貴陽至南寧高速鐵路沉降變形觀測管理探討

胡宗亮

（云桂鐵路廣西有限責任公司 工程師 廣西 南寧 530029）

近年來，隨著廣西高速鐵路快速發展，廣西累計建成250 km∕h鐵路已超過1 800 km。2017年開工建設的貴陽至南寧鐵路設計速度目標值為350 km∕h，是廣西境內第一條無砟軌道線路。為保證旅客舒適度和行車安全性，對高速鐵路的高平順和高穩定性提出了更高的要求，建設期的沉降變形觀測尤為重要。貴陽至南寧高速鐵路沿線地形復雜、地質條件較差，經過巖溶發育和膨脹土地段長度達80%。2018年全線大面積開工，做好沉降變形觀測對工程質量管理具有非常重要的意義。

1 建立管理制度

高速鐵路線下工程沉降變形觀測及其評估工作，是一項系統工程，須由建設單位方組織設計、施工、監理單位參與，明確參建各單位的職責范圍，各參建單位應根據職責范圍和標段內具體情況制定管理辦法。

1.1 明確各單位工作職責

1.1.1 建設單位 負責全線線下工程的沉降變形觀測與評估工作的領導、協調工作，對各有關單位的沉降變形觀測及其評估工作進行監督、檢查、考核，組織制定沉降變形觀測與評估的實施細則，組織審核沉降變形觀測實施方案，負責組織觀測和評估人員的技術指導和培訓；組織分析處理沉降觀測中發現的沉降變形異常及平行觀測對比結果異常情況等。

1.1.2 設計單位 提交沉降變形相關設計資料，負責沉降變形觀測技術交底和答疑工作，參與沉降變形觀測評估工作，對觀測結果是否符合設計要求提出意見，參與分析沉降變形異常情況，提出設計處理方案，參與和配合建設單位或評估單位組織的沉降變形觀測評估工作。

1.1.3 施工單位 是沉降變形觀測的實施及責任主體，必須嚴格按有關規范、設計文件及建設單位要求做好各項工程施工過程的沉降變形觀測工作，對觀測數據的真實性、可靠性、全面性負責，按規定格式及時將觀測和整理后的數據提交評估單位進行評估；發現異常數據及時通知建設、監理和評估單位，參與和配合建設單位或評估單位組織的沉降變形觀測評估工作。

1.1.4 監理單位 監理單位負責對施工單位沉降觀測工作的日常監督和檢查，全面檢查施工單位沉降變形觀測方案、元器件的購置、監測網的布設、觀測標埋設過程，確保觀測準備工作符合《細則》要求。負責基準點、工作基點、觀測點驗收。派專業人員對施工單位的沉降變形觀測全過程進行工作檢查、監督和質量審核，對重點地段的沉降觀測進行旁站監理，做好旁站記錄并對施工單位觀測成果進行簽認，參與和配合建設單位或評估單位組織的沉降變形觀測評估工作。

1.1.5 平行觀測單位 獨立對沉降變形進行平行觀測及資料整理工作，一般地段平行觀測的數量應不少于總測點的10%，對于地質復雜、沉降變化大以及過渡段等區段，平行觀測的數量不應少于20%。當測量數據與施工單位存在較大誤差時，應及時與施工單位觀測數據進行對比分析，查找原因。引入第三方平行觀測單位是鐵路總公司對沉降變形觀測的重要決策，通過第三方抽查施工單位的觀測數據，發現和減少異常觀測數據，可以進一步提高沉降變形觀測的準確性。

1.1.6 評估單位 負責編制貴陽至南寧高速鐵路沉降變形觀測及評估實施細則，負責對施工、監理單位的測量人員進行沉降變形工作進行技術培訓和現場指導；負責沉降變形數據分析與評估，提交評估報告，對不滿足軌道工程施工條件的工點提出建議意見。

1.2 預警機制 建立信息反饋及預警機制，當沉降觀測過程中發現沉降值異常或接近臨界值時，施工單位應立刻組織再次沉降觀測并報監理、設計、評估、建設單位，各方分析沉降原因并制定相應的處理措施。

1.3 特殊地段管理措施 針對特殊地段制定專門的管理措施：①本線路多次跨越江河，針對大面積水中橋墩制定專門的沉降觀測方案；②將過渡段等容易造成差異沉降的地段設置為重點地段，加強平行觀測；③沿線調查周邊可能對沉降產生重大影響的活動，并加以控制。

2 制定觀測技術標準

建設單位要根據高速鐵路測量規范和貴南高鐵的地形和地質條件，組織制定沉降變形觀測及評估實施細則。細則要嚴格執行國家相關標準，路基、橋梁和隧道工程觀測頻次不得低于國家制定的標準，還應針對貴南鐵路穿越巖溶發育和膨脹土地段的特點按特別復雜工點，提高測量等級或加密測點布置和測繪頻率，特別復雜的，須建立垂直位移觀測網，并按照國家一等水準測量的技術要求進行施測或進行特殊測量設計。

各參建單位應根據國家有關測量規范和貴陽至南寧高速鐵路沉降變形觀測及評估實施細則，結合本單位和標段情況，制定具體的管理辦法和實施方案。

2.1 技術管理措施 為確保沉降觀測質量，施工單位沉降觀測過程中做到：采用固定的基準點和工作基點，固定觀測設備、固定水準路線，相似的作業環境，固定觀測人員。

工作基點是沉降觀測的基礎，對測點沉降值有最直接的影響，全線每200 m左右布設1個工作基點，并保證不超過半年復測一次。

2.2 觀測設備和人員要求 國家對高速鐵路技術標準提出了高質量要求，一般的水準儀和光電經緯儀會受環境和季節溫差的影響，觀測數據難以滿足精度要求，因此，沉降變形觀測要求使用精密的測量儀器。沉降變形觀測應優先采用水準測量，測量困難時可采用光電測距三角高程測量方法，以保證觀測精度。儀器及配套水準尺、棱鏡等均應在有效合格檢定期內。每日使用前進行儀器檢校，水準儀i角應不超過15″。儀器各種設置正確，其中有限差要求的項目按規范要求在儀器中進行設置，并在數據采集時自動控制，不滿足要求的在現場進行提示并進行重測。

沉降觀測除有先進的儀器和嚴格的測量標準，還必須有一支經過專業培訓的技術過硬、高素質測量的隊伍，各單位須配備專職沉降觀測人員，人員要相對穩定并定期培訓，做到不僅能要熟練測量，檢查所使用的儀器，還能對測量的數據進行分析，提出合理化建議。

2.3 沉降變形觀測元件制作及埋設 全線應設計統一的觀測樁標志和埋設標準，路基沉降觀測樁：選擇Φ20 mm不銹鋼棒或鋼筋，頂部磨圓、防銹，埋置深度不小于0.3 m，樁周0.15 m用錨固砂漿或C 15混凝土澆筑固定。沉降板：由鋼底板、金屬測桿（Ф40 mm鍍鋅鐵管或不銹鋼管，管壁厚度不小于3 mm）及保護套管（Ф75 mm PVC管，管壁厚度不小于3 mm）組成，在填高大于3 m時保護套管采用鋼管。

墩身觀測標可采用標頭為φ20 mm不銹鋼測標，可以在墩身拆模后打孔，用植筋膠固定的方式埋設

橋臺頂面觀測標、梁體徐變觀測標、涵洞帽石觀測標可選擇Φ20 mm鋼筋或不銹鋼棒，頂部磨圓，埋置深度不小于0.1 m，高出埋設表面3 mm，頂面做好防銹處理。

觀測樁要嚴格按實施細則規定的標準進行埋設，針對經過馬山、武鳴等人畜密集出現的地段，還要考慮防止出現埋設樁被人為破壞的問題。

3 加強觀測數據管理

沉降變形觀測周期長、測點多，會產生大量的數據，在建設各領域都在廣泛應用信息化的時代，沉降變形觀測引進信息化輔助管理數據是勢必趨勢，貴南高鐵沉降觀測引入信息化管理平臺，采集端采用加密措施直接將觀測合格的數據傳輸至信息化平臺，確保數據的真實可靠；同時建立沉降變形觀測數據庫，利用沉降觀測數據管理系統和評估系統科學的進行數據管理與沉降評估。

4 結束語

貴南高速鐵路全線采用雙塊式無砟軌道，如果建設期控制不力，線路運營后發生沉降病害，將導致線路平順性變差，進而導致限速運行或乘客體感不適，甚至使整體道床遭到破壞，維修極為困難。本文通過探討貴南高鐵建設過程中沉降觀測的注意事項，確保及時發現施工中存在的問題，對控制工程質量和確保線路運營安全具有非常重要的意義。特別是建設單位，應在建設啟動階段和建設過程中積累經驗，為今后廣西的高速鐵路建設沉降觀測提供借鑒。