分水镇隧道沉降变形控制与评估

四、分水镇隧道沉降变形控制与评估

此节以分水镇隧道为例简要介绍沉降变形控制与评估的具体方法。

（一）沉降观测方案

我项目隧道工程中对分水镇隧道无砟轨道进行了沉降评估，根据《客运专线无砟轨道铁路工程测量暂行规定》（铁建设〔2006〕189号）的要求，隧道内一般地段沉降观测断面的布设根据地质围岩级别确定，一般情况下Ⅲ级围岩每400 m、Ⅳ级围岩每300 m、Ⅴ级围岩每200 m布设一个观测断面，无砟轨道隧道的观测标设在两侧边墙处。观测数据不得少于3个月，当数据不能满足评估要求时适当延长观测期。

1.沉降观测桩埋设

隧道沉降观测桩：选择φ20 mm钢筋一端垂直焊接50 mmφ20 mm钢筋，顶部磨圆并刻画十字线，在隧道边墙与水沟盖板顶上200～300 mm交汇处通过电锤水平钻取φ30 mm孔，用高强砂浆锚固制作好的沉降观测标，带弯勾顶部磨圆端埋设时一定要垂直朝上，距边墙预留50 mm，埋置深度不小于150 mm。为能够更真实地对隧道沉降及控制变形进行分析，在相应观测断面隧道中心水沟处增设观测点，完成埋设后测量桩顶标高作为初始读数。测点布置见图4-4-57。

2.沉降观测方法

（1）根据《客运专线无砟轨道铁路工程测量暂行规定》要求，按照二等水准技术标准建立沉降变形观测网，沉降变形观测采用二等水准测量技术要求施测。采用单路线往返观测，每次观测均形成闭合检验条件。建立沉降变形观测网与变形观测的精度要求按照表4-4-23、表4-4-24和表4-4-25执行。

（2）沉降变形观测网高程采用施工高程控制网系统。水准工作基点每6个月复测一次。

（3）水准仪使用瑞士徕卡的DNA03型仪器，配备相应的铟瓦水准标尺，仪器及水准标尺均在有效检定期内。使用的仪器和设备定期向有关检定机构进行检查，水准仪与水准尺在使用前及使用过程中，经常规检校合格，水准仪视准轴与水准管轴的夹角均不超过15″。

（4）外业测量一条路线往返测使用同一类型仪器和转点尺垫，沿同一路线进行。观测时，视线长度≤50 m，前后视距差≤1.0 m（光学），≤1.5 m（电子）；前后视距累积差≤3.0 m（光学），≤6.0 m（电子）；视线高度≥0.3 m（光学），≥0.5 m（电子）；测站限差：两次读数差≤0.4 mm，两次所测高差之差≤0.6 mm，检测间歇点高差之差≤1.0 mm；观测读数和记录的数字取位：读记至0.01 mm（读数）及0.01 m（距离）。

3.沉降观测频率

沉降观测的频次不低于表4-4-26的规定。实际工作进行时，观测时间的间隔还要看沉降值和沉降速率，两次连续观测的沉降差值大于4 mm时应加密观测频次。当出现沉降突变、外部环境变化时应增加观测频次。路基施工各节点时间应具有沉降观测数据。观测过程中及时整理绘制“时间-沉降”曲线图，观测应持续到工程验收交由运营管理部门继续观测。

4.变形控制标准

无砟轨道地段路基可压缩性地基均进行沉降分析。按照《客运专线无砟轨道铁路设计指南》4.1.4条：在无砟轨道铺设完成后的工后沉降，应满足扣件调整和线路竖曲线圆顺的要求。工后沉降一般不应超过扣件允许的沉降调高量15 mm；沉降比较均匀、长度大于20 m的路基，允许的最大工后沉降量为30 mm。

（二）隧道沉降分析与评估

对分水镇无砟轨道（D1K209+770～D1K214+398）沉降观测从2015年5月8日开始至2016 年4月18日，断面观测时间最短达5个月，观测最短期次17期，观测频次及时间基本满足有砟轨道铺设条件评估要求。采用多种模型（灰度预测模型GM（1，1）、双曲线法模型）开展本区段沉降变形分析。根据计算的工后沉降值（同一断面取左右两侧最大值），计算本区段差异沉降工后差异沉降量隧道为－0.15～0.12 mm；隧道预测沉降引起沿线路方向的折角为0.00/1 000～0.00/1 000，满足小于1/1 000要求；因此该区段沉降变形满足《评估技术指南》对路基、隧道差异沉降及平顺性要求。