基于PSD的高速铁路路基沉降监测系统研究

按兰新高速铁路路基沉降监测技术要求,提出采用位置敏感器件(PSD)作为测量元件、GPRS技术作为系统设备间的通信方式,构建高速铁路路基沉降监测系统。论述和分析激光敏感半导体PSD的性能及高速铁路路基沉降监测系统设计原理。在高速铁路路基沉降测量方法基础上,完成测量信号处理电路、路基沉降采集器、监测终端的硬件电路设计,以及路基沉降监测系统软件和监控软件设计,具有工程应用价值。     

路基沉降远程自动监测系统的研发

研发基于激光测量、先进传感和无线网络等技术的路基沉降远程自动监测系统。监测系统包括表面沉降激光自动测量、路基分层沉降与横向位移同时自动测量、路基横向剖面沉降自动测量和数据采集与无线传输4个子系统。表面沉降自动测量采用激光测量和自动标定技术实现;路基分层沉降与横向位移同时自动测量采用霍尔传感器、激光测距和倾角传感器实现;路基横向剖面沉降自动测量采用主、从电机带动倾角传感器实现。监测系统经实验室验证及工程化设计,在京沪高铁济南西站现场实验,实现了对路基整体沉降、局部沉降、截面内不同层沉降的长期、全面、远程自动监测。     

高速铁路运营线路路基沉降监测系统

路基沉降是影响高铁行车安全的主要因素之一。高铁列车速度快、行车密度大,常规沉降监测模式难以满足需要。采用激光敏感半导体等高新技术,探索适合高铁运营线路路基沉降的自动监测系统,以确保高铁运营安全。经室内测试和现场工程实践检验,研制的沉降监测系统与全站仪监测结果相同,而且能适应一定地域范围,成本低,方便实用,可解决路基沉降自动监测和预警问题。     

高速铁路隧道路基沉降监测方案研究

隧道是铁路运营的重要设施,隧道沉降控制在铁路运营安全中起着至关重要的作用。以京广高铁为背景,在研究现有的静力水准远程自动化监测方案和激光远程测量监测方案的基础上,利用激光测量技术与计算机技术,提出了一种新的路基沉降监测方案——机器视觉监测方案。该方案使用片光源与图像识别技术解决了监测系统精度与成本的矛盾,能对高速铁路隧道路基沉降变形进行准确的监测。     

高速铁路中低压缩性土路基工后沉降控制与技术管理体系

中低压缩性土是高铁路基的主要承载地层，对其性能的认知水平和处理技术直接决定了高铁路基沉降控制效果和建造成本。对中低压缩性土近十多年研究成果进行系统总结的基础上，首先，介绍高铁中低压缩性土路基工后沉降控制技术管理体系及其各重要组成部分；然后，分别详细论述了中低压缩性土变形特性与分类标准、毫米级工后沉降计算方法以及地基处理等核心技术；最后，通过工程实例从土性分类、工后沉降计算、地基处理措施以及监测反馈、评估等各环节，展示高铁中低压缩性土路基工后沉降控制技术管理体系在工程实践中的应用。结果表明，高铁中低压缩性土路基工后沉降控制与技术管理体系可以实现中低压缩性土判别分类、高精度沉降计算、经济适宜的地基处理、变形监控反馈的有效衔接，从管理角度实现建设、勘察、设计、施工、监测、评估各个单位的协同工作，达到动态闭环控制，确保高铁中低压缩性土路基满足“毫米级”工后沉降要求。     

暗挖隧道下穿既有线路基沉降自动监测系统研究

东莞—惠州城际轨道交通工程暗挖隧道下穿广深铁路Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ线施工时,路基沉降采用自动监测系统监测。从监测项目、沉降监测点布设、监测设备、沉降监测精度与技术要求、监测频率与监测控制值及警戒值方面论述沉降监测;从自动监测系统组成、自动监测信息系统、精密光电测距三角高程测量原理和精密光电测距三角高程测量精度方面分析自动监测技术;从沉降曲线和沉降数据统计分析自动监测结果;提出采用基于自动全站仪的自动监测系统监测暗挖隧道下穿既有线路基沉降可行等结论。     

郑西客运专线路基工后沉降监测方案的探讨

研究目的:针对郑西客运专线湿陷性黄土区路基工后沉降控制的特殊要求,分析采用既有2种路基工后沉降监测方案存在的不足。根据光纤光栅传感技术的发展和在土木工程监测中的研究与应用,探讨光纤光栅传感器沉降监测系统在客运专线湿陷性黄土区路基工后沉降监测中应用的可行性。研究结论:通过分析与探讨,采用光纤光栅传感器沉降监测系统,可实现长距离(50 km)准分布、多测点、多参量的测量,测量精度高,可精确测出小于0.1 mm(相对基准点)的垂直位移的变化,适于长期实时监测,且不受电磁干扰。能满足郑西客运专线湿陷性黄土区路基进行长期工后沉降监测的要求。     

基于激光准直特性的隧道整体道床沉降图像监测技术

针对乌鞘岭隧道的路基沉降,利用CMOS图像传感器及相关仪器设备,采用二维测量方法对其进行沉降监测,提出乌鞘岭隧道路基沉降监测系统整体方案。阐述CMOS图像传感器测量原理、整体道床沉降监测图像传感器配置、图像采集和处理、数据分析和结果发布,提出以传感网技术和图像识别技术为基础的乌鞘岭隧道路基沉降非接触在线监测方法具有较好的实时性和准确性,可通过网络发布隧道路基沉降信息,对路基沉降进行预警等结论。     

路基工后沉降控制技术在秦沈客运专线的应用

研究目的：本文对软土及松软土路基工后沉降控制技术进行探讨和总结，为今后修建类似铁路提供参考和经验。 研究方法：结合秦沈客运专线路基工后沉降控制情况，详细分析并确定了适合客运专线软土及松软土路基的设计计算基本程序；探讨了沉降观测方法、观测精度、频率及由实测的沉降资料进行未来沉降预测的方法。 研究结果：提出了软土及松软土路基工后沉降控制技术及动态设计的基本步骤。 研究结论：运用软土及松软土路基工后沉降控制技术，能够对路基工后沉降和沉降速率进行精确控制。     

武广铁路客运专线沉降观测与预测技术

武广铁路客运专线全线铺设无砟轨道。为了确保高速列车舒适、平稳运行,线路工程变形控制是关键技术问题之一。在研究客运专线路基、桥涵和隧道的沉降观测的技术方案等关键控制技术的基础上,使用扩展双曲线法对路基沉降结果进行了预测。预测结果表明,一般路基地段沉降量最大断面的预测工后沉降值为5.8 mm,桥梁墩台、涵洞和隧道的沉降量均较小。这些沉降控制技术和结论对于进行沉降观测控制与预测工作有一定的参考价值。     

高速铁路软土路基地基处理与沉降控制探究

在扼要简述工后沉降概念提出和历史沿革的基础上,针对高速铁路软土地基处理与工后沉降控制技术,介绍了近年来软土范畴拓展、特殊工程性质研究和勘察技术进展;阐述了高速铁路路基工后沉降组成,不同轨道类型工后沉降考虑的主要因素以及不同时速工后沉降控制标准;综述了高速铁路软土路基试验研究历程和主要内容,主要处理方案以及沉降监测评估的重要性、目的和方法;总结了高速铁路软土地基处理与沉降控制技术路线,梳理了技术发展和创新成果,包括时速350 km无砟轨道高速铁路软土地基处理、复杂环境条件软土地基处理、复杂海相软土地基处理、大型场地软土地基处理等,以及变形超标修复技术方面的探索研究;提出了高速铁路软土地基处理与沉降控制技术下一步研究和发展方向。     

高速铁路路基帮填沉降变形控制及监测技术应用探讨

高速铁路路基帮填将引起既有线附加沉降变形,为研究帮填路基有效可行的沉降变形控制技术及运营高速铁路安全监控技术,结合某新建客运专线引入既有高铁站,与运营高速铁路并站设置引起既有线路基帮填的工程实例,探讨帮填路基地基采用管桩桩筏结构加固及采用泡沫轻质土代替常规土质填料作为控制路基沉降变形措施的适用性,通过数值计算评估既有线附加沉降量为1.75~3.42 mm,验证设计方案是可行的;探讨自动化监测技术应用于运营高速铁路沉降变形监测,并建立预警及多方联动机制以确保运营安全是必要的、可行的。目前实测路基沉降量为1.73~2.44 mm,实测值略低于评估值且沉降较为均匀。     

静力水准监测系统在地铁8号线第三方监测中的应用

介绍静力水准测量原理,静力水准自动化监测方法以及在户外既有线路基沉降监测中的应用和技术特点。通过对北京地铁8号线二期工程下穿某既有线路基的沉降监测和对测量数据的分析,得到了一些结果,对日后类似工程具有重要的参考价值。     

铁路路基沉降病害监测技术研究

研究目的:随着高速及重载铁路的发展,路基沉降已成为列车运营安全控制要素,大量路基病害均与此有关。本文通过铁路路基沉降病害特征、作用机理及沉降预测方法的研究,并对传统路基监测方法和三种新型路基沉降监测方法(车载探地雷达监测技术、合成孔径雷达干涉技术和分布式布里渊光纤传感技术)进行分析,为铁路路基沉降病害监测提供参考。研究结论:(1)铁路路基沉降主要来自路基本体和地基两个方面,是在多种因素共同作用下产生的;(2)沉降预测方法主要是基于已有的监测数据,并处于不断发展的过程中;(3)传统的监测方法已不满足高效、无损、实时的现代监测要求,新型监测方法基本满足要求,但仍存在一定的局限性;(4)在铁路路基沉降监测方面,有向分布式光纤传感监测技术发展的趋势。     

修正灰色模型在路基沉降预测中的应用

0 引言 高铁路基沉降变形监测是高铁运营维护观测的重要内容[1].合蚌高铁淮南东站路基观测地段位于淮南东站小里程方向,属高路堤地段. 灰色系统是指部分信息已知而部分信息未知的系统,灰色系统所要考察和研究的是对信息不完备的系统,通过已知信息来研究和预测未知领域从而达到了解整个系统的目的[2-3].灰色模型[4]在进行趋势预测方面并不需要典型的和较长的数据列,为此将其引入淮南东站路基沉降监测中,进行沉降变形预测.     

津秦客专滦河车站路基试验段沉降监测与施工控制

路基施工过程中的沉降变形监测是客运专线铁路路基建设质量的关键性技术之一。针对天津至秦皇岛客专路基工程项目的具体情况,简述了路基沉降监测的目的意义和内容,介绍了多种沉降监测方法的特点、功能及实施时的设施布置、技术要求等,对基于施工控制的沉降监测信息化管理进行了探讨分析。     

高铁路基病害施工轨道几何尺寸监测与控制

近年来,部分高铁路基出现了翻浆病害,严重威胁列车运行安全,需要对其进行及时处置。现有的动检车、轨检小车检测,以及人工精密水准测量、InSAR技术等监测技术存在时效性差、不能实时指导施工、成本较高等缺点,亟需开发一套系统性的全面监测与控制技术和操作规程。通过线下试验、现场试验、归纳总结等方法,结合轨道区间不平顺(TQI值)和局部不平顺评价指标(峰值法),采用动检车检测、轨检小车检测、人工观察、电子水准仪监测、VDA测量、旋转激光仪监测等技术,研究路基病害整治过程中轨道的几何尺寸监测和控制技术和作业流程,以“局部结合整体、多点实时联动循环监测”为原则,形成高铁路基病害整治施工的轨道几何尺寸监控技术,可实现0.1 mm精度的轨道结构变形实时监测。工程应用证明,该综合监测技术在高铁路基病害整治过程中具有较好的实用性和准确性。     

北斗卫星导航系统在铁路工务工程中的应用探讨

介绍北斗卫星导航系统的发展现状、特点和技术优势,并从路基自动化沉降监测、桥梁挠度监测、铁路施工现场人机定位与管理等6个方面探讨了该系统在铁路工务工程领域可能的应用,阐述了各种应用具体的工作原理、技术方案和可行性。     

运营高速铁路路基基底注浆加固关键控制技术

运营期间高速铁路路基出现沉降病害通常采取路基本体和基底注浆的措施进行整治,由于整治施工一般在天窗点内进行,因此对整治维护技术要求极高。结合一工程案例介绍了路基沉降整治的检测评估、设计、特种施工及后评估成套技术,并从风险控制、精细施工、过程管理等方面对高速铁路路基基底注浆加固关键控制技术进行了分析,给出了施工过程中路基沉降、上拱变形等的控制限值。对天窗点作业条件下注浆工艺、浆液性能、关键参数、实时监控等方面提出了精细化控制要求,对施工过程管理模式、作业安全管控制度等进行了系统的总结,从而提出了一套适用于运营高速铁路路基沉降整治的精细化管控技术。     

武广高速铁路运营阶段路基沉降变形规律研究

高速铁路运营要满足高可靠性、高稳定性和高平顺性要求,路基沉降变形是影响轨道结构状态的主要因素。本文选取武广高速铁路代表性区段,对高速铁路路基沉降变形进行系统监测,分析了运营中无砟轨道路基沉降规律。研究表明:运营阶段高速铁路路基沉降变形量比较小,但波动较大,路堤段的总体沉降大于路堑段,过渡段的沉降值波动变化较大,直线段轨道板内侧沉降大于外侧,曲线段加设超高一侧沉降大于另一侧。研究成果对于合理安排养修,保证运营安全具有指导意义。