广州南沙凫洲大桥一标
路基变形监测方案
中铁十五局集团四公司 广州南沙凫洲大桥1标项目经理部
二00五年十一月
路基变形监测方案
一、监测的范围及目的 1、范围
本项目路基工程施工范围主线K0+000~k0+685,标准路幅总宽度为66m,全长685m。其中,K0+350~K0+560段为路幅宽度由66m至68m的过渡段,长210m;桥头段主线K0+600处为辅道起点,施工范围左辅道为BK0+000~BK0+200,长200m,右辅道为AK0+000~AK0+200,长200m,辅道标准路幅总宽度为68m;主线K0+600~K0+685段路幅总宽为31m,与桥同宽。
路基软基处理主要采用袋装砂井+超载预压,桥台处软土地基处理采用水泥搅拌桩复合地基。
2、目的
准确的卸载时间及最终沉降量推算是建立在认真、细致、准确、及时的动态观测基础上的,在路基开始填筑后即要开始沉降观测。
二、监测仪器及测点制作埋设 1、监测仪器
① 全站仪 索佳SET210一台
② 数字水准仪 徕卡Sprinter 200M一台配条码尺两根 2、测点的制作埋设 1) 位移桩的制作埋设
① 采用钢筋砼预制。混凝土标号为C20,尺寸为10×10×200cm。 ② 用开挖埋设。埋置尝试为入原地面1.5m以下,桩顶露出地面高度为0.5m。埋设时桩周围回填密实,桩周上部50cm用混凝土浇筑固定。
2) 沉降板的制作埋设
① 沉降板由底板、金属测杆和保护套管组成。底板采用钢板,尺寸为50cm×50cm×0.5cm;金属测杆采用直径为φ20mm圆钢;保护套管采用φ50mm内径的聚氯乙烯硬塑料套管。
② 随着路堤填土的增高,测杆和套管根据工程实际情况变相应接高,但每节长度一超过50cm。
三、监测内容及测点布设 1、监测内容 ① 沉降观测
由沉降-时间关系,判断路堤的稳定状况,控制填土进度,推算软土的固结度。
② 位移观测
由位移-时间关系,判断路堤的稳定状况,控制填土进度。 2、测点布设 1) 布置要求
① 为利于测点看护,便于集中测量,统一测量频率,更重要的是便于各测量项目数据的分析,沉降和位移测点设在同一横断面。
② 一般路段沿纵向每隔100m设置一个测量断面。
③ 桥头路段设置3个测量断面,即第一个测量断面设在桥头搭板或桥台桩位处(有台前预压时),各测量断面相距不超过50m。
2) 测点位置
① 同一测量断面上,各类测点位置
位移观测点:在路堤两侧趾部各设1个位移边桩,在趾部以外10m范围
内设置3个位移边桩。
沉降观测点:在线路中心、两侧路肩分设一沉降板,路堤两侧趾部的沉
降用位移边桩兼测。 ② 测点横断面
结合实际情况,路基变形观测布置在以下10个里程断面:
K0+040、K0+120、K0+220、K0+300、K0+400、K0+500、K0+600、K0+650、K0+700、K0+760
四、监测方法 1、测量精度要求
《公路软土地基路堤设计与施工技术规范》(JTJ 017-96)规定:测距仪误差为±5mm;方向观测水平角误差为±2.5″。按照《建筑变形测量规程》(JGJ/T 8-97),本次变形测量精度采用三级变形测量等级精度,其精度要求如下:
测量点坐标中误差≤10.0mm,测量点测站高差中误差≤1.50mm。 2、测量方法 1) 沉降观测
① 采取几何水准测量的方法进行。
② 水准测量视线长度≤75m,前后视距差≤5.0m,前后视距累积差≤8.0m。 ③ 水准测量的限差按以下规定执行:
基辅分划读数之差1.0mm,基辅分划所测高之差1.5mm,附合或环线闭合差≤3.0n,检测已测测段高差之差≤4.5n,(n为测站数)。
2) 位移观测
① 根据场地条件,采用视准线法或边交法进行。
② 平面控制网采用三级测边网,其技术要求为:测距中误差为±10.0mm,测距相对中误差为1:50000。
③ 每边最少测回数为往返各2次,一测回读数间较差限值5mm,单程测回间较差限值7.0mm。
3) 观测频率
①在路堤填筑期间,每天进行两次沉降和位移观测。
②路堤施工中,每填筑一层测量一次。如果两次填筑间隔时间较长,第3天测量一次。
③路堤填筑完成后,堆载预压期间,每15天测量一次,直至预压期结束。 4) 监测标准
① 填土开始后,观测稳定标准:中心沉降速率小于1.0cm/d,侧向位移速率小于0.5cm/d。
② 停止加载后,当沉降速率<4mm/d,位移速率<2mm/d时,方可重新填土。 五、测量数据处理 1、测量结果的验算
① 按水准网环线闭合差wi(mm)由下列公式计算每测站所测高差中数中误差mw(mm):
mw=±
1wwNn式中:
N---水准环数
n---各环线的平均测站数
② 环线闭合差不超过±2m0n,此处m0为每测站高差误差(1.50mm),n为测站数。
③ 测边网边长用电磁波测距仪进行往返测时,单位权中误差u(mm)和任一边的实际测距中误差mDi(mm)按下列公式计算:
u=±
p
2n1 Pi mDi=±U
式中 ---往返测距离的较差(mm); n---测距的边数; Pi---距离测量的先验权。
当网中边长相差不大时,按下列公式计算平均测距中误差mDi: MDi=±
2n当mDi≤±10.0时,测量成果有效,否则视为无效,应重测。 2、测量结果的平差
① 平差方法与所采用的基准相适应: 固定基准,采用经典平差; 拟稳基准,采用拟稳平差; 重心基准,采用秩亏自由网平差。
上述测量网的基准是根据控制点的稳定情况来选取的。 ② 经典平差,采用条件平差法(或间接平差法)。
③ 拟稳平差和秩亏自由网平差采用先作经典平差,再通过坐标变换求得自由网平差结果。
④ 精度评定
对于监测网之网中各点精度作全面评定。
3、变形分析 ① 控制点稳定性检验
检验方法采用统计检验法,即先作整体检验,在判别有动点后作局部检验,找出变动点予以剔除,最后确定稳定点组。
② 非稳定点的检验采用比较法,在以稳定点或相对稳定点定义的参考系条件下进行,当该点两期的高程或坐标平差值之变差符合下列条件时,即判断点位稳定。
<20
2Q
式中 0――单位权中误差(mm) Q――检验点高程或坐标的权倒数 0=±
f2f式中 i--各期测量的单位权中误差(mm) fi――各期网形的多余测量数。
对平面监测网中非稳定点检验,使用置信椭圆来判断其变位值是否由点位变动所致。
③ 使用回归分析法。对引起变形的原因作出分析和解释,以预报变形发展趋势。
六、变形测量成果
1、单次变形测量结束后,提交该次的变形测量初步成果。 2、变形测量结束后,提交下列成果资料: ① 施测方案
② 控制点与测量点平面布置图 ③ 仪器检验与校正资料 ④ 测量成果表 ⑤ 变形过程图 ⑥ 变形测量技术报告