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【摘 要】 近年来，我国的高速铁路建设事业飞速发展。而人们对于高速铁路的质量问题也越来越关注，因此，对于高速公路的沉降问题也成为了相关人员研究的课题。本文主要阐述了高速铁路沉降变形监测主要内容、目的以及要求，分析了高速鐵路沉降变形监测的主要方法和要点。
【关键词】 高速铁路；沉降变形；监测
引言：
高速铁路轨道的平顺性直接影响运营速度、乘坐的舒适性和安全性。而轨道支撑在路基上和桥梁、隧道的底板上，作为弹性基础的路基必须具有足够的强度和允许的沉降量。为了确保高速铁路施工安全和使用寿命，我们必须对高速铁路沉降变形进行监测网。
1、概述
高速铁路的监测分为施工监测和运营监测。施工监测主要是对施工过程中可能存在风险隐患的路基进行监测，以了解和控制施工过程中可能出现的工程问题。运营监测主要是预先发现可能存在的安全风险，并为解决铁路安全问题提供定量的数据信息。通过对高速铁路路基沿线每个测点断面的填土过程进行安全监测，了解路基施工过程中路基变形和稳定性的动态变化。一方面准确迅速的发现可能发生隐患的路基，判断路基施工的安全性，采取必要的安全措施，防止工程事故的发生。另一方面通过观测分析，探讨路基的稳定性和变形规律，检验设计路基的稳定性和预压效果。
2、高速铁路沉降变形监测主要内容和目的
2.1、高速铁路监测的主要内容
高速铁路监测项目主要有：路基基底沉降观测、路基面的沉降变形观测、路堤本体水平位移观测、软土松土地段路堤填筑过程的变形监测等。
2.2、路基变形监测的目的
一是在路基填筑过程中控制填筑速度，避免因加载过快使软土地基发生侧向滑移破坏。二是检测路基变形数据，检验并优化路基填筑的各项工艺参数，对施工实行信息化管理。三是为推算总沉降量、工后沉降值及后期沉降速率，并为推测最终沉降完成时间提供数据。
3、沉降监测管理要求
（1）监测工作应做到经济合理、质量稳定、可靠技术先进和安全适用及时有效。
（2）参与沉降观测单位一定要拥有甲级测量资质；参与单位一定要有专职人员主管沉降观测工作；参与沉降观测人员一定要取得相应的测量资格证书。
（3）高速铁路运营期间路桥沉降监测应采用满足精度要求的全站仪、轨道检查仪、轨道几何状态测量仪、电子水准仪、GPS和无线检测系统等先进的配套仪器设备。
（4）测量仪器必须按《国家一、二等水准测量规范》（GB/T12897-2006）和《高速铁路工程测量规范》（TB10601-2009）要求经法定计量单位定期检测合格并保持在有效期内使用。测量仪器设备在使用前须进行常规检验校正。
（5）新研制的仪器设备，必须经有关单位和专家的评审和认定后方可投入到沉降监测工作中。
（6）在每期沉降观测完成后，应该对观测数据及时处理。若数据处理结果发生以下情况之一时，就一定要立即通知路局采取一定的措施：
①变形量达到接近允许值或预警值。
②变化量发生异常。
③高速铁路线路或沿线地表产生裂缝现象，或者原来的裂缝速度较快的扩大。
4、高速铁路沉降变形监测的主要方法和要点
4.1、高速铁路沉降变形监测的主要方法
路堤的地基沉降采用在地基表面埋设沉降板和埋设水平沉降剖面管配水平测斜仪的方法测试；路基面沉降及水平位移采用在路基表面埋设观测桩的方法测试；路堤和地基分层沉降采用钻孔埋设沉降磁环的方法测试；地面和地基土体的水平位移用在路基坡脚外埋设边桩和埋设测斜管配测斜仪的方法观测；孔隙水压力用孔压计进行观测；埋设压力盒测定和分析地基土和加固桩的应力；在路基坡脚外20m处打设地下水位观测井，监测地下水位的变化。路堤地段每个监测断面分别在路基中心、两侧路肩设置监测桩，两侧坡脚外2m和12m处设边桩，用来观测沉降和水平位移。
4.2、观测断面的设置原则
沉降观测断面沿线路方向的间距通常小于等于50m；对地基条件均匀良好而且地势平坦的路堑、填方高度不应大于5m。地基条件均匀良好的路堤可放宽到100m。对地形、地质条件变化较大地段应加密断面，一般间距不大于25m，在变化点附近应设沉降观测断面，以确保能够反映真实差异沉降。一个沉降观测单元（连续路基沉降观测区段为一单元）应不少于2个观测断面。对地形横向坡度大于1：5或地层横向厚度变化的地段应布设不少于1个横向观测断面。
4.3、观测点与沉降板的布设
深厚层地基应分层沉降监测，采用Φ108mm机动钻孔，Φ49mmPVC管引孔埋设，电磁式深层沉降仪进行观测。沉降板应严格按设计要求进行埋设，其构造分为底板、φ40镀锌铁的金属测杆及φ75PVC保护套管，50cm×50cm×3mm钢筋混凝土底板如图1所示。
4.4、观测元件与埋设
沉降观测桩选择底部焊接弯钩，顶部磨圆的Φ20mm钢筋，待基床表层绵级配碎石施工完成后，在观测断面通过测量埋置在设计位置，不小于0.3m的埋置深度，桩周0.15m用C15混凝土浇筑固定，完成埋设后测量桩顶标高作为初始读数。
路堤地段从路基填土开始进行沉降观测，路堑地段从级配碎石顶面施工完成开始观测，路基填筑完成或施加预压荷载后应有不少于6个月的观测。
路基沉降观测的频次不低于表1的规定。
4.4、高速铁路沉降变形监测的
5、工程实例
下面以厦门—深圳高速铁路为例进行介绍：
新建铁路厦门至深圳高速铁路，线路全长501.219km。路基沉降观测段为厦门-深圳铁路广东段5标段，起讫里程DK212+400～DK245+962.61，线路长度35.917km。设有12座桥梁、3座框架小桥、7座隧道、25座正线涵洞、1座支线涵洞、1座车站、路基。其中，路基总长度是9306.578m。主要技术指标有：铁路等级是I级，铁路正线是双线，正线线间距是4.6m；高速铁路速度目标值是200km/h，预留提速条件；最小曲线半径是4500m；限制坡度是6‰；建筑限界是满足开行双层集装箱列车要求。
5.1、路堤基底沉降观测
每50～200m设一个监测断面。路堤填筑前，在路堤基底地面埋设沉降板，每个监测断面预埋3个沉降板。沉降板由沉降主板、底座、侧杆（直径为20mm钢管）及保护侧杆的PVC（直径为50mm）塑料管组成。随着填土的增高，测杆与套管亦相应加高，每节长度不超过100cm，测杆顶面应高于套管上口，在填土施工中应采取措施保护沉降观测设施。沉降板安装前应先将地面整平（可铺设0.1m厚的中粗砂），注意保持地板的水平度和垂直度（如图2）。
5.2、路基面沉降观测
每30～100m设一个监测断面，共分三个监测点。在路基中心和路肩两侧分别设置一个监测桩，桥和路的过渡区间必须设置监测桩。监测桩采用钢钎：长1.5m，直径不小于16mm）。
5.3、路堤本体水平位移观测
施工过程中在两侧坡脚外约2.0m、10m处设位移观测桩，沿线路纵向的间距为20～50m。
6、结语
总而言之，当前国内外关于沉降变形监测的方法还存在一些问题。因此，我们必须结合我国高速铁路的实际情况，利用先进的技术，设计出更加合理的监测方法，使其既能与沉降监测的要求相符合，还能节约成本，提高工作效率，保证沉降数据的精度，进而推进我国的高速铁路的建设发展。
参考文献：
[1]张玉芝，杜彦良，孙宝臣，梁建昌.基于液力测量的高速铁路无砟轨道路基沉降变形监测方法[J].北京交通大学学报，2013，01：80-84+89.
[2]门学刚.高速铁路沉降变形观测精度控制实践与分析[J].科技信息，2009，35：737-738.
[3]虞先溢.高速铁路路基沉降变形分析方法与评估实践[D].西南交通大学，2011.
【关键词】 高速铁路；沉降变形；监测
引言：
高速铁路轨道的平顺性直接影响运营速度、乘坐的舒适性和安全性。而轨道支撑在路基上和桥梁、隧道的底板上，作为弹性基础的路基必须具有足够的强度和允许的沉降量。为了确保高速铁路施工安全和使用寿命，我们必须对高速铁路沉降变形进行监测网。
1、概述
高速铁路的监测分为施工监测和运营监测。施工监测主要是对施工过程中可能存在风险隐患的路基进行监测，以了解和控制施工过程中可能出现的工程问题。运营监测主要是预先发现可能存在的安全风险，并为解决铁路安全问题提供定量的数据信息。通过对高速铁路路基沿线每个测点断面的填土过程进行安全监测，了解路基施工过程中路基变形和稳定性的动态变化。一方面准确迅速的发现可能发生隐患的路基，判断路基施工的安全性，采取必要的安全措施，防止工程事故的发生。另一方面通过观测分析，探讨路基的稳定性和变形规律，检验设计路基的稳定性和预压效果。
2、高速铁路沉降变形监测主要内容和目的
2.1、高速铁路监测的主要内容
高速铁路监测项目主要有：路基基底沉降观测、路基面的沉降变形观测、路堤本体水平位移观测、软土松土地段路堤填筑过程的变形监测等。
2.2、路基变形监测的目的
一是在路基填筑过程中控制填筑速度，避免因加载过快使软土地基发生侧向滑移破坏。二是检测路基变形数据，检验并优化路基填筑的各项工艺参数，对施工实行信息化管理。三是为推算总沉降量、工后沉降值及后期沉降速率，并为推测最终沉降完成时间提供数据。
3、沉降监测管理要求
（1）监测工作应做到经济合理、质量稳定、可靠技术先进和安全适用及时有效。
（2）参与沉降观测单位一定要拥有甲级测量资质；参与单位一定要有专职人员主管沉降观测工作；参与沉降观测人员一定要取得相应的测量资格证书。
（3）高速铁路运营期间路桥沉降监测应采用满足精度要求的全站仪、轨道检查仪、轨道几何状态测量仪、电子水准仪、GPS和无线检测系统等先进的配套仪器设备。
（4）测量仪器必须按《国家一、二等水准测量规范》（GB/T12897-2006）和《高速铁路工程测量规范》（TB10601-2009）要求经法定计量单位定期检测合格并保持在有效期内使用。测量仪器设备在使用前须进行常规检验校正。
（5）新研制的仪器设备，必须经有关单位和专家的评审和认定后方可投入到沉降监测工作中。
（6）在每期沉降观测完成后，应该对观测数据及时处理。若数据处理结果发生以下情况之一时，就一定要立即通知路局采取一定的措施：
①变形量达到接近允许值或预警值。
②变化量发生异常。
③高速铁路线路或沿线地表产生裂缝现象，或者原来的裂缝速度较快的扩大。
4、高速铁路沉降变形监测的主要方法和要点
4.1、高速铁路沉降变形监测的主要方法
路堤的地基沉降采用在地基表面埋设沉降板和埋设水平沉降剖面管配水平测斜仪的方法测试；路基面沉降及水平位移采用在路基表面埋设观测桩的方法测试；路堤和地基分层沉降采用钻孔埋设沉降磁环的方法测试；地面和地基土体的水平位移用在路基坡脚外埋设边桩和埋设测斜管配测斜仪的方法观测；孔隙水压力用孔压计进行观测；埋设压力盒测定和分析地基土和加固桩的应力；在路基坡脚外20m处打设地下水位观测井，监测地下水位的变化。路堤地段每个监测断面分别在路基中心、两侧路肩设置监测桩，两侧坡脚外2m和12m处设边桩，用来观测沉降和水平位移。
4.2、观测断面的设置原则
沉降观测断面沿线路方向的间距通常小于等于50m；对地基条件均匀良好而且地势平坦的路堑、填方高度不应大于5m。地基条件均匀良好的路堤可放宽到100m。对地形、地质条件变化较大地段应加密断面，一般间距不大于25m，在变化点附近应设沉降观测断面，以确保能够反映真实差异沉降。一个沉降观测单元（连续路基沉降观测区段为一单元）应不少于2个观测断面。对地形横向坡度大于1：5或地层横向厚度变化的地段应布设不少于1个横向观测断面。
4.3、观测点与沉降板的布设
深厚层地基应分层沉降监测，采用Φ108mm机动钻孔，Φ49mmPVC管引孔埋设，电磁式深层沉降仪进行观测。沉降板应严格按设计要求进行埋设，其构造分为底板、φ40镀锌铁的金属测杆及φ75PVC保护套管，50cm×50cm×3mm钢筋混凝土底板如图1所示。
4.4、观测元件与埋设
沉降观测桩选择底部焊接弯钩，顶部磨圆的Φ20mm钢筋，待基床表层绵级配碎石施工完成后，在观测断面通过测量埋置在设计位置，不小于0.3m的埋置深度，桩周0.15m用C15混凝土浇筑固定，完成埋设后测量桩顶标高作为初始读数。
路堤地段从路基填土开始进行沉降观测，路堑地段从级配碎石顶面施工完成开始观测，路基填筑完成或施加预压荷载后应有不少于6个月的观测。
路基沉降观测的频次不低于表1的规定。
4.4、高速铁路沉降变形监测的
5、工程实例
下面以厦门—深圳高速铁路为例进行介绍：
新建铁路厦门至深圳高速铁路，线路全长501.219km。路基沉降观测段为厦门-深圳铁路广东段5标段，起讫里程DK212+400～DK245+962.61，线路长度35.917km。设有12座桥梁、3座框架小桥、7座隧道、25座正线涵洞、1座支线涵洞、1座车站、路基。其中，路基总长度是9306.578m。主要技术指标有：铁路等级是I级，铁路正线是双线，正线线间距是4.6m；高速铁路速度目标值是200km/h，预留提速条件；最小曲线半径是4500m；限制坡度是6‰；建筑限界是满足开行双层集装箱列车要求。
5.1、路堤基底沉降观测
每50～200m设一个监测断面。路堤填筑前，在路堤基底地面埋设沉降板，每个监测断面预埋3个沉降板。沉降板由沉降主板、底座、侧杆（直径为20mm钢管）及保护侧杆的PVC（直径为50mm）塑料管组成。随着填土的增高，测杆与套管亦相应加高，每节长度不超过100cm，测杆顶面应高于套管上口，在填土施工中应采取措施保护沉降观测设施。沉降板安装前应先将地面整平（可铺设0.1m厚的中粗砂），注意保持地板的水平度和垂直度（如图2）。
5.2、路基面沉降观测
每30～100m设一个监测断面，共分三个监测点。在路基中心和路肩两侧分别设置一个监测桩，桥和路的过渡区间必须设置监测桩。监测桩采用钢钎：长1.5m，直径不小于16mm）。
5.3、路堤本体水平位移观测
施工过程中在两侧坡脚外约2.0m、10m处设位移观测桩，沿线路纵向的间距为20～50m。
6、结语
总而言之，当前国内外关于沉降变形监测的方法还存在一些问题。因此，我们必须结合我国高速铁路的实际情况，利用先进的技术，设计出更加合理的监测方法，使其既能与沉降监测的要求相符合，还能节约成本，提高工作效率，保证沉降数据的精度，进而推进我国的高速铁路的建设发展。
参考文献：
[1]张玉芝，杜彦良，孙宝臣，梁建昌.基于液力测量的高速铁路无砟轨道路基沉降变形监测方法[J].北京交通大学学报，2013，01：80-84+89.
[2]门学刚.高速铁路沉降变形观测精度控制实践与分析[J].科技信息，2009，35：737-738.
[3]虞先溢.高速铁路路基沉降变形分析方法与评估实践[D].西南交通大学，2011.