高速鐵路線下工程沉降變形觀測與技術評估分析

高明利

摘 要：高速鐵路線下工程項目建設中，需要以滿足無喳軌道鋪設條件為目的，重點抓好路基地段、過度橋、橋涵和隧道的沉降變形觀測和評估工作。其中路基地段、過度橋、橋涵和隧道的路基面沉降和不均勻沉降觀測是重中之重。建立負責主旨、設計、施工和咨詢監理單位各負其責的全線沉降變形觀測和評估管理控制體系。建立監理單位負責沉降觀測重要環節的旁站監理。及時開展階段評估。及早發現及時研究解決。

關鍵詞：沉降變形觀;技術評估;實施措施

高速鐵路線下工程沉降變形觀測就是在工程建設周期內對路基、橋涵、隧道、過渡段等進行沉降觀測點的精密檢測，通過全面收集沉降觀測數據進行系統性綜合分析評估，從而判定線下工程完工后沉降是否達到預期值。鐵路建設最重要的兩個特點是線路的高平順性和高穩定性，從而決定了線下工程沉降觀測工作的重要性。高速鐵路沉降觀測是鋪設無砟軌道的基礎，對軌道工程施工及軌道平順性具有重要的影響。本文從制度建設、實施措施、數據分析、等方面提出探討意見，更精準的預測線下工程最終沉降量和工后沉降，合理確定無砟軌道鋪設時間，確保鋪設質量。

1 管理制度

1.1 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。建立管理制度負責全線線下工程的沉降變形觀測及其評估工作的相關制度，對沉降變形觀測及其評估過程進行監督檢查。

1.2 設置預警機制

預警機制是對實施施工單位線下工程沉降觀測監督的一項重要措施，預警機制可以及時發現施工單位日常作業過程中存在的突出問題^[1]。有效防止檢測工作失控。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。派遣專業人員對沉降變形觀測過程進行平行觀測，對平行觀測的數據的真實性負責，并做好觀測記錄進行簽字^[2]。

1.3 健全管理制度

建設機制健全的管理制度負責線下全面觀測與評估工作的領導、協調工作，將建設單位、設計單位、施工單位、監理單位、平行觀測單位、評估單位，各有關單位的職責明確到個人^[3]。制定沉降變形觀測與評估的實施細則，實施方案，組織相關人員技術指導與培訓。配置專業人員，按規定檢測項目和頻率進行全過程檢測和記錄，并按照規定格式和內容提交觀測數據，確保真實性，可靠性和全面性。從大局出發全方位參與和配合建設單位或評估單位建設健全沉降變形觀測評估工作的管理制度

2 相應措施

2.1 特殊地段管理措施

針對特殊地段制定專門的管理措施：①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。

2.2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^[4]。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，并保證不超過半年復測一次。

2.3 安全施工措施

落實安全生產責任制，明確各級人員的職責，嚴格做到不在保溫棉堆放區、油氣堆放區、料庫處吸煙，噴漆、抹面作業人員穿個人防護工作服，噴涂機械發生堵塞或者其他故障時，應立即停機并截斷電源進行檢修，確認正常后方可使用，噴涂時槍頭不得對準人體等。

3 施工要求

3.1 基本要求

沉降變形測量點分為基準點、工作基點和沉降變形觀測點。水準基點使用時應作穩定性檢驗，并以穩定或相對穩定的點作為沉降變形的參考點，并應有一定數量穩固可靠的點以資較核。每次觀測前，對所有使用的儀器和設備進行檢驗校正，并保留檢驗記錄^[5]。

3.2 具體要求

水準網的觀測按照國家二等水準施測，采用單路線往返觀測，每次觀測均形成閉合檢驗條件。觀測時，一般按后-前-前-后的順序進行，對于有變換奇偶站功能的電子水準儀，按以下順序進行：

3.2.1 往測：奇數站為后-前-前-后

偶數站為前-后-后-前

3.2.2 返測：奇數站為前-后-后-前-

偶數站為后-前-前-后

3.3 沉降變形測量點布置要求

每個獨立的檢測網應設置不少于3個穩固可靠的基點。基準點應選在沉降變形影響范圍以外便于長期保存的穩固位置，對于觀測條件比較好或觀測項目較少的項目，可不設立工作基點，在基準點上直接測量沉降變形觀測點。

4 數據分析

4.1 數據信息化、標準化

傳統管理模式在數據采集、數據處理和信息反饋中，由于受觀測水平、觀測觀測方法、觀測行為等諸多因素影響，數據反饋不及時，不標準。利于工程質量管理，為了較好的規范和管理線下工程沉降觀測數據，需要盡早建立起沉降觀測數據和評估成果的強大數據庫，使檢測數據具有較好的連續性及可追溯性，實現沉降觀測資料全方位信息管理和有效利用[6]。

4.2 數據真實化

沉降觀測數據采集水準儀獲取，臨時存儲于儀器，或手工記錄以保存數據，再通過手工導入或錄入軟件等可用于數據處理的軟件中進行人工數據處理分析，數據處理全程處于人工干預狀態，導致數據真實性難以保證[7]。要系統建立工程信息，自動計算變化值、累計值、生成數據變化趨勢圖，保證數據的真實性。

5 結語

沉降觀測評估工作對于近年來高速發展的鐵路客運專線的建設有著至關重要的作用，為提升沉降觀測評估工作文化建設效果，需要始終在三個方面著力。一是高站位、全盤推。加強組織領導，明確責任分工，各職能部門協調配合、分工落實，干部職工廣泛參與”的建設大格局。二是建機制、促長效。要完善沉降觀測評估建設制度，建立健全組織協調、交流研究、資金和物資保障、陣地管理、人才培養、評估考核等機制，確保沉降觀測評估建設工作順利推進，落實到位。

本文通過探討貴南高鐵建設過程中沉降觀測的制度建立，相應措施，數據分析，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。

參考文獻

[1]張宇昕. 運營高速鐵路監測數據評估管理與可視化研究[D].西南交通大學，2019.

[2]姜廷文. 蘭新高速鐵路新疆段路基沉降變形監測與預測方法研究[D].蘭州交通大學，2017.

[3]鄭志龍. 高速鐵路采空區路基變形監測分析[D].西南交通大學，2014.

[4]周俊. 杭長客專浙江段線下工程沉降評估技術研究[D].西南交通大學，2013.