静力水准仪在高铁沉降监测中的应用

高铁自动化沉降监测技术在铁路施工安全管理中的应用，我们就以郑州的这个来说。本项目观测范围为道路施工穿越某高速铁路，对道路施工影响范围内的铁路桥墩进行沉降观测。根据道路与该高速铁路的相对位置关系及影响范围和《城际铁路工程测量规范》要求，确定沉降观测范围为：大桥的436#-440#桥墩，需要观测的桥墩共计为5个桥墩。本论文选取铁路下穿处的437#、438#两个桥墩作为研究对象。  

监测成果数据

静力水准仪是通过连通液体液面的变化来反应沉降。温度的变化会导致液面的升降，导致测试数据的波动。此外，临近既有线高速列车通过时产生的振动也会导致液面的波动。为测试自动化系统在受所处环境和高速列车产生的振动对测试数据的影响。
由于施工阶段对高铁影响较大，本文选取12月份数据进行分析，其中2018年12月6-7日是施工方进行开挖回填，灌浆阶段。

   图3  437# 2018年12月6日数据
Fig.3  437# data from December 6, 2018
437#桥墩在12月6日进行回填土，从表1的数据 ，在1点23分时位移最大0.363mm，在20点23分时位移最小-0.008mm。

  图4 437# 2018年12月7日数据
Fig.4 437# data from December 7, 2018
在12月7日437#桥墩灌隔离桩时，437#在13点23分时位移最大0.451mm，在1点23分时位移最小-0.129mm。

 图5  438# 2018年12月6日数据
Fig.5  438# data from December 7, 2018
在12月6日437#桥墩回填土时，438#桥墩在1点23分时位移最大0.332mm，在9点23分时位移最小0.148mm。
 
 
 
表1  437#点位各时段观测数据
Tab.1 observation data at point 437# in each period

采集 时间	位移(mm) 2018/12/6	位移(mm) 2018/12/7	同时间段 位移差(mm)
0:23	0.362	-0.130	-0.492
1:23	0.363	-0.129	-0.492
2:23	0.362	-0.171	-0.533
3:23	0.363	0.130	-0.233
4:23	0.362	0.132	-0.230
5:23	0.259	0.224	-0.035
6:23	0.209	0.212	0.003
7:23	0.057	0.181	0.124
8:23	0.055	0.182	0.127
9:23	0.205	0.177	-0.028
10:23	0.286	0.259	-0.027
11:53	0.285	0.257	-0.028
12:23	0.285	0.361	0.076
13:23	0.277	0.451	0.174
14:23	0.276	0.451	0.175
15:23	0.263	0.443	0.180
16:23	0.188	0.380	0.192
17:23	0.181	0.380	0.199
18:23	0.090	0.273	0.183
19:23	-0.009	0.204	0.213
20:23	-0.008	0.203	0.211
21:23	-0.073	0.181	0.254
22:53	-0.131	0.146	0.277
23:23	-0.131	0.144	0.275

图6 438# 2018年12月7日数据
Fig.6 438# data from December7,2018
 
在12月7日437#桥墩灌隔离桩时，438#桥墩在1点23分时位移最大0.442mm，在2点23分时位移最小-0.043mm。
 

 图7  437#的12月份曲线图
Fig. 7  Curve of December for 437#
437#的12月份曲线图，位移均小于1mm，对桥墩的观测均符合规范要求的精度。
同时间段位移差：437#桥墩在2点23分最大为-0.533mm，10点23分最小为-0.027mm。
 
 
 
图8 438#的12月份曲线图
Fig. 8  Curve of December for 438#
438#的12月份曲线图，位移均小于1mm，对桥墩的观测均符合规范要求的精度。
 
 
 
 
 
 
 
 
表2 438#点位各时段观测数据
Tab.2 observation data at point 438# in each period
 

采集 时间	位移(mm) 2018/12/6	位移(mm) 2018/12/7	同时间段 位移差(mm)
0:23	0.329	0.235	-0.094
1:23	0.332	0.059	-0.273
2:23	0.331	-0.043	-0.374
3:23	0.330	0.222	-0.108
4:23	0.329	0.271	-0.058
5:23	0.254	0.374	0.120
6:23	0.151	0.370	0.219
7:23	0.150	0.317	0.167
8:23	0.149	0.319	0.170
9:23	0.148	0.318	0.170
10:23	0.242	0.318	0.076
11:53	0.246	0.317	0.071
12:23	0.246	0.339	0.093
13:23	0.245	0.415	0.170
14:23	0.246	0.417	0.171
15:23	0.246	0.439	0.193
16:23	0.245	0.440	0.195
17:23	0.246	0.441	0.195
18:23	0.245	0.440	0.195
19:23	0.231	0.441	0.210
20:23	0.231	0.441	0.210
21:23	0.233	0.442	0.209
22:53	0.233	0.442	0.209
23:23	0.233	0.441	0.208

同时间段位移差：438#桥墩在4点23分最大为-0.374mm，最小为-0.058mm。

监测成果数据的反馈

利用手机、平板将每天/周/月的监测数据，其中包括数据报表、沉降趋势变化分析、预警信息评估以及后续施工维护建议等，第一时间发送给工程管理方、施工方、监理方、设备管理单位。随时查看历史、实时监测数据和接受报警信息，实现真正意义上远程监控。