高铁路基自动化沉降监测解决方案
高铁路基施工中沉降监测与其他建筑物构筑物的沉降监测相比，都属于精密工程测量，除要求监测精度高以外，还要求监测周期的更短，于此同时，沉降监测在高铁施工中的应用越来越广泛，在施工中起到越来越重要的应用。
沉降监测概述
沉降监测工作有非比寻常的意义，已经成为了工程设计和后期质量评估的-个不可或缺的因素，其中重要的意义主要体现在了解建筑的实际性状，确保施工安全及结构的长期稳定性；监控工程对周围环境影响，并对其状态进行安全方面、评价方面的监测以及作出及时的预报；研究监测工程状况的累计记录，积累量测数据，有助于修正工程设计，并通过观测数据与理论上的工程特性指标进行比较，以便了解设计的合理程度，使其设计变得优化和安全，增加建筑物在从图纸变成实物过程中的可靠度和科学性，为信息化设计和施工提供依据；通过监控量测了解该工程条件下所表现、反映出来的一些地下工程规律和特点，为今后类似工程或该工法本身的发展提供借鉴、依据和指导作用。
沉降监测方案的设计
1.沉降监测基点网的设计
沉降监测中的测量点通常分为：基准点、工作点和观测点。
基准点通常位于变形影响区域外、而且其点位稳定不易 发生变形，作为建筑物是否发生变形的参照基准点，作为量 取数据分析的依据。为保证观测基准点稳定，要求远设或者 深埋，但-般难以实现，即使实现了，也有较大的观测误差， 因此需要设置便于监测的工作基点，水准基点使用时应作稳 定性检验，并以稳定或相对稳定的点作为沉降变形的参考点， 并应有一定数量稳固可靠的点以资校核。
工作基点要求埋设在稳定区域，在观测期间稳定不变， 测定沉降变形点时作为高程和坐标的传递点。工作基点除使用普通水准点外，按照国家二等水准测量的技术要求进一步加密水准基点或设置工作基点至满足工点垂直位移监测需要。加密后的水准基点（含工作基点）间距 200m 左右时， 可基本保证线下工程垂直位移监测需要。
基准点网由基准点和工作基点构成，把所有的工作基点和工作点都纳入同-个控制网形之内，布设成-个独立的控制网（如交会网、导线网、基准线网等），以便于观测和数据计算。
2.沉降监测点布设方案设计
沉降监测点是直接布设在监测的建筑物或构筑物上，用以测定变形建筑物或构筑物的变形量，根据要监测建筑物地质结构及其自身结构特点，根据监测点布设既要有足够的密度，以便反映出整个基础的沉陷情况，也应尽量减少不必要的观测点，以避免不必要的人力、物力的浪费的原则下设计沉降监测点布设方案，使用CAD软件绘制监测点分布设计图。
路基沉降监测断面根据不同的地基条件，不同的结构部位等具体情况设置。沉降监测断面的间距一般不大于50m，对于地势平坦、地基条件均匀良好、高度小于5m的路堤或路堑可放宽到100m；对于地形、地质条件变化较大地段应适当加密。路堤与不同结构物的连接处应设置沉降监测断面， 每个路桥过渡段在距离桥头 5m、15m、35m 处分别设置一个变成监测断面，每个横向结构物每侧各设置一个监测断面。
3.确定沉降监测周期
建筑变形的过程不是一个规律的过程，变形的时间和速度都可能是无规律的。而沉降监测的次数却是有限的，因此合理的选择观测周期才能确保变形结果的正确分析，也才能确保建筑物自身的安全。沉降监测从建筑施工开始到结束， 在这一个完整的过程中有两次沉降监测，而这两次观测所间隔的时间便是一个观测周期。至于如何确定沉降监测周期， 那么就需要综合建筑物特点、变形的速度规律、工程所在地的地质条件、对于观测精度的具体要求等等因素进行考虑。此外，影响建筑物变形的也存在许多的自然因素，例如温度、风荷载等都是对其颇有影响的。
为了准确观测到路基各部位的沉降，从路基填土开始， 沉降监测应随即进行；沉降板连接的金属测杆随着预压土的填筑而接高，随预压土的卸载而降低，观测要连续进行，剖面沉降管和位移观测桩则不受预压土的影响；沉降设备的埋设应当在施工过程中进行的，施工单位的填筑施工要与设备的埋设做好协调，做到互不干扰、影响；观测设施的埋设及沉降监测工作应按要求进行，不能影响路基填筑质量；观测过程中发现异常必须及时查明原因，尽快妥善处理；路基填筑过程中应及时整理路堤边桩位移及中心沉降监测点的沉降量，当边桩水平位移大于 5mm/天，垂直位移大于 10mm/天， 路堤中心地基处沉降监测点沉降量大于 10mm/天时，要及时通知施工单位，并要求停止填筑施工，等待沉降稳定后再恢复施工，必要时采取卸载措施。
路基沉降监测结果及分析
线下工程工后沉降必须满足铺设轨道的需要，而沉降监测及其分析评估作为判定线下工程工后沉降是否达到设计预期值的唯一依据，是决定轨道铺设时间的关键。要做好线下工程工后沉降的预测，就必须对线下工程进行精确、系统的沉降沉降监测，并对观测所取得的数据进行系统的分析。
一般路基施工后进行加载预压，路堤加堆载预压地段按要求布设断面及点，其中路基面沉降监测在路堤填筑到基床底层表面后，在基床底层表面两侧设观测桩，在路基面中间设沉降板后，加载预压进行沉降监测。待预压卸除基床表层填筑后，在路基面两侧及线路中心设置沉降监测桩。
数据分析采用统一的沉降监测记录表格，做好观测数据的记录与整理，观测资料应齐全、详细、规范，符合设计要求。所有测试数据必须真实准确，不得造假；记录必须清晰， 不得涂改；测试、记录人员必须签名。测数据必须当天及时按照沉降评估单位规定的格式输入电脑，并进行分析，整理， 核对无误后在计算机内保存。按照提交资料要求及时对测试数据进行整理、分析、汇总，及时绘制各项观测的荷载-时间-沉降过程曲线。并按有关规定整理成册，以书面及Excel电子表格两种形式同时报送有关单位进行沉降分析、评估。
路基填筑完成或施加荷载后应有不少于6个月的观测和调整期，观测数据不足以评估或工后沉降评估不能满足要求时，应该继续观测或采取必要加速或控制沉降的措施。目前学术界提出的沉降观测方法主要有规范双曲线发、拓展双曲线发、三点法、抛物线发、沉降速率法等。由于拓展双曲线法拟合效果比较好，相关系数比较高，误差平方和比较小， 就以拓展双曲线法为例，选取哈奇客专一段路基沉降，在恒载阶段进行观测并绘制曲线。
通过曲线图观察到，恒载阶段沉降速率明显减小，沉降变形呈缓缓增长的趋势，由于恒载阶段的变形增长量比较小， 测量误差会引起部分断面的变形过程曲线出现较大的波动； 另外，沉降速率变化点与停载时间基本吻合，一般在停止加载几天后，沉降速率会马上减小，反应原地基经过地基处理后，刚度较大。通过沉降观测，并进行工后沉降分析，分析结果满足设计要求，可进行卸载，卸载完成后进行路基表层填筑和上部轨道结构施工。
总之，高铁施工是一项精密工程，及时精确的掌握施工中的变形数据，对于地铁施工的安全性具有重大意义。 盛迪传感为客户定制高铁路基自动化沉降监测解决方案，欢迎前来咨询！
