沉降变形观测作业指导书

沉降位移观测作业指导书

一、工程概况（沉降观测工程项目）

1、K131+344~K131+530段路基及K131+530~K131+857段软土路基，软土路基段设计采用塑料排水板加土工格栅加固。该段路基填土高度达5~6米，路堤填筑极限高为3米。

2、K138+213~K138+960段地基采用塑料排水板、粉喷桩加固地基，该段路基填土高为3.0~4.0米，填筑极限高2.58米。

3、K142+900~K143+056段路基采用粉喷桩加固地基，该段路基填土高为3.0~4.0米，填筑极限高2.63米。

为合理控制填土速率，确保路基填筑质量，在K131+450、K131+600、K131+800、K138+500、K138+700、K142+950、K143+050处设七个断面对路基沉降位移进行观测、变形数据分析，根据其实际情况控制填筑速度，同时以真实有效的成果指导其它段软基路段路堤的填筑施工。

二、沉降观测的实施

1、准备工作

（1）沉降板的埋设软土路基一般每隔200m埋设一个沉降点；非软土路基每隔1km埋设一个。沉降板由一根直杆(直径为20～30mm 的钢管或自来水管，杆长一般为1m)和600×600×9mm的沉降钢板组成。直杆用三根斜钢筋焊接在沉降板上，沉降板埋设在路基的底面或砂垫层下(图1)。为了使沉降杆不受破坏，杆长应随填土升高而逐段接高。每段接管的长度为20～30cm，两端有螺纹接头或空心管紧绞连接。为防止填压的土质嵌入空心螺纹管内，每段接管应套上一段塑料圆管，圆管的高度略高于接管顶面。

观测方法：

①埋设沉降板，立即测量直杆顶面标高H1，再填土。每填筑一层

土后，应立即重新测出直杆顶面标高H i，H i-H i-1即得每次观测的沉降量。

②当所填土标高大于直杆顶面标高H1时，应用接管A将直杆接

高，并立即测量直杆顶面标高H i和接管管顶标高J1(进行高程传递)。

③继续填土，每填筑一层土，应立即重新测出接管管顶标高

J1i，J1i-J1i-1即得每次观测的沉降量.

④当填土标高大于接管管顶标高时，用接管B接高，并立即测量

接管A管顶标高J1i和接管B管顶标高J2。

⑤继续填土，每填筑一层土，应立即重新测出接管管顶标高

J2i，J2i-J2i-1即得每次观测的沉降量.

⑥当填土标高大于接管管顶标高时，按④、⑤的方法循序逐节升

高，并记录所测的沉降量。

图1 沉降板的埋设

（2）位移桩的设置

在路基填筑过程中，由于路堤荷重的作用，使路堤坡脚处可能产生水平位移和垂直位移，因此要在路堤坡脚处设置若干位移桩(图2)。将位移桩（长度为100～200cm，断面为10×10cm的方桩）打入地基内，桩的入土深度随土基软硬程度不同而异，以不被踩动为原则。位移桩的布置根据地基及路堤场地条件确定，一般从路堤坡脚起，在垂直于路中心线方向每隔2～3m布设5个位移桩，并用经纬仪定线方法使5个桩在一条直线上，最后用小钉在木桩上标定桩位。为了观测水平位移，在移位桩的延长线上设置二个固定桩A、B(AB为20～30m)。

观测方法：

①水平位移观测：每次观测时，安置经纬仪于A点，后视B点，倒

转望远镜观测5个桩是否在一直线上，否则量出偏出直线的垂距(即横向位移)。用钢尺丈量固定点A到各位移的距离，两期观测的距离差为纵向位移。钢尺丈量时要记上气温，以便进行温度改正。

②垂直位移观测：用水准仪测量位移桩的垂直位移，用首次观测

的标高减去第i次观测的标高即为垂直位移。规定“正”号为下沉；“负”号为上升，如上升到一定量级，则表示地基有破坏的趋向，应及时上报，以便采取措施。

（3）水准点布设及转置桥上水准点

水准点应根据地基及路堤场地条件确定，一般选在垂直于路中心线50m外的距离，土质坚硬便于长期保存和使用的地点，并埋设混凝土水准标石，以便在路堤施工时进行沉降观测。

（4）水准仪及水准尺

四等水准测量采用DS3水准仪，配用3m长的红、黑面木质水准尺。每次观测前除检验圆水准器、十字丝位置正确性，自动安平水准仪补偿器灵敏度等项目外，必须正确进行i角的检验（按国家四等水准规范进行检验），不应超过20″。

水准尺必须牢固无损，尺底板不应有松动，尺的中线与尺底成垂直，尺面不能有弯曲。水准尺应进行标尺零点不等差、1米长度和分米长度等项目的检验，水准尺必须装有圆水准器，不符合要求不能使用。进行沉降观测，不得使用塔尺，因为塔尺上没有圆水准器，尺子的垂直度难以控制。若尺子前、后有倾斜，加上风的影响，则尺子上3～5m处的读数可达5～10mm的误差影响，这样就失去了沉降观测的精度意义。

2.沉降观测的操作

为了提高沉降观测精度，按如下要求进行操作：

（1）每期观测做到四个固定：固定观测人员；固定仪器及水准尺；固定后视尺读数；固定测站及转点。

（2）观测时必须携带尺垫，严禁用砖石或不设尺垫作为转点。

（3)一测站观测高差必须用红、黑面(或基铺面)读数，各项限差及路线允许闭合差见表5。

当沉降量较大时，可用五等水准代替四等水准测量。这里所指的五等水准，其操作方法与三、四等水准测量完全相同，限差见表1

水准测量的主要技术指标表1

注：n-测站数；路线允许闭合差取自［工程测量规范9.3.4款］

(4)每次观测结束后，应及时填写沉降观测记录表。

(5)为了便于沉降分析，在记录手薄中填上观测时的荷载名称。

三、沉降观测的成果整理

成果整理时，首先检查手薄中的数据和计算是否正确，观测限差是否符合要求，文字说明是否齐全。然后将观测数据填入表2，计算

两期观测的沉降量和累计沉降量，为了清楚地表示时间、填土高度和沉降量之间的关系，绘制沉降点的时间-填土高度-沉降量的关系曲线。如图3表示的沉降过程线。

示例：

表2

沉降观测记录表

表中本次沉降量一栏，“正”号表示下沉；“负”号表示上升。在沉降观测中，上升情况一般不会出现，除非在等、超载土下卸时，由于路基的回弹可能出现上升的“负”值。因此，在卸土完毕后，随即进行观测，以便积累路堤土回弹的观测资料。

必须注意：当计算的沉降量出现-1mm或-2mm时，表明测量误差所致。如出现较大的“负”值(-3mm以上)则表明相邻二期观测中必有一期的观测误差较大，必要时对近期的结果进行复测，如无问题，说明前一期的结果有问题，可在下一期的观测中进行判别。

图3 沉降过程线图