高速鐵路路基沉降觀測的技術要點探析

于晨超

（天津鐵三院實業有限公司，天津 300251）

在經濟與科技不斷發展提升的推動作用下，我國鐵路交通得到快速發展的同時對于高速鐵路建設的需求也在不斷提升，高鐵的修建成為了我國城市化發展進程推進的重要建設項目。在高鐵項目建設過程中，路基沉降觀測是最為基礎的設計與建設內容，路基沉降觀測技術的應用也就至關重要，是確保整體工程建設質量的重要保障。這就要求在建設過程中采用科學合理的路基沉降觀測技術來提升路基施工質量，確保路基建設充分滿足高鐵運行質量要求。

1 高速鐵路路基沉降觀測技術應用基本要求

1.1 觀測儀器、設備方面的要求

高鐵建設過程中對于路基沉降數據精度有著較高要求，因此必須全部路基沉降觀測技術的應用能夠獲得極高精準度的數據，并且確保面對高鐵路基負荷不斷增加時也可以測量得到準確數據。我國在鐵路建設技術標準中作出了相關規定，鐵路路基沉降觀測誤差值必須控制在路基變形值5% ～10%以內。這就要求在對路基沉降進行觀測時必須確保水準儀等儀器設備的較高精密性，而水準儀以及一些設備的使用對于環境、溫差等變化較為敏感，因此在在進行沉降觀測時應盡可能地選擇受此影響較小的觀測儀器設備，或者為儀器設備的使用營造較為合適環境。

1.2 在時間方面的要求

在對高鐵路基沉降進行觀測過程中對于觀測時間的控制方面有著較為嚴格的要求。為確保得到最為原始的觀測數據，在進行首次觀測時必須嚴格按照觀測時間進行，否則將會使沉降觀測失去實際意義。按照具體施工情況按時對各個階段進行復檢，不能出現漏測或者是補測現象，否則將難以確保沉降觀測數據高度準確，不能很好地為高鐵設計施工提供有效數據。

1.3 在專業素質方面的要求

參與高鐵設計施工路基沉降觀測的工作人員必須經過專業系統的業務培訓，具備較高的專業素養與職業素質，確保持證上崗。但是在具體觀測過程中還要求工作人員能夠對書本知識活學活用，并具備較為豐富的實踐經驗，能夠對觀測工作中遇到的問題進行有效、正確解決現場復雜的觀測問題，確保觀測任務專業、快速、準時完成。

1.4 觀測精準度方面的要求

不同的建設區域，其地質、水位、氣候、溫濕度等方面的條件也有著較大差異，因此在沉降觀測精密度方面的要求也各有不同，這就要求在具體觀測過程中，結合實際需要采取合適的觀測儀器與觀測方法，確保得到的觀測數據在精密程度上高度滿足要求。一般來說，若是高鐵工在技術與質量方面沒有特殊要求，采用二級觀測方法基本能夠滿足技術要求。

1.5 觀測過程具體要求

在進行觀測之前，必須檢查涉及使用的觀測儀器是否齊全，規格、精度方面是否符合標準，對于需要校準的儀器做好事先校準。在觀測過程中，各相關人員需高度配合，積極協商，以認真負責的態度確保不漏測少測，確保為高鐵路基施工提供全面、真實、可靠的觀測數據。

1.6 觀測地點方面的要求

高鐵路基沉降觀測具備較強嚴謹性，在觀測點的選擇方面有著較高要求，不但要求觀測較好的便利性，而且所選的觀測地點必須能夠全面準確地對地基沉降情況進行反映。一般來說，地勢平坦，地貌縱橫對稱的位置最為合適作為觀測地點，觀測點之間應保持20m左右的最佳距離。

2 高速鐵路路基沉降觀測技術要點

2.1 工作基點樁定位與埋設

工作基點樁制作與埋設是高鐵路基沉降觀測過程的重要環節之一，要求必須實現對工作基點樁準確定位，如此才能避免觀測結果嚴重誤差。在路基觀測中應結合實際觀測對象分布來確定工作基點樁定位，通過設置多個施工控制點，提高位移監測控制點數量，來確保觀測數據高度科學、準確。通常來說，要確保路堤填筑高度大于埋管位置30cm，在對填土進行壓實之后，再沿著垂直線路方向對溝槽進行開挖，寬深約為20cm*30cm，在完成槽底整平之后在溝底鋪設層細砂，厚度控制在5m～10m為宜。在高鐵路基觀測中工作基點樁定位與預埋過程中，要求工程地質探測單位必須基于各項技術標準綜合運用前提，構建出嚴格校核制度，確保能夠實時掌握控制點坐標與高程變化，以便于對施工計劃不合理之處進行及時更改。

2.2 合理確定路基沉降觀測頻率

一般來說可以劃分沉降觀測為4個階段來進行，各階段的沉降觀測頻率需要結合實際出現的沉降情況、等級及其規律來進行確定。通常來說可以根據以下觀測頻率來進行：①第一階段，在填筑路基過程中實施觀測，其觀測內容包括了對路基填土作業環節的地基和堤身的沉降變形，路堤坡腳邊樁位移和沉降。在實際觀測過程中還需要有效配合施工，完成每層填筑均需要實施觀測，并且需要控制至少每三天觀測一次。②第二階段，主要是在填筑完畢路基同時進行預壓土方后進行的，主要是觀測自然沉落期的沉降。在此階段要求工作人員能夠全方位觀測路基機場地層頂面與路基基底的沉降，直到評估沉降能夠與無碴軌道敷設的要求相符為止。③第三階段，該階段主要是在卸載預壓土方、基層基床鋪設、鋪設無碴軌道與正式運行前進行。

2.3 地表沉降量觀測

地表沉降量觀測是高鐵路基觀測過程中的重要要點之一。地表沉降量觀測對路基、軌道、橋梁等的性能穩定有著直接影響作用。同時也會對高鐵的安全運行造成較大影響。地表沉降的觀測其要點主要是在原地面上對沉降板進行合理埋設，沉降板及其配套的埋設主要包括管箍、沉降地板、沉降桿、保護套管及套管帽等的埋設。觀測工作人員的觀測作業需在沉降板上完成，并且嚴格以觀測技術標準將樁號斷面沉降板埋設于土層中。

2.4 地表水平位移及隆起量觀測

施工區域的地質、水位等條件會對具體施工造成較大影響，并且施工地段不同，其產生的地表水平位移與隆起量也有著明顯差別。這就要求觀測工作人員在充分結合地質勘測實際前提下，采用科學方法對不同地段進行有效觀測。埋設邊樁是對地表水平位移與隆起量進行觀測的關鍵措施，在邊樁埋設過程中，埋設的位置應選擇在路堤兩側趾部與邊溝外緣以外10范圍之內。在充分確保邊樁穩定的前提下，對地表水平位移與隆起量進行合理預測，進而實現對滑移面與面的切面位置布設的均勻、合理。

2.5 地下土體水平位移觀測

地下土體水平位移觀測是高鐵路基掛測重要內容與技術要點，觀測工作應根據施工區域實際地質與巖層構造條件進行。通常來說，地下土體水平位移具備一定的規律性，因此在具體觀測中可采用反復觀測、集中統計的方法得出相關數據與規律。具體觀測時，應把有4個相互垂直導槽的測斜管埋入待測土體的合適深度，實際觀測中，觀測工作人員應把活動式測頭放入測斜管中，并確保側頭上導向滾輪準確地卡在測斜管內壁導槽中，并實現順暢滾動。借助活動式測頭能夠連續測定測斜管整體深度水平位移的變化情況。

2.6 觀測數據采集與處理

實現對各項觀測數據實時采集與有效處理是進行高鐵路基沉降觀測要點之一，其中尤其是確保初測值的準確記錄，確保后期測量與初測之間差值合理至關重要，以便更好地實現對路基沉降桂林全面掌握。在實際觀測操作中，必須確保儀器設備精確與運行順暢，并必須由兩人以上進行數據記錄，避免出現錯計、漏記問題。在對各類觀測數據綜合處理過程中，需緊密結合高鐵項目設計與施工實際要求。

3 結語

綜述可知，加強對路基沉降觀測技術應用對于我國高速鐵路建設而言至關重要。這就要求相關單位必須嚴格遵循高速鐵路路基沉降觀測技術應用基本要求的前提下，做好觀測技術要點施工與控制，更好地保障高速鐵路工程建設質量。