一种基于嵌岩基础的远岸水中墩的沉降评估方法与流程

本申请涉及桥梁施工测量，具体涉及一种基于嵌岩基础的远岸水中墩的沉降评估方法。

背景技术：

1、目前，高铁轨道对桥梁等线下工程的工后沉降具有严格要求，桥墩沉降量是否稳定直接关系到高铁的铺设质量。虽然在高铁桥梁设计中已进行沉降变形理论计算，但沉降变形理论计算与实际沉降量不一定相符，所以不能满足轨道铺设实际要求；因此，施工期间必须按时进行沉降变形动态观测。通过对沉降观测数据分析评估，验证或调整设计措施，以保证设计预测沉降与实际沉降更为接近，使线下工程达到规定的沉降量控制要求，确保高铁轨道的铺设质量。

2、高铁沉降测量评估，一般采用高等级几何水准测量方法。但是，远岸水中墩沉降测量因为水中墩距离岸边已知高程控制点视距远，无法采用高等级几何水准测量方法进行。而其他测量方法，如测距三角高程测量法，虽然可以测量，但是其实一种精度低于高等级几何水准测量的方法，很难满足高铁沉降评估精度要求。

3、具体地，基于嵌岩基础的水中墩的特点是，其基础嵌入河床下坚固的岩体。按照高铁沉降评估规范，远岸基于嵌岩基础的水中墩沉降测量仍然存在现有测量方法很难满足高铁沉降评估精度要求的缺陷。

技术实现思路

1、针对现有技术中存在的缺陷，本申请的目的在于提供一种基于嵌岩基础的远岸水中墩的沉降评估方法，通过绝对沉降量和不均匀沉降量关联测量，评估基于嵌岩基础的远岸水中墩沉降稳定性。

2、为达到以上目的，一方面，采取的技术方案是：一种基于嵌岩基础的远岸水中墩的沉降评估方法，所述远岸水中墩的底端嵌入河床下嵌岩内，所述沉降评估方法包括以下步骤：

3、s1:用三角高程测量法持续测量基于嵌岩基础的远岸水中墩的绝对沉降量，当远岸水中墩的绝对沉降量持续稳定在第一阈值内之后，用几何水准测量法持续测量远岸水中墩的不均匀沉降量；

4、s2:所述远岸水中墩的绝对沉降量持续稳定在第一阈值内，且远岸水中墩的不均匀沉降量持续稳定在第二阈值内，评估远岸水中墩的沉降稳定合格。

5、在上述技术方案的基础上，所述远岸水中墩包含设置于嵌岩基础顶部的承台，所述承台的顶端面露出水面；步骤s1中，用三角高程测量法持续测量远岸水中墩的绝对沉降量，包含：

6、s11:在相对远岸水中墩设定距离处设置高程基桩；

7、s12：定期采用卫星高程控制测量方法对高程基桩2进行观测，获取高程基桩2稳定后的已知高程；

8、s13：嵌岩基础施工完成后，以所述高程基桩的已知高程为基准，采用三角高程测量法测量承台的绝对沉降量。

9、在上述技术方案的基础上，步骤s12中，卫星高程控制测量方法包含：

10、s121：在高程基桩的顶端面和岸边四个位置设置gnss网点，持续通过卫星信号监测高程基桩的高程；

11、s122：当持续观测一段时间后，高程基桩的高程的趋向于稳定后，获取高程基桩的高程。

12、在上述技术方案的基础上，当远岸水中墩距离岸边的距离不大于1千米时，在岸边设置高程控制点，并以岸边高程控制点的已知高程为基准，采用三角高程测量法测量远岸水中墩的绝对沉降量。

13、在上述技术方案的基础上，s1中，用几何水准测量法持续测量远岸水中墩的不均匀沉降量，包括如下步骤：

14、在承台12上设置多对对称不均匀沉降观测点；

15、采用几何水准测量方法，对所述不均匀沉降观测点进行初始高差值观测，得到所述不均匀沉降观测点之间的第n次相对高差值；

16、采用几何水准测量方法，对所述不均匀沉降观测点进行相对高差值观测，得到所述不均匀沉降观测点之间的第n+1次相对高差值，比较其与所述第n次相对高差值的偏差，得到基于嵌岩基础的远岸水中墩不均匀沉降量。

17、在上述技术方案的基础上，所述承台呈长方体，所述不均匀沉降观测点的数量为四个，分别设置于承台顶面的四角。

18、在上述技术方案的基础上，所述不均匀沉降观测点包含竖直钢钉和圆球标识，所述圆球标识设置于竖直钢钉的顶端，所述竖直钢钉的底端垂直固定于承台的顶端面。

19、在上述技术方案的基础上，所述第一阈值和第二阈值的设定过程，包括如下步骤：

20、以高程基桩的已知高程为基准，采用三角高程测量法持续测量承台的绝对沉降量；根据测距三角高程测量误差传播定律和测量规范规定的测量等级，设定远岸水中墩绝对沉降量的第一阈值；

21、用几何水准测量法持续测量远岸水中墩的不均匀沉降量，根据沉降测量等级，设定基于嵌岩基础的远岸水中墩不均匀沉降量的第二阈值。

22、在上述技术方案的基础上，步骤s2中，在设定时间段内按照设定频率进行持续测量远岸水中墩的绝对沉降量和远岸水中墩的不均匀沉降量，绝对沉降量稳定在第一阈值内且不均匀沉降量稳定在第二阈值内，评估基于嵌岩基础的水中墩沉降稳定合格。

23、在上述技术方案的基础上，所述高程基桩的顶端设置一个同时具有棱镜功能和gnss定位功能的棱镜gnss一体化装置。

24、本申请提供的技术方案带来的有益效果包括：

25、本申请的远岸水中墩的沉降评估方法，三角高程测量法的测量精度相对较低，而几何水准测量法的测量精度相对较高，两者结合，通过绝对沉降量和不均匀沉降量关联测量，使低精度的远距离绝对沉降量测量与高精度的不均匀沉降测量即高精度相对高差测量相结合，用于评估基于嵌岩基础的远岸水中墩的沉降稳定性，适合嵌岩基础自身坚固的特点，准确可靠。

26、本申请的远岸水中墩的沉降评估方法，通过在距离远岸水中墩位置附近且不受施工影响的区域内设置稳定的高程基桩，缩短了高程基桩与远岸水中墩的视距，变远距离沉降测量为近距离沉降测量，大大提高了沉降测量精度。

技术特征：

1.一种基于嵌岩基础的远岸水中墩的沉降评估方法，其特征在于，所述远岸水中墩(1)的底端嵌入河床下嵌岩内，所述沉降评估方法包括以下步骤：

2.如权利要求1所述的一种基于嵌岩基础的远岸水中墩的沉降评估方法，其特征在于，所述远岸水中墩(1)包含设置于嵌岩基础(11)顶部的承台(12)，所述承台(12)的顶端面露出水面；步骤s1中，用三角高程测量法持续测量远岸水中墩(1)的绝对沉降量，包含：

3.如权利要求2所述的一种基于嵌岩基础的远岸水中墩的沉降评估方法，其特征在于：步骤s12中，卫星高程控制测量方法包含：

4.如权利要求1所述的一种基于嵌岩基础的远岸水中墩的沉降评估方法，其特征在于，当远岸水中墩距离岸边的距离不大于1千米时，在岸边设置高程控制点，并以岸边高程控制点的已知高程为基准，采用三角高程测量法测量远岸水中墩(1)的绝对沉降量。

5.如权利要求1所述的一种基于嵌岩基础的远岸水中墩的沉降评估方法，其特征在于，s1中，用几何水准测量法持续测量远岸水中墩(1)的不均匀沉降量，包括如下步骤：

6.如权利要求5所述的一种基于嵌岩基础的远岸水中墩的沉降评估方法，其特征在于，所述承台(12)呈长方体，所述不均匀沉降观测点(121)的数量为四个，分别设置于承台(12)顶面的四角。

7.如权利要求5所述的一种基于嵌岩基础的远岸水中墩的沉降评估方法，其特征在于，所述不均匀沉降观测点(121)包含竖直钢钉和圆球标识，所述圆球标识设置于竖直钢钉的顶端，所述竖直钢钉的底端垂直固定于承台(12)的顶端面。

8.如权利要求2所述的一种基于嵌岩基础的远岸水中墩的沉降评估方法，其特征在于，所述第一阈值和第二阈值的设定过程，包括如下步骤：

9.如权利要求1所述的一种基于嵌岩基础的远岸水中墩的沉降评估方法，其特征在于，步骤s2中，在设定时间段内按照设定频率进行持续测量远岸水中墩(1)的绝对沉降量和远岸水中墩(1)的不均匀沉降量，绝对沉降量稳定在第一阈值内且不均匀沉降量稳定在第二阈值内，评估基于嵌岩基础的水中墩沉降稳定合格。

10.如权利要求1所述的一种基于嵌岩基础的远岸水中墩的沉降评估方法，其特征在于：所述高程基桩(10)的顶端设置一个同时具有棱镜功能和gnss定位功能的棱镜gnss一体化装置。

技术总结
本申请公开了一种基于嵌岩基础的远岸水中墩的沉降评估方法，涉及桥梁施工测量技术领域，其包括：所述远岸水中墩的底端嵌入河床下嵌岩内，所述沉降评估方法包括以下步骤：S1:用三角高程测量法持续测量基于嵌岩基础的远岸水中墩的绝对沉降量，当远岸水中墩的绝对沉降量持续稳定在第一阈值内之后，用几何水准测量法持续测量远岸水中墩的不均匀沉降量；S2:所述远岸水中墩的绝对沉降量持续稳定在第一阈值内，且远岸水中墩的不均匀沉降量持续稳定在第二阈值内，评估远岸水中墩的沉降稳定合格。本申请的远岸水中墩的沉降评估方法，通过绝对沉降量和不均匀沉降量关联测量，评估基于嵌岩基础的远岸水中墩沉降稳定性。

技术研发人员：肖根旺,毛伟琦,燕明发,周功建,叶庆旱,舒海华,王艳峰,赵伟
受保护的技术使用者：中铁大桥局集团有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/22