高速鐵路路基沉降觀測(cè)的技術(shù)要點(diǎn)探析

于晨超

（天津鐵三院實(shí)業(yè)有限公司，天津 300251）

在經(jīng)濟(jì)與科技不斷發(fā)展提升的推動(dòng)作用下，我國(guó)鐵路交通得到快速發(fā)展的同時(shí)對(duì)于高速鐵路建設(shè)的需求也在不斷提升，高鐵的修建成為了我國(guó)城市化發(fā)展進(jìn)程推進(jìn)的重要建設(shè)項(xiàng)目。在高鐵項(xiàng)目建設(shè)過(guò)程中，路基沉降觀測(cè)是最為基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)與建設(shè)內(nèi)容，路基沉降觀測(cè)技術(shù)的應(yīng)用也就至關(guān)重要，是確保整體工程建設(shè)質(zhì)量的重要保障。這就要求在建設(shè)過(guò)程中采用科學(xué)合理的路基沉降觀測(cè)技術(shù)來(lái)提升路基施工質(zhì)量，確保路基建設(shè)充分滿足高鐵運(yùn)行質(zhì)量要求。

1 高速鐵路路基沉降觀測(cè)技術(shù)應(yīng)用基本要求

1.1 觀測(cè)儀器、設(shè)備方面的要求

高鐵建設(shè)過(guò)程中對(duì)于路基沉降數(shù)據(jù)精度有著較高要求，因此必須全部路基沉降觀測(cè)技術(shù)的應(yīng)用能夠獲得極高精準(zhǔn)度的數(shù)據(jù)，并且確保面對(duì)高鐵路基負(fù)荷不斷增加時(shí)也可以測(cè)量得到準(zhǔn)確數(shù)據(jù)。我國(guó)在鐵路建設(shè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)中作出了相關(guān)規(guī)定，鐵路路基沉降觀測(cè)誤差值必須控制在路基變形值5% ～10%以內(nèi)。這就要求在對(duì)路基沉降進(jìn)行觀測(cè)時(shí)必須確保水準(zhǔn)儀等儀器設(shè)備的較高精密性，而水準(zhǔn)儀以及一些設(shè)備的使用對(duì)于環(huán)境、溫差等變化較為敏感，因此在在進(jìn)行沉降觀測(cè)時(shí)應(yīng)盡可能地選擇受此影響較小的觀測(cè)儀器設(shè)備，或者為儀器設(shè)備的使用營(yíng)造較為合適環(huán)境。

1.2 在時(shí)間方面的要求

在對(duì)高鐵路基沉降進(jìn)行觀測(cè)過(guò)程中對(duì)于觀測(cè)時(shí)間的控制方面有著較為嚴(yán)格的要求。為確保得到最為原始的觀測(cè)數(shù)據(jù)，在進(jìn)行首次觀測(cè)時(shí)必須嚴(yán)格按照觀測(cè)時(shí)間進(jìn)行，否則將會(huì)使沉降觀測(cè)失去實(shí)際意義。按照具體施工情況按時(shí)對(duì)各個(gè)階段進(jìn)行復(fù)檢，不能出現(xiàn)漏測(cè)或者是補(bǔ)測(cè)現(xiàn)象，否則將難以確保沉降觀測(cè)數(shù)據(jù)高度準(zhǔn)確，不能很好地為高鐵設(shè)計(jì)施工提供有效數(shù)據(jù)。

1.3 在專業(yè)素質(zhì)方面的要求

參與高鐵設(shè)計(jì)施工路基沉降觀測(cè)的工作人員必須經(jīng)過(guò)專業(yè)系統(tǒng)的業(yè)務(wù)培訓(xùn)，具備較高的專業(yè)素養(yǎng)與職業(yè)素質(zhì)，確保持證上崗。但是在具體觀測(cè)過(guò)程中還要求工作人員能夠?qū)?shū)本知識(shí)活學(xué)活用，并具備較為豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，能夠?qū)τ^測(cè)工作中遇到的問(wèn)題進(jìn)行有效、正確解決現(xiàn)場(chǎng)復(fù)雜的觀測(cè)問(wèn)題，確保觀測(cè)任務(wù)專業(yè)、快速、準(zhǔn)時(shí)完成。

1.4 觀測(cè)精準(zhǔn)度方面的要求

不同的建設(shè)區(qū)域，其地質(zhì)、水位、氣候、溫濕度等方面的條件也有著較大差異，因此在沉降觀測(cè)精密度方面的要求也各有不同，這就要求在具體觀測(cè)過(guò)程中，結(jié)合實(shí)際需要采取合適的觀測(cè)儀器與觀測(cè)方法，確保得到的觀測(cè)數(shù)據(jù)在精密程度上高度滿足要求。一般來(lái)說(shuō)，若是高鐵工在技術(shù)與質(zhì)量方面沒(méi)有特殊要求，采用二級(jí)觀測(cè)方法基本能夠滿足技術(shù)要求。

1.5 觀測(cè)過(guò)程具體要求

在進(jìn)行觀測(cè)之前，必須檢查涉及使用的觀測(cè)儀器是否齊全，規(guī)格、精度方面是否符合標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)于需要校準(zhǔn)的儀器做好事先校準(zhǔn)。在觀測(cè)過(guò)程中，各相關(guān)人員需高度配合，積極協(xié)商，以認(rèn)真負(fù)責(zé)的態(tài)度確保不漏測(cè)少測(cè)，確保為高鐵路基施工提供全面、真實(shí)、可靠的觀測(cè)數(shù)據(jù)。

1.6 觀測(cè)地點(diǎn)方面的要求

高鐵路基沉降觀測(cè)具備較強(qiáng)嚴(yán)謹(jǐn)性，在觀測(cè)點(diǎn)的選擇方面有著較高要求，不但要求觀測(cè)較好的便利性，而且所選的觀測(cè)地點(diǎn)必須能夠全面準(zhǔn)確地對(duì)地基沉降情況進(jìn)行反映。一般來(lái)說(shuō)，地勢(shì)平坦，地貌縱橫對(duì)稱的位置最為合適作為觀測(cè)地點(diǎn)，觀測(cè)點(diǎn)之間應(yīng)保持20m左右的最佳距離。

2 高速鐵路路基沉降觀測(cè)技術(shù)要點(diǎn)

2.1 工作基點(diǎn)樁定位與埋設(shè)

工作基點(diǎn)樁制作與埋設(shè)是高鐵路基沉降觀測(cè)過(guò)程的重要環(huán)節(jié)之一，要求必須實(shí)現(xiàn)對(duì)工作基點(diǎn)樁準(zhǔn)確定位，如此才能避免觀測(cè)結(jié)果嚴(yán)重誤差。在路基觀測(cè)中應(yīng)結(jié)合實(shí)際觀測(cè)對(duì)象分布來(lái)確定工作基點(diǎn)樁定位，通過(guò)設(shè)置多個(gè)施工控制點(diǎn)，提高位移監(jiān)測(cè)控制點(diǎn)數(shù)量，來(lái)確保觀測(cè)數(shù)據(jù)高度科學(xué)、準(zhǔn)確。通常來(lái)說(shuō)，要確保路堤填筑高度大于埋管位置30cm，在對(duì)填土進(jìn)行壓實(shí)之后，再沿著垂直線路方向?qū)喜圻M(jìn)行開(kāi)挖，寬深約為20cm*30cm，在完成槽底整平之后在溝底鋪設(shè)層細(xì)砂，厚度控制在5m～10m為宜。在高鐵路基觀測(cè)中工作基點(diǎn)樁定位與預(yù)埋過(guò)程中，要求工程地質(zhì)探測(cè)單位必須基于各項(xiàng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)綜合運(yùn)用前提，構(gòu)建出嚴(yán)格校核制度，確保能夠?qū)崟r(shí)掌握控制點(diǎn)坐標(biāo)與高程變化，以便于對(duì)施工計(jì)劃不合理之處進(jìn)行及時(shí)更改。

2.2 合理確定路基沉降觀測(cè)頻率

一般來(lái)說(shuō)可以劃分沉降觀測(cè)為4個(gè)階段來(lái)進(jìn)行，各階段的沉降觀測(cè)頻率需要結(jié)合實(shí)際出現(xiàn)的沉降情況、等級(jí)及其規(guī)律來(lái)進(jìn)行確定。通常來(lái)說(shuō)可以根據(jù)以下觀測(cè)頻率來(lái)進(jìn)行：①第一階段，在填筑路基過(guò)程中實(shí)施觀測(cè)，其觀測(cè)內(nèi)容包括了對(duì)路基填土作業(yè)環(huán)節(jié)的地基和堤身的沉降變形，路堤坡腳邊樁位移和沉降。在實(shí)際觀測(cè)過(guò)程中還需要有效配合施工，完成每層填筑均需要實(shí)施觀測(cè)，并且需要控制至少每三天觀測(cè)一次。②第二階段，主要是在填筑完畢路基同時(shí)進(jìn)行預(yù)壓土方后進(jìn)行的，主要是觀測(cè)自然沉落期的沉降。在此階段要求工作人員能夠全方位觀測(cè)路基機(jī)場(chǎng)地層頂面與路基基底的沉降，直到評(píng)估沉降能夠與無(wú)碴軌道敷設(shè)的要求相符為止。③第三階段，該階段主要是在卸載預(yù)壓土方、基層基床鋪設(shè)、鋪設(shè)無(wú)碴軌道與正式運(yùn)行前進(jìn)行。

2.3 地表沉降量觀測(cè)

地表沉降量觀測(cè)是高鐵路基觀測(cè)過(guò)程中的重要要點(diǎn)之一。地表沉降量觀測(cè)對(duì)路基、軌道、橋梁等的性能穩(wěn)定有著直接影響作用。同時(shí)也會(huì)對(duì)高鐵的安全運(yùn)行造成較大影響。地表沉降的觀測(cè)其要點(diǎn)主要是在原地面上對(duì)沉降板進(jìn)行合理埋設(shè)，沉降板及其配套的埋設(shè)主要包括管箍、沉降地板、沉降桿、保護(hù)套管及套管帽等的埋設(shè)。觀測(cè)工作人員的觀測(cè)作業(yè)需在沉降板上完成，并且嚴(yán)格以觀測(cè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)將樁號(hào)斷面沉降板埋設(shè)于土層中。

2.4 地表水平位移及隆起量觀測(cè)

施工區(qū)域的地質(zhì)、水位等條件會(huì)對(duì)具體施工造成較大影響，并且施工地段不同，其產(chǎn)生的地表水平位移與隆起量也有著明顯差別。這就要求觀測(cè)工作人員在充分結(jié)合地質(zhì)勘測(cè)實(shí)際前提下，采用科學(xué)方法對(duì)不同地段進(jìn)行有效觀測(cè)。埋設(shè)邊樁是對(duì)地表水平位移與隆起量進(jìn)行觀測(cè)的關(guān)鍵措施，在邊樁埋設(shè)過(guò)程中，埋設(shè)的位置應(yīng)選擇在路堤兩側(cè)趾部與邊溝外緣以外10范圍之內(nèi)。在充分確保邊樁穩(wěn)定的前提下，對(duì)地表水平位移與隆起量進(jìn)行合理預(yù)測(cè)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)滑移面與面的切面位置布設(shè)的均勻、合理。

2.5 地下土體水平位移觀測(cè)

地下土體水平位移觀測(cè)是高鐵路基掛測(cè)重要內(nèi)容與技術(shù)要點(diǎn)，觀測(cè)工作應(yīng)根據(jù)施工區(qū)域?qū)嶋H地質(zhì)與巖層構(gòu)造條件進(jìn)行。通常來(lái)說(shuō)，地下土體水平位移具備一定的規(guī)律性，因此在具體觀測(cè)中可采用反復(fù)觀測(cè)、集中統(tǒng)計(jì)的方法得出相關(guān)數(shù)據(jù)與規(guī)律。具體觀測(cè)時(shí)，應(yīng)把有4個(gè)相互垂直導(dǎo)槽的測(cè)斜管埋入待測(cè)土體的合適深度，實(shí)際觀測(cè)中，觀測(cè)工作人員應(yīng)把活動(dòng)式測(cè)頭放入測(cè)斜管中，并確保側(cè)頭上導(dǎo)向滾輪準(zhǔn)確地卡在測(cè)斜管內(nèi)壁導(dǎo)槽中，并實(shí)現(xiàn)順暢滾動(dòng)。借助活動(dòng)式測(cè)頭能夠連續(xù)測(cè)定測(cè)斜管整體深度水平位移的變化情況。

2.6 觀測(cè)數(shù)據(jù)采集與處理

實(shí)現(xiàn)對(duì)各項(xiàng)觀測(cè)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)采集與有效處理是進(jìn)行高鐵路基沉降觀測(cè)要點(diǎn)之一，其中尤其是確保初測(cè)值的準(zhǔn)確記錄，確保后期測(cè)量與初測(cè)之間差值合理至關(guān)重要，以便更好地實(shí)現(xiàn)對(duì)路基沉降桂林全面掌握。在實(shí)際觀測(cè)操作中，必須確保儀器設(shè)備精確與運(yùn)行順暢，并必須由兩人以上進(jìn)行數(shù)據(jù)記錄，避免出現(xiàn)錯(cuò)計(jì)、漏記問(wèn)題。在對(duì)各類觀測(cè)數(shù)據(jù)綜合處理過(guò)程中，需緊密結(jié)合高鐵項(xiàng)目設(shè)計(jì)與施工實(shí)際要求。

3 結(jié)語(yǔ)

綜述可知，加強(qiáng)對(duì)路基沉降觀測(cè)技術(shù)應(yīng)用對(duì)于我國(guó)高速鐵路建設(shè)而言至關(guān)重要。這就要求相關(guān)單位必須嚴(yán)格遵循高速鐵路路基沉降觀測(cè)技術(shù)應(yīng)用基本要求的前提下，做好觀測(cè)技術(shù)要點(diǎn)施工與控制，更好地保障高速鐵路工程建設(shè)質(zhì)量。