高速铁路墩身承台沉降观测 毕业设计.doc
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1、 二 一 届 毕 业 设 计高速铁路墩身承台沉降观测系 部:道桥工程系专 业:工程测量技术姓 名: 学 号: 指导教师: 完成时间: 毕业设计成绩评定表姓名班 级学 号成绩评定实 习 表 现 成 绩论 文 成 绩综 合 成 绩指导教师评语指导教师(学院):年 月 日注:综合成绩评定中,实习表现成绩占30%,实习报告成绩占70%。单 位 鉴 定姓 名班 级学 号实 习 地 点单位指导教师职务/职称实习表现成绩单位指导教师评语: 签名: 年 月 日单位鉴定:(签章 ) 年 月 日44陕西铁路工程职业技术学院毕业论文目录摘要 9第一章 工作准备与内容 91. 1人员及仪器配置 91. 2线下工程沉降
2、测量的基本工作内容 91. 3沉降观测工作基本要求 91. 4误差和错误的报告与处理 101. 5测量要求及观测资料整理 101. 6工作依据 11第二章 沉降变形测量 112. 1沉降变形测量等级及精度要求 112. 2沉降变形监测网主要技术要求及建网方式 122. 3沉降变形测量点的布置要求 142. 4沉降变形监测网测量工作基本要求 142. 5沉降变形监测网观测具体要求 152. 6特殊环境下沉降观测 172. 7沉降观测线路的规范 17 2. 7. 1路基工程 17 2. 7. 2桥涵工程 18 2. 7. 3隧道工程 19第三章 技术要求 213. 1 路基工程 21 3.1.1
3、路基沉降变形观测 21 3.1.2 过渡段沉降变形观测 223. 2 桥涵工程 24 3.2.1一般规定 26 3.2.2 桥涵变形控制标准 27 3.2.3变形观测方案 28 3.2.4 观测资料要求 35 3.2.5 观测频次 353. 3 隧道工程 36 3.3.1 一般规定 36 3.3.2沉降观测的内容 36 3.3.3 沉降观测点的布置 36 3.3.4 观测精度 37 3.3.5 观测频次 37 3. 4 区域沉降 38致谢 39参考文献 40摘 要 随着工业与民用建筑业的发展,社会的不断进步,物质文明的极大提高及建筑设计施工技术水平的日臻成熟完善,各种复杂而大型的工程建筑物日益
4、增多,工程建筑物的兴建,改变了地面原有的状态,并且对于建筑物的地基施加了一定的压力,这就必然会引起地基及周围地层的变形。为了保证建(构)筑物的正常使用寿命和建(构)筑物的安全性,并为以后的勘察设计施工提供可靠的资料及相应的沉降参数,建(构)筑物沉降观测的必要性和重要性愈加明显。现行规范也规定,高层建筑物、高耸构筑物、重要古建筑物及连续生产设施基础、动力设备基础、滑坡监测等均要进行沉降观测。特别在高层建筑物施工过程中,应用沉降观测加强过程监控,指导合理的施工工序,预防在施工过程中出现不均匀沉降,及时反馈信息,为勘察设计施工部门提供详尽的一手资料,避免因沉降原因造成建筑物主体结构的破坏或产生影响结
5、构使用功能的裂缝,造成巨大的经济损失。因此沉降观测是必不可少的一项工作,所以沉降测量应根据工程的沉降施测方案和布网原则的要求建立,而沉降施测方案应根据工程的布局特点、现场的环境条件制订。依据工作经验,一般高层建筑物周围要布设三个基点,且与建筑物相距50m至100m间的范围为宜。基点可利用已有的、稳定性好的埋石点和墙脚水准点,也可以在该区域内基础稳定、修建时间长的建筑物上设置墙脚水准点。若区域内不具备上述条件,则可按相应要求,选在隐蔽性好且通视良好、确保安全的地方埋设基点。所布设的基点,在未确定其稳定性前,严禁使用。因此,每次都要测定基点间的高差,以判定它们之间是否相对稳定,并且基点要定期与远离
6、建筑物的高等级水准点联测,以检核其本身的稳定性。沉降观测点应依据建筑物的形状、结构、地质条件、桩形等因素综合考虑,布设在最能敏感反映建筑物沉降变化的地点。一般布设在建筑物四角、差异沉降量大的位置、地质条件有明显不同的区段以及沉降裂缝的两侧。埋设时注意观测点与建筑物的联结要牢靠,使得观测点的变化能真正反映建筑物的变化情况。并根据建筑物的平面设计图纸绘制沉降观测点布点图,以确定沉降观测点的位置。在工作点与沉降观测点之间要建立固定的观测路线,并在架设仪器站点与转点处做好标记桩,保证各次观测均沿统一路线。本文主要介绍沉降测量的工作准备与内容、沉降变形观测的原理及方法。其中如何建立沉降变形监测网的方式,
7、以及沉降测量的技术要求和规范等方法。沉降测量所采集数据的来源和数据的处理原则。 论文关键字:DNA03 沉降变形网 观测点布置 频次 精度 观测要求 观测元件 第一章 工作准备与内容引言沉降监测是预防和控制沉降最有力的手段之一,现在主要进行的沉降监测为分层标监测、地面沉降水准监测和高层建筑物的沉降监测,这些监测工作主要为两大监测,即为地面沉降监测和建筑物沉降监测,首先介绍地面沉降和建筑物沉降的原理和危害。一、地面沉降地面沉降监测即为测定地面高程随时间变化的工作。地壳运动、开采矿藏或天然气、抽取地下水等均能引起地面高程变化。局部地区地面高程在短期内发生较大变化,对房屋、地下管道、道路、桥梁和水坝
8、等有严重的破坏作用。城市和工业区地面的持续下沉甚至危及整个城市和工业区的安全。地表沉降观测可以定量地了解地面的升降。进行地表沉降观测,要在测区内选定适量的水准点作为地面观测点,并埋设标志,同时在沉降范围外的稳定处设置适量的基准点,也可把基准点设在沉降范围内,但必须设法使基准点高程不受地表沉降影响。在一个测区内至少要设置3个基准点,以便通过联测验证其稳定性。从基准点出发用精密水准测量方法测定各观测点的高程。不同日期两次测得同一观测点的高程之差,即代表地面高程在这两次观测期间的变化。根据大量的地表沉降观测资料,可以分析沉降规律,预计沉降的发展趋势。地面沉降作为地质灾害的一种主要类型,日益威胁着社会
9、经济建设的安全。二、建筑物沉降随着社会的不断进步,物质文明的极大提高及建筑设计施工技术水平的成熟完善,同时,也因土地资源日渐减少与人口增长之间日益突出的矛盾,高层及超高层建筑物越来越多。为了保证建构筑物的正常使用寿命和建筑物的安全性,并为以后的勘察设计施工提供可靠的资料及相应的沉降参数,建筑物沉降观测的必要性和重要性愈加明显。 现行规范也规定,高层建筑物、高耸构筑物、重要古建筑物及连续生产设施基础、动力设备基础、滑坡监测等均要进行沉降观测。特别在高层建筑物施工过程中应用沉降观测加强过程监控,指导合理的施工工序,预防在施工过程中出现不均匀沉降,及时反馈信息为勘察设计施工部门提供详尽的一手资料,避
10、免因沉降原因造成建筑物主体结构的破坏或产生影响结构使用功能的裂缝,造成巨大的经济损失。 根据自己在地面沉降监测和建筑物沉降监测的工作经验,在此谈谈对沉降监测工作的几点遵循事项:一、仪器设备、人员素质的要求根据沉降观测精度要求高的特点,为能精确地反映出沉降情况,一般规定测量的误差应小于变形值的1/101/20,为此要求沉降观测应使用精密水准仪(S1或S05级),并使用受环境及温差变化影响小的高精度铟合金水准尺。 作业人员必须接受专业学习及技能培训,熟练掌握仪器的操作规程,熟悉测量理论,能针对不同工程特点、具体情况采用不同的观测方法及观测程序,对实施过程中出现的问题能分析原因并正确运用误差理论进行
11、平差计算,按时、快速、精确地完成每次观测任务。 二、观测时间的要求 沉降观测对时间有严格的限制条件,特别是首次观测必须按时进行,其他各阶段的复测,根据工程进展情况必须定时进行,不得漏测或补测。只有这样,才能得到准确的沉降情况或规律。无论采取何种方式都必须按施测方案中规定的观测周期准时进行。 三、观测点的要求 为了能够反映出准确沉降情况,沉降观测点要埋设在最能反映沉降特征且便于观测的位置。尽量减少外界的影响。 四、沉降观测成果整理及计算要求 原始数据要真实可靠,记录计算要符合施工测量规范的要求,按照依据正确、严谨有序、步步校核、结果有效的原则进行成果整理及计算。 五、沉降观测的自始至终要遵循几个
12、固定原则通常所说的沉降观测依据的基准点、工作基点和被观测物上的沉降观测点,点位要稳定;所用仪器、设备要稳定;观测人员要稳定;观测时的环境条件基本一致;观测路线、镜位、程序和方法要固定。1)沉降观测依据的基准点、工作基点和被观测物上的沉降观测点,点位要稳定,只有这些观测依据稳定才能客观的反映出沉降的变化量,它们的变化代表了沉降物体的变化情况。2)仪器、设备要稳定,每台仪器设备都有它自己的系统误差,这是不可能避免的,在同一整体工程监测过程中,必须固定所用的相应设备观测时使用的是特定的仪器,而每种仪器都具有一定的精密度,而使观测结果受到相应的影响。3)观测人员要稳定,观测者是通过自己的感觉器官来进行
13、工作的,由于每个人的感觉的鉴别力的局限性,在进行仪器的安置、瞄准、读数等工作时,都会产生一定的误差,对观测结果会有一定的影响。4)观测时的环境条件基本一致,在观测过程中所处的外界自然环境,如地形,温度,湿度,风力,大气折射等因素都会给观测结果带来种种影响,而且这些因素随时都在变化,因此对观测结果产生的影响也随之变化,这就必然使观测结果带来误差。有些外界条件在实际工作中无法避免,在这所说的是尽量在同等条件下进行观测,为了避免大气折射的影响,我们采取的措施就是在每一天的固定时间段进行,由于空气温度的不均匀,将使光线发生折射,视线即不成为一条直线,所以我们选择每天的固定时间段,温度,大气折射基本条件
14、相似,可以减少误差5)观测路线、镜位、程序和方法要固定,前后视距离相等的办法来减少由于仪器视准轴不平行于水准轴给观测结果带来的影响;测站上的观测程序来减弱由于仪器下沉对观测结果的影响等等,这些固定的方法都可以有效的减小误差以上措施在客观上尽量减少观测误差的不定性,使所测的结果具有统一的趋向性,保证各次复测结果与首次观测的结果可比性更一致,使所观测的沉降量更真实。不论地面还是建筑物的沉降现在都威胁着我们社会主义的发展建设,加强地质灾害的防治管理,坚持地面沉降监测与研究,坚持高层建筑物的沉降监测与研究,最大限度的控制沉降事故的发生,关系到人民生活质量的提高和经济建设的可持续发展,利在当代,功在千秋
15、。11人员及仪器配置每组3人,沉降观测配备仪器如下表所示:仪 器 名 称数 量瑞士莱卡DNA03型电子测量仪1台铟瓦水准尺1套尺垫2个12线下工程沉降测量的基本工作内容1.沉降监测基准网的布设、测量及成果处理,形成稳固可靠的沉降观测基准网;2.按要求布设沉降观测点及观测断面,埋设观测元器件;3.沉降观测点及观测断面的沉降观测;4.沉降观测数据的处理、审核、汇总;5.线下工程沉降变形图表的绘制、分析及沉降趋势预测;6.无碴轨道铺设及精调时机评估和相应工程措施建议;13沉降观测工作基本要求1.沉降观测起测基准点及观测线路应相对固定,严格按观测周期和观测精度要求进行观测。沉降观测人员必须固定,不可随
16、意更换。2.沉降观测工作必须做好原始记录,坚持复核签认制度。3.沉降观测各项资料按要求形成,必须齐全完整。4.为确保沉降观测工作顺利进行和测量成果的连续性,必须对沉降观测标志和标桩妥善保护,发现破坏,应及时恢复。14误差和错误的报告与处置1.施工单位在沉降观测过程中应建立严格的误差和错误报告制度。2.施工单位确认沉降观测资料有误或精度不符合规定要求时,应及时报设计和监理单位协调解决。15测量要求及观测资料整理1.一般要求(1)所使用的仪器和设备应进行定期检查并作出详细记录;每次测量应采用同一仪器,固定观测人员,采用相同的观测路线和观测方法,在基本相同的环境和观测条件下工作。(2)人工测试数据,
17、必须在观测当天及时输入计算机,核对无误后在计算机内备份;自动采集测试数据应及时在计算机内备份。观测中有沉降异常情况应及时通知有关各方及时处理。观测作业结束后及时对观测资料进行检查,如有错误或误差超限,应找出原因并及时补测。(3)各种原始测量记录应真实、可靠,并有可追溯性;计算成果和图表清晰、签署齐全,并妥善保存。(4)沉降变形观测各种资料表(各种信息要填全,特别是地基地质实际情况及地基处理情况等施工现状)记录完整;并绘制路基面沉降时间沉降曲线 。2.资料整理(1)沉降观测资料表1)工点沉降观测断面、点布置表 沉降观测012)沉降板观测资料汇总表 沉降观测023)路基面沉降观测资料汇总表 沉降观
18、测034)绘制路堤施工过程和完成后填土高时间沉降曲线 沉降观测03附15)绘制路基面沉降时间沉降曲线 沉降观测03附26)剖面沉降管测试资料汇总表 沉降观测047)涵洞沉降观测资料汇总表 沉降观测05注:对于预压地段,在路基沉降观测资料表的表头中可增加有关预压土情况(预压高度、预压时间等)。(2)观测点的平面、纵断面和横断面布置图及测量控制点(水准基点、基准点、工作基点)与观测点、布置图。(3)标石、标志规格及埋设图(4)仪器检测及校正资料(5)观测记录本(簿)(6)平差计算、测量成果质量评定资料3.监测资料提交(1)在路基面、涵洞基础沉降观测第三个月末、六个月末及无碴轨道铺设前以书面和电子文
19、件将路基每个断面(点)的路基面、地基面沉降观测和涵洞观测资料、沉降观测结果分析报送评估单位。(2)在路基填筑过程中,对路基地基变形观测,施工单位应每7天,路基填筑完毕,路基面观测桩开始监测后每半个月,将观测以数据库电子文件形式及时报给分析评估单位,以便进行过程中的沉降发展情况分析,并提出建议。4.建立变形观测网(1)观测网平面布置示意图,应明确基准点、工作基点与线下工程结构物相对位置,明确路基、桥梁、隧道、过渡段等结构物观测点的里程,(2)填写观测断面及观测点位置与工程属性信息,详见附表;(3)填写基准点与工作基点信息表,对有变化的信息必须随时添加到该表中;16工作依据1.国家一、二等水准测量
20、规范(GB128972006);2.建筑沉降变形测量规程(JGJ/T8-2007);3.工程测量规范(GB002693);4.全球定位系统(GPS)铁路测量规程(TB1005497)第二章 沉降变形测量沪杭客运专线线下工程沉降变形观测工作以桥梁、路基、隧道等建(构)筑物的垂直位移观测为主,水平位移监测根据桥梁、路基、隧道工点具体要求确定。21 沉降变形测量等级及精度要求本线沉降变形测量等级及精度要求按下表规定执行:沉降变形测量等级垂直位移测量水平位移观测沉降变形点的高程中误差(mm)相邻沉降变形点的高差中误差(mm)沉降变形点点位中误差(mm)三等1.00.56.022 沉降变形监测网主要技术
21、要求及建网方式1垂直位移监测网(1)垂直位移监测网主要技术要求等级相邻基准点高差中误差(mm)每站高差中误差(mm)往返较差、附合或环线闭合差(mm)检测已测高差较差(mm)使用仪器、观测方法及要求三等1.00.346DS05或DS1型仪器,按客运专线铁路无砟轨道测量技术暂行规定二等水准测量的技术要求施测。 注: F 附合线路或环线长度,kmR - 检测已测测段长度,km(2)垂直位移监测网建网方式线下工程垂直位移监测一般按沉降变形等级三等的要求(国家二等水准测量)施测,根据沉降变形测量精度要求高的特点,以及标志的作用和要求不同,垂直位移监测网用分级布网等精度观测逐级控制的方法布设。1)基准点
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