PAGEPAGE261高速鐵路大橋沉降變形監(jiān)測(cè)工程實(shí)例目錄TOC\o"1-3"\h\u10482高速鐵路大橋沉降變形監(jiān)測(cè)工程實(shí)例 １68371.1線路概況 １325641.2工程概況 １27711.3監(jiān)測(cè)過(guò)程 １259441．4沉降變形觀測(cè)數(shù)據(jù)分析 ５1.1線路概況銀西高速鐵路工程位于陜西、甘肅以及寧夏這三省境內(nèi)，經(jīng)過(guò)整個(gè)黃土高原。整條線路由陜西段和甘寧段兩部分組成，線路全長(zhǎng)544.848千米。陜西段：正線從西安北站銀西場(chǎng)引出，過(guò)永壽穿永壽梁至彬州，設(shè)站后繞避彬長(zhǎng)礦區(qū)進(jìn)入甘肅省，陜西段全長(zhǎng)164.781千米；甘寧段：自陜西、甘肅省邊界起始，經(jīng)過(guò)寧縣往董志塬直到慶陽(yáng)，再穿過(guò)董志塬往下到達(dá)慶城，沿著環(huán)江經(jīng)過(guò)環(huán)縣和山城后再往上翻越煙墩山，經(jīng)過(guò)甜水堡進(jìn)入寧夏回族自治區(qū)，后沿211國(guó)道前行至吳忠站，甘寧段全長(zhǎng)380.067千米。本文選取的標(biāo)段為銀西鐵路甘寧段YSZQ-8標(biāo)段，蔡家臺(tái)武家溝工點(diǎn)位于甘肅省慶陽(yáng)市環(huán)縣的211國(guó)道附近，工點(diǎn)起訖里程:DK425+523～DK426+157，全長(zhǎng)633m。1.2工程概況蔡家臺(tái)武家溝大橋有2個(gè)雙線矩形橋臺(tái)、18個(gè)雙線圓端形橋墩，每個(gè)橋臺(tái)4個(gè)沉降觀測(cè)點(diǎn)，每個(gè)橋墩2個(gè)沉降觀測(cè)點(diǎn)，總計(jì)44個(gè)沉降觀測(cè)點(diǎn)?；A(chǔ)類(lèi)型為鉆孔樁基礎(chǔ)，樁基類(lèi)型為摩擦樁，樁徑均為1米，樁長(zhǎng)19~41米，基樁數(shù)8~12根，持力層為巖砂層。1.3監(jiān)測(cè)過(guò)程1.1.1基準(zhǔn)網(wǎng)情況蔡家臺(tái)武家溝大橋區(qū)段使用NCPⅡ697、JM697-2、JM8103-1、JM8103-2、JM698-1這5個(gè)工作基點(diǎn)進(jìn)行首期沉降變形觀測(cè)，其首期工作基點(diǎn)臺(tái)賬見(jiàn)下表：表5首期工作基點(diǎn)臺(tái)賬工作基點(diǎn)臺(tái)賬第一期工作基點(diǎn)點(diǎn)名里程里程差（Km）觀測(cè)日期測(cè)量高程(m)JM233-242410002018091014**.84386JM696-14242500.152018091014**.71509JM696-24243000.052018091013**.24695JM696-34244000.12018091014**.0497JM696A4245000.12018091014**.85883JM8102A4248000.32018091014**.00978JM8102-24249000.12018091014**.17447JM697-24255000.62018091014**.56438NCPII6974256000.12018091014**.0684JM8103-14258000.22018091013**.25737JM8103-24260000.22018091013**.07702JM698-14261500.152018091014**.75925JM8104-14265000.352018091014**.29661JM233-242410002018091014**.84386蔡家臺(tái)武家溝大橋區(qū)段共設(shè)有22個(gè)觀測(cè)斷面，墩身觀測(cè)標(biāo)36個(gè)，橋臺(tái)觀測(cè)標(biāo)8個(gè)。測(cè)段示意圖如下：圖SEQ圖\*ARABIC5測(cè)段示意圖1.1.2監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)獲取蔡家臺(tái)武家溝大橋區(qū)段使用標(biāo)稱(chēng)精度為0.3mm/Km的天寶DiNi03型號(hào)的電子水準(zhǔn)儀，為了提高沉降變形觀測(cè)數(shù)據(jù)的精度，按照‘固定的工作基點(diǎn)、固定的觀測(cè)員、固定儀器設(shè)備、固定的觀測(cè)路線和觀測(cè)方法’這‘四固定’的方法來(lái)進(jìn)行沉降變形觀測(cè)。沉降變形觀測(cè)數(shù)據(jù)包括原始數(shù)據(jù)、外業(yè)記錄表、測(cè)量手簿、閉合差文件以及高程高差平差成果文件等。首期沉降變形監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)原始數(shù)據(jù)示例如下圖：圖SEQ圖\*ARABIC6原始數(shù)據(jù)示例簡(jiǎn)化后的首期沉降變形監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)原始數(shù)據(jù)示例如下：圖SEQ圖\*ARABIC7簡(jiǎn)化后的原始數(shù)據(jù)示例首期沉降變形監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)高程、高差平差計(jì)算結(jié)果示例如下：圖SEQ圖\*ARABIC8高程、高差平差計(jì)算結(jié)果示例首期沉降變形監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)高差閉合差計(jì)算結(jié)果示例如下：圖SEQ圖\*ARABIC9高差閉合差計(jì)算結(jié)果示例1.4沉降變形觀測(cè)數(shù)據(jù)分析1.4.1沉降監(jiān)測(cè)成果質(zhì)量評(píng)定對(duì)4期的沉降變形觀測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理，得出蔡家臺(tái)武家溝區(qū)段橋梁墩臺(tái)觀測(cè)標(biāo)沉降量變化范圍為-2.4mm~2.56mm見(jiàn)下表：表6橋梁墩臺(tái)沉降總量一覽表觀測(cè)斷面樁基類(lèi)型觀測(cè)時(shí)長(zhǎng)（天）測(cè)點(diǎn)編號(hào)總沉降量(mm)測(cè)點(diǎn)編號(hào)總沉降量(mm)DK425+525摩擦樁310425525T10.77425525T2-0.37DK425+525摩擦樁310425525T3-0.87425525T4-0.95DK425+563摩擦樁335425563D1-0.38425563D21.4DK425+596摩擦樁335425596D1-2.4425596D20.91DK425+628摩擦樁335425628D1-1.73425628D20.19DK425+661摩擦樁335425661D1-0.16425661D21.64DK425+694摩擦樁335425694D1-1.21425694D22.18DK425+727摩擦樁335425727D1-0.12425727D22.56DK425+759摩擦樁311425759D10.21425759D20.59DK425+792摩擦樁310425792D1-1.89425792D2-0.24DK425+825摩擦樁310425825D1-1.04425825D2-0.82DK425+857摩擦樁310425857D1-2425857D20.45DK425+890摩擦樁310425890D1-0.57425890D20.19DK425+923摩擦樁299425923D10.32425923D2-0.44DK425+956摩擦樁299425956D1-0.57425956D2-0.41DK425+988摩擦樁362425988D10.2425988D2-0.48DK426+021摩擦樁362426021D1-0.78426021D2-1.32DK426+054摩擦樁362426054D1-0.75426054D2-0.62DK426+086摩擦樁362426086D1-0.59426086D2-0.32DK426+119摩擦樁362426119D1-0.39426119D2-1.15DK426+157摩擦樁277426157T1-0.62426157T2-0.55DK426+157摩擦樁277426157T3-0.55426157T4-0.08對(duì)4期的沉降變形觀測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理，對(duì)蔡家臺(tái)武家溝區(qū)段橋梁墩臺(tái)左右觀測(cè)標(biāo)沉降量進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)分析，差異沉降范圍為0.07mm~1.39mm見(jiàn)下表：表7左右差異沉降對(duì)比表斷面里程測(cè)點(diǎn)編號(hào)總沉降(mm)測(cè)點(diǎn)編號(hào)總沉降(mm)左右差異沉降(mm)DK425+525425525T10.77425525T2-0.371.14DK425+525425525T3-0.87425525T4-0.950.08DK425+563425563D1-0.38425563D21.41.78DK425+596425596D1-2.4425596D20.911.31DK425+628425628D1-1.73425628D20.191.92DK425+661425661D1-0.16425661D21.641.8DK425+694425694D1-1.21425694D22.181.39DK425+727425727D1-0.12425727D22.562.68DK425+759425759D10.21425759D20.590.38DK425+792425792D1-1.89425792D2-0.241.65DK425+825425825D1-1.04425825D2-0.820.22DK425+857425857D1-2425857D20.452.45DK425+890425890D1-0.57425890D20.190.76DK425+923425923D10.32425923D2-0.440.76DK425+956425956D1-0.57425956D2-0.410.16DK425+988425988D10.2425988D2-0.480.68DK426+021426021D1-0.78426021D2-1.320.54DK426+054426054D1-0.75426054D2-0.620.13DK426+086426086D1-0.59426086D2-0.320.27DK426+119426119D1-0.39426119D2-1.150.76DK426+157426157T1-0.62426157T2-0.550.07DK426+157426157T3-0.55426157T4-0.080.47蔡家臺(tái)武家溝區(qū)段高速鐵路橋梁墩臺(tái)變形監(jiān)測(cè)測(cè)點(diǎn)累計(jì)沉降量具有以下特點(diǎn)：累計(jì)沉降量小，主要原因：（1）因橋梁架梁前，未及時(shí)進(jìn)行變形觀測(cè)，前期沉降未計(jì)入總沉降中，累計(jì)沉降量較?。唬?）地層巖性為：細(xì)圓礫土、砂巖、礫巖等，橋梁基礎(chǔ)均為摩擦樁，樁基礎(chǔ)穩(wěn)固。其代表性曲線如下：圖SEQ圖\*ARABIC10425825D1沉降曲線圖圖SEQ圖\*ARABIC11425792D2沉降曲線圖圖SEQ圖\*ARABIC12425890D1沉降曲線圖本區(qū)段存在部分段落總沉降量為負(fù)的情況，因二等水準(zhǔn)測(cè)量（三等精度）誤差為±1mm，在累計(jì)沉降較小情況下，測(cè)點(diǎn)累計(jì)沉降曲線呈現(xiàn)“小量級(jí)、大波動(dòng)”的情況，但沉降趨勢(shì)均已穩(wěn)定。其代表性曲線如下：圖SEQ圖\*ARABIC13425923D2沉降曲線圖圖SEQ圖\*ARABIC14425956D2沉降曲線圖圖SEQ圖\*ARABIC15425759D1沉降曲線圖1.4.2沉降變形預(yù)測(cè)分析對(duì)銀西線高速鐵路甘寧段蔡家臺(tái)武家溝大橋沉降變形監(jiān)測(cè)的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)分別使用指數(shù)曲線法和灰色系統(tǒng)模型GM(1,1)法進(jìn)行分析。指數(shù)曲線法：用excel表格將實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)按照測(cè)量的先后順序排列好后，運(yùn)用數(shù)理統(tǒng)計(jì)工具將式(4)、式(5)將的數(shù)值求出，數(shù)據(jù)處理示例圖如下：圖SEQ圖\*ARABIC16數(shù)據(jù)處理示例圖將式子中的各個(gè)元素求出后即可代入指數(shù)曲線法經(jīng)驗(yàn)公式式(1)，最終得出某一個(gè)橋墩的沉降預(yù)測(cè)曲線，數(shù)據(jù)處理示例圖如下：圖SEQ圖\*ARABIC17數(shù)據(jù)處理示例圖實(shí)測(cè)值與預(yù)測(cè)值對(duì)比圖如下：圖SEQ圖\*ARABIC18425857D1ZS對(duì)比圖圖SEQ圖\*ARABIC19425825D1ZS對(duì)比圖圖SEQ圖\*ARABIC20426157T1ZS對(duì)比圖灰色系統(tǒng)模型GM(1,1)法：在excel表格中將實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)按測(cè)量先后順序排列好，運(yùn)用excel表格中的數(shù)理統(tǒng)計(jì)工具分別將式(14)、式(15)中的，的數(shù)值求出，數(shù)據(jù)處理示例圖如下：圖SEQ圖\*ARABIC21數(shù)據(jù)處理示例圖01將式子中的各個(gè)元素求出后即可對(duì)累加預(yù)測(cè)值和遞減還原預(yù)測(cè)值進(jìn)行求解，最終得出某一個(gè)橋墩的沉降預(yù)測(cè)曲線，示例圖如下：圖SEQ圖\*ARABIC22數(shù)據(jù)處理示例圖02實(shí)測(cè)值與預(yù)測(cè)值對(duì)比圖示例如下：圖SEQ圖\*ARABIC23425857D1對(duì)比圖圖SEQ圖\*ARABIC24425825D1GM對(duì)比圖圖SEQ圖\*ARABIC254261557T1GM對(duì)比圖對(duì)實(shí)測(cè)值、指數(shù)預(yù)測(cè)值、GM預(yù)測(cè)值進(jìn)行中誤差計(jì)算對(duì)比得出表8：表8中誤差對(duì)比表墩號(hào)實(shí)測(cè)中誤差GM中誤差ZS中誤差425563D10.0006488030.0001895610.008537337425661D10.0004690270.0001977220.005667061425759D10.0005528750.0001345950.00213434425792D10.0003660750.0002118480.003532699425825D10.0002377580.0001228060.003311905425857D10.0002815860.0000745860.003753492425890D10.0002666350.0000536740.003679894425988D10.0008826