下图： 图 3-2 GPS 差分示意图 我们采用的方案是： 在监测点上建立无人值守的 GPS 观测站， 同时将在稳固 区域建立基准站， 同时将这两者观测的卫星信号传输到解算中心， 通过软件控制， 实现实时监测解算和变形分析、预报。 3.1.1.2GPS3.1.1.2GPS 监测监测 GPS 监测总体分为三大部分，即传感器子系统、数据传输子系统、辅助支持 系统三大部分组成，下图为现场监测系统的拓扑图： 图 3-3 GPS 监测系统拓扑图 基 站 GPS 监 测 铁 路 区 域 图 3-4 监测区域 GPS 分布点图 A.A.GPSGPS 参考站参考站