高速铁路路基表面沉降测量方法研究

为研究高速铁路路基表面沉降测量方法,本文依托实际工程,以沉降变形传感技术为基础,介绍了一种基于液力测量原理的高速铁路路基表面沉降自动测量传感技术。重点研究了高速公路路基表面沉降自动测量系统,提出了以自动测量系统为主,人工测量为辅的沉降测量方案,并在实际工程中进行了应用。研究表明基于液力测量原理的沉降自动测量传感技术在高速铁路路基表面沉降测量中具有很大的可靠性和实用性。     

四象限探测器光斑中心定位算法研究

针对激光光斑特性及定位算法对四象限探测器定位系统精度影响较大的问题,分析了激光光斑特性、四象限探测器定位理论及常用算法,研究了5种不同情况下激光光斑中心定位算法,在此基础上进行数值积分,提出基于椭圆形、能量服从高斯分布的激光光斑的中心定位算法,并利用曲线拟合的方法将理论光斑与实际光斑进行比较.通过设计的定位系统进行实验验证,证明了理论分析的正确性.     

大准铁路填方路基不均匀沉降数值分析

以大准铁路项目为依托,选取K36+480处填方路基,基于有限差分软件FLAC 3D软件,采用三维简化模型,讨论了列车荷载、填土压实系数、路基填土层或下卧层弹性模量对路基不均匀沉降的影响。结果表明:列车荷载作用使得路基中心处和边缘处之间的沉降差加大,进而导致路基表面不平整,产生不均匀沉降;不同压实系数路基填土沉降趋势大致相同,路基的稳定性和坚固性随压实系数的增大而增加;路基填土层或下卧层(黄土)弹性模量差异会引起路基的不均匀沉降,当其达到一定值时,对路基沉降影响不大。     

湿陷性黄土地区路基沉降的优性组合预测

湿陷性黄土地区路基的沉降预测是铁路路基建设中的一个重要课题,通过分析实测数据来预测沉降是实际工程中较多采用的方法.单一的预测方法各有其适用性,同时也存在着不足,据此提出既能综合利用多种预测方法提供的信息又能提高预测精度的组合预测.采用以有效度最大为准则的优性组合预测,并通过对郑西铁路客运专线路基沉降实测数据的分析,说明优性组合预测的有效性及加权系数的时变特性.     

铁路客运专线路基沉降现场观测分析

铁路客运专线施工中的沉降分析、计算结果精度不足以满足无碴轨道工后沉降要求.武广客运专线路基沉降观测的流程、元器件的埋设方法、观测数据的采集与数据管理和分析方法,以及总结出的数据采集过程中的注意事项,可为其他类似工程的沉降观测提供参考.     

钢轨断面全轮廓磨耗的激光视觉动态测量

钢轨磨耗直接影响铁路运行安全，为了替代目前手工测量方式，提高测量精度和效率，研究并设计了线激光钢轨断面全轮廓视觉测量系统来实现钢轨磨耗动态测量. 首先通过计算激光视觉测量模型完成激光测量单元的结构设计，然后采用平面标定法对测量头进行精确标定，获取激光平面与传感器成像平面之间的映射关系，将拍摄的钢轨轮廓光条图像还原为实际钢轨断面轮廓；利用钢轨同一截面两侧轮廓中轨头踏面轮廓相同的特征获取钢轨断面全轮廓数据，采用ICP精确配准将钢轨两侧测量轮廓合并，其中轨头踏面轮廓采用欧式聚类和距离分割方法提取；最后以双侧未磨损轨腰轮廓及其特征点为基准，将测量钢轨全轮廓与标准钢轨轮廓进行配准对比，获取钢轨磨耗值；将线激光钢轨磨耗测量单元装载于自行研制的轨道测量小车上进行现场测量试验. 研究结果表明:该测量系统标定精度可达4.922 × 10?3 mm，测量速度可达21.6 km/h，与钢轨磨耗尺测量值对比垂直磨耗、侧边磨耗平均偏差约为0.023 mm和0.093 mm，对同一对象多次重复测量最大偏差小于0.05 mm，该测量精度满足公务要求，提高了测量效率，便于铁路测量数字化管理.      

铁路隧道下穿施工引起高速公路路基沉降规律研究

铁路隧道下穿既有高速公路引起路基路面沉降,威胁交通安全.通过建立隧道-地基-路基相互作用计算模型,在路面荷载作用下,采用数值计算方法分析计算了隧道下穿深度、地层模量、泊松比及强度参数等因素与路基沉降变形规律之间的关系.计算结果表明,隧道下穿深度不仅影响路基沉降变形的大小,而且影响沉降槽的形状,而土层性质主要对路基沉降变形影响较大,对沉降槽形状影响相对较小.计算结果较好地反映了不同因素对路基沉降变形的影响,对类似工程的设计和施工具有参考意义.     

单点沉降计在锦赤铁路路基观测中的应用

结合锦赤铁路高填方路基沉降观测工程实例,分析了传统法观测路基沉降的弊端以及单点沉降计在高填方路基沉降观测中的应用,结合现场试验进行了路基沉降观测数据分析,认为高填方路基沉降最基本原因是路堤自身重力,为今后高填方路基稳定性分析提供了技术参考。实践证明,单点沉降计的应用解决了传统观测法所存在的精度不高、操作困难的问题。     

基于LSTM网络模型的高速公路软基长期沉降预测

LSTM网络模型相较于一般曲线拟合方法具有容错性好、记忆功能强等显著优势,可有效识别并保存已有数据中的隐藏信息特征.基于以上优势,构建针对高速公路路基长期沉降预测的LSTM神经网络模型,进一步利用高速公路路基长期沉降特征的时序化特点,基于LSTM神经网络模型对其进行预测,结果表明:所构建LSTM模型可有效表征高速公路路基长期沉降的非线性特征,相比较于指数曲线法而言,其误差低,预测精度较高.     

精密光学元件表面洁净度成像检测系统

为解决精密光学元件表面洁净度检测面临疵病干扰及测量精度不理想的问题,提出了基于机器视觉方法的图像检测系统,没计了适用于多种尺寸待检测元件的活动夹具和三维电控平台.利用Canny边缘检测算子分割出被检对象边缘,用凸壳的方法得到被检对象的封闭区域,采用关联向量机法,对待检测对象封闭区域的几何空间、灰度空间和变换域空间参数构成的待检测向量进行分析,识别出固体颗粒残蹦物和非同体颗粒残留物,最终得到精密光学元件表面的洁净度等级.     

基于单目视觉的轨道固定桩基准点测量方法

为了提高铁路线路固定桩基准点绝对坐标测量的效率, 提出了一种新的测量方法; 建立了无合作目标的单点测量模型, 采用单目相机采集激光靶标图像, 利用光饱和点重心法提取激光光斑中心; 研究了平面直线成像规律, 构造了基于正交直线的单应性矩阵求解方法, 并对图像进行透视畸变校正; 根据校正后的图像与靶标的几何相似关系, 计算了激光光斑与靶标的横、纵向偏差; 在室内环境下, 进行了靶标图片拍摄的正交试验, 计算与比较了横、纵向偏差。试验结果表明: 在激光光斑和靶标固定的条件下, 保持相机与靶标的距离不变, 改变相机角度拍摄图片, 经过透视变换校正后, 横、纵向偏差与期望偏差分别为0.082、0.254mm; 相机拍摄角度固定, 改变相机与靶标距离拍摄图片, 经过透视变换校正后, 横、纵向偏差与期望偏差分别为0.126、0.014mm; 在相机的角度、相机与靶标的距离都改变的情况下, 拍摄的图片经过透视变换校正后, 横、纵向偏差与期望偏差分别为0.329、0.064mm; 可见3组试验的横、纵向偏差与期望偏差的误差均小于0.5mm; 系统的水平距离测量误差范围为±1.52mm, 高程测量误差范围为±0.67mm, 根据轨道检查仪性能指标, 线路水平距离误差范围为±3.0mm, 高程误差范围为±2.5mm, 因此, 本文的测量方法精度满足轨道测量要求。水平距离测量误差完全由激光测距仪和倾角传感器决定, 而高程测量误差是由激光测距仪、倾角传感器与激光点和靶心的偏移量共同决定的。      

高速公路拓宽方式对路基沉降的影响

为了研究高速公路拓宽方式对路基沉降的影响,结合西潼高速公路改扩建工程,针对单侧拓宽和双侧对称拓宽方式建立了路基沉降数值模型,利用有限元方法分析了路基顶面沉降、差异沉降与坡脚水平位移的变化规律,并选定试验段进行双侧对称拓宽方式下的数值模拟分析和分层总和法计算,同时进行了路基沉降观测。分析结果表明:拓宽相同宽度时,双侧拓宽的旧路基中心沉降减小幅度较单侧拓宽增加15.2%;两侧各拓宽2车道时,路基差异沉降是单侧拓宽4车道时的24.3%;随着拓宽宽度的增加,旧路基中心沉降增量逐渐减小,最大沉降位置在距新建路基边缘内侧3～5m处。数值模拟、分层总和法计算及现场观测最大沉降分别为18.40、18.74、16.06mm,表明数值模拟方法可靠,模拟结果与观测结果基本相符。     

带时间矩阵的灰色模型在沉降预测中的应用

灰色模型一般应用于等时长的数据预测,而对非等时长的数据预测,则需通过拉格朗日插值等方法进行修正,因而有一定的误差。考虑将时间矩阵加入公式,采用推导的公式对高速公路路基沉降进行拟合预测,证明了该方法有较高的预测精度,具有一定的实用价值。     

基于SPSS的高铁路基沉降处理技术研究

应用SPSS软件对铁路路基沉降观测数据进行分析,利用非线性模型,确定沉降处理过程中相关参数。结果表明SPSS应用铁路沉降预测分析是可行的,它使得铁路路基沉降的曲线回归、变形分析更为简单和高效,具有较大的实用价值。     

基于动量BP算法的过渡段路基沉降预测

利用动量BP算法改进了BP神经网络的收敛性，建立了过渡段路基沉降预测模型．该模型可克服传统BP神经网络收敛速度慢、易陷入局部最优等的缺点．结合津秦客运专线路桥过渡段路基沉降实测数据，将该优化模型与传统BP神经网络预测模型进行了对比．计算表明，利用动量BP算法改进的神经网络具有较高的预测精度，同时考虑了多个影响因素，因而具有广阔的应用前景．     

长短桩处理路基不均匀沉降三维有限元分析

以沪宁高铁某站场改建工程为背景,为研究不同刚度桩型加固区之间产生的不均匀沉降规律,建立三维有限元模型,并通过改变桩的刚度分析其对过渡段不均匀沉降形态的影响.研究结果表明PHC桩加固区与搅拌桩加固区间存在较大沉降差,可将过渡段路基面不均匀沉降形式简化为两个相切的半余弦,余弦半径约为15m,增大桩的弹性模量对改变不均匀变形...     

基于PCC桩处理高速铁路软土路基施工工艺的研究

结合我国东北某地区高速铁路某标段软土路基处理工程实例,采用有限元方法,通过对比采用PCC桩加固和不加固软土路基的位移沉降,阐述了PCC桩改善软土路基的力学原理,同时提出PCC桩施工的具体方案。     

青藏铁路接地网接地电阻测量装置

为在青藏铁路变电站接地网测量接地电阻时减少所需的人力物力和降低测量难度,提出了新型接地电阻测量装置.用此装置测量时,根据现场土壤结构情况,通过地表电位分布确定出电压极布置位置,并用变频技术避开了工频干扰,保证了测量精度.与传统的大电流法相比,该装置设备容量、引线长度和所需人力分别减少80%,60%和62%,测量结果相差约6%.