高速铁路路基与轨道变形监测方法的探讨课件.pdfVIP

高速铁路路基及轨道变形监测方法的探讨 赵斌1 刘望亭2杨永雄3 (国网电力科学研究院大坝及工程监测研究所南京210003) 摘要结合高速铁路对路基及轨道的要求，以及当前相关工程监测领域的应用情况，对高速铁路路基及轨道变 形监测的方法进行了探讨，同时介绍了国内外各种监测方法的原理及技术性能特点，并针对工程实际应用需要，对 监测仪器设备的选型进行了相应的介绍。 关键词高速铁路路基轨道监测传感器 1 引言 随着近年来我国国民经济的持续高速发展，当前我国已经开展了多条高速铁路(客运专线)的建设，根 000 四横”客运专线骨架，建成环渤海圈、长江三角洲、珠江三角洲地区快速客运系统铁路2 km。这对促进 国民经济持续快速增长、全面建设和谐社会，是十分必要的。 国际上通常将列车运营速度不小于200km／h的铁路称为高速铁路，我国目前已开工或即将开工的武 广、郑西、京沪、石太、广深城际等客运专线均属于高速铁路范畴。高速铁路的出现，对传统铁路的设计、施 工、监测、维护都提出了新的挑战。为保证高速铁路的正常运行，高速铁路对路基以及轨道的变形要求很高， 但目前我国还没有相应的高速铁路路基和轨道监测规范，当前路基及轨道的监测均参考我国大坝安全监测 规范以及相关的高速公路、岩土工程类监测规范，因此如何合理地布设高速铁路监测项目、监测方法以及仪 器设备选型等是目前高速铁路建设的一项重要任务，也是保证高速铁路建设、运行质量的重要手段之一。 2路基变形监测 路基变形监测主要可分为沉降监测和水平位移监测，对高速铁路而言，沉降监测是路基监测的重点，相 应的规范规定对路基的沉降均提出了明确的标准。路基沉降监测有许多方法，根据测点布置的几何分布不 同，主要可分为单点沉降、分层沉降、横剖面沉降以及纵剖面(线向)沉降。 2．1 沉降板法 沉降板法是一种最简单、普通的沉降观测方法，一般由底座、金属测杆和保护套管组成，个别工程也有省 去套管的做法，但根据测量原理以及现场使用情况看，建议仍采用保护套管。沉降板法采用水准仪观测，测 量原理简单，对土建施工有一定的干扰，但只适合于施工期观测。由于沉降板法其原理简单、制作方便(一 般由施工单位在现场制作)，因而在一般的铁路路基监测、高速公路路基监测、软基处理工程以及一些小型 堤坝工程的施工期监测中得到了较广泛的应用。 2．2电磁式沉降仪 电磁式沉降仪测量系统由沉降管、磁环、读数仪及组成。施工时需先在监测部位埋设沉降管，沉降管一 般为硬质塑料管，在沉降管测点部位外套磁环(或基准环)。通过测量磁环之间的位移，来观测堤坝、路基、 填土或其它加载、卸载时引起的土层沉降或隆起。电磁式沉降仪的安装对土建施工也有一定的干扰，施工期 应注意测管的保护，考虑到长期监测，现在也有采用合金测环代替磁环。 2．3土位移计 土位移汁(或称串联杆式位移计)用于测量两点之间的相对位移，其主要由锚板、位移传感器、传递杆、 收稿日期：2008—09—02 ·165· 京沪高速铁蓐桥桀建设技术及工艺设备材料交流研讨备· 护套管组成．根据安装位置不同．可用于测量土体的水平 位移和垂直位移。 土体位移计以某一点为基点在各测点埋设锚板，将位 移传感器安装在锚板处．基点与各测点锚板用传递杆联结 在一起．传递杆采用护套管保护，传递杆将基点的位移或 测点的位移传递到相邻的测点，用位移传感器测量各测点 锚板与拉杆阃的相对位移．即可计算出任一点相对与基点 的位移量。位移传感器可选用电位器式位移传感器．也可 选振弦式位移传感器。其典型的安装见右图。 一般水平向安装用于测量水平位移时对施工的干扰 较小．垂直向安装对土建施工有一定干扰，由于其采用传 感器测量，故比较方便实施自动化监涮。 24测斜管洼 耀水鉴 测斜管的普通安装方法是采用测斜管垂直(或倾斜) 安装，用恬动式测斜仪测量垂直于测斜管轴线的两个方向 的位移。现在有将测斜管水平向安装，用测斜仪测量该剖面的沉降．因而也可称为穗斜式剖面沉降法。根据 测斜仪的种类不同，又有活动测斜法和固定测斜法，活动铡斜法就是采用活动式测斜仪(一般均采用伺服加 速度式传感器)