高速铁路基础变形测量技术体系探讨

高速铁路基础沉降变形监测与控制对其高可靠性、高稳定性、高平顺性十分重要。本文对适于高铁基础沉降变形观测的各种测量技术进行了分析,提出了全面普查与重点观测相结合、静态与动态检测相结合、定期检测与实时监测相结合、高精度与低精度测量技术合理搭配的沉降变形测量技术体系,以期实现高铁基础沉降变形观测技术的经济合理性和历史数据可追溯性。     

高速铁路CPⅢ测量标志在建筑变形监测中的应用

分析建筑普通监测标志的缺陷及高速铁路CPⅢ测量标志的特点,提出了将CPⅢ测量标志与不量仪器高、棱镜高的短视距三角高程测量技术相融合,应用于建筑变形监测的方法,解决了基础沉降监测点遇障碍物无法立尺、观测视线过高无法观测等特殊情况,可提高基坑支护结构位移监测的精度与测量效率,实现了几何水准测量与精密三角高程联合作业在建筑变形监测中的应用。     

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.     

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。     

运营高速铁路重点地段综合变形监测评估方法研究

高铁铁路运营阶段将对重点变形观测地段展开长期性、周期性的变形监测,是保障高铁线路平顺性的重要工作。本文基于某铁路局运营高速铁路重点地段变形监测咨询评估项目的长期实践,进行以下研究:(1)分析咨询评估流程,基于各关键环节建立咨询评估体系,在过程中进行质量控制;(2)阐述区段变形分析、数据质量分析、预警机制与重点段调整等评估工作重难点问题;(3)提出断面沉降监测、CPⅢ不定期复测、横向变形监测、轨道逐枕全几何尺寸测量等成果的综合变形分析方法,结合实例进行分析。本文研究成果对高速铁路重点地段变形监测咨询评估体系建立有借鉴意义,提出的综合变形分析方法可为轨道养护维修提供依据。     

高速铁路悬臂浇筑连续梁线形控制综合技术探讨

结合京沪高铁京杭运河特大桥工程,对悬臂浇筑梁线形控制技术进行了探讨,详细介绍了平面与高程控制、支架及挂篮挠度控制、梁体线形预测及监控、基础沉降变形观测、梁顶六面坡控制等线形控制综合技术。     

北斗定位技术在高速铁路沉降变形监测中的应用

运用北斗高精度定位技术对一高速铁路的桥梁段、路基段沉降变形进行了现场监测试验,研究该技术用于高速铁路基础设施沉降变形监测的精度和可靠性。研究结果表明:高速铁路接触网高压线对北斗测量精度的影响可以忽略,受台风天气电离层的影响较大,分析长期变形监测数据时应注意对台风天气引发的异常值进行识别和处理;北斗变形监测系统的测量中误差与基线长度呈线性正相关,基线长度在3 km以内时测量中误差不超过3 mm,可满足高速铁路有砟轨道的沉降观测技术要求,在监测精度要求较为严格时,建议基线长度控制在1 km以内。     

津秦客运专线桥涵沉降观测技术

沉降观测是高速铁路施工测量的一项重要内容,其实现需要有相应的测量技术作保证。以津秦客运专线桥涵沉降观测为背景,系统介绍了实施沉降观测所采用的一些关键技术,如观测标设置、沉降观测、观测周期及观测过程中应注意的事项等,为以后高铁沉降观测提供了一些有益的经验。     

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。     

铁路工程沉降变形观测技术若干问题探讨

根据高速铁路工程沉降变形观测工作实践,分析了现场执行Q/CR 9230—2016《铁路工程沉降变形观测与评估技术规程》过程中,在变形观测标志及其埋设、沉降变形观测方法、变形测量等级及精度要求、沉降变形观测路线等技术方面存在的问题,提出了合理的解决方案,为避免教条地执行规程给工程带来不利影响起到指导作用,为我国高速铁路工程沉降变形观测与评估体系的优化提供参考。     

黄土地区高速铁路高边坡路基帮宽沉降分析

为研究黄土地区高边坡路基帮宽施工对既有高铁路基附加沉降的影响规律,采用了实时化、可视化、远程化、自动化的静力水准监测方案,对并行段落既有高铁路基进行了2年的持续监测,并运用数据采集、数据滤波、数据平滑等处理方法,得到了高铁路基沉降监测点纵断面、横断面的累计沉降监测结果以及不同施工内容与沉降曲线的对应关系。研究表明,高边坡路基帮宽施工对既有高铁沉降变形影响较大(影响最大值为73. 2 mm),既有路基的沉降变形程度受填土量和涵洞等因素的控制。     

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。     

高铁桥墩沉降趋势预测

对双曲线法和卡尔曼滤波法进行理论分析,并进行了比较:相对而言,双曲线法的拟合效果相对较差,而采用卡尔曼滤波法这种有效的手段监测高铁桥墩沉降变形并分析变形规律,进而评价其安全状况是非常有必要的。结合某高铁客运专线,介绍了该高铁桥墩沉降监测方法和数据处理分析方法,通过该高铁桥墩沉降变化规律的研究,验证了卡尔曼滤波法的有效性和实用性。     

长株潭城际铁路沉降预测模型比较与基于Revit的可视化

为建立较高精度的沉降预测模型,同时探究沉降预测模型在建筑信息模型(BIM)中的结合应用,基于灰色系统模型GM(1,1)、支持向量回归机(SVR)和粒子群算法(PSO),建立PSO-GM-SVR变形预测模型.通过API接口以及二次开发功能,基于Revit软件平台开发一套应用于高铁沉降变形监测的插件,建立高铁沉降的三维基础...     

客运专线无砟轨道路基沉降监测研究

在对客运专线沉降变形观测特点研究的基础上,结合实例详述了客运专线路基沉降测量的布点及监测方法,编制了三点法沉降评估的通用程序,并通过对实测数据处理与分析,得到了路基沉降的一些动态规律,为今后客运专线的施工、管理和科学研究等提供可靠的资料。     

鲁南高铁沿线地面沉降现状及原因分析

为了研究鲁南高铁沿线的地面沉降问题,在综合分析沿线区域地质、水文地质特征的基础上,通过整理长序列的水文监测资料及地面形变监测资料,采用常规D-InSAR和时序InSAR分析相结合的解译方法,得到了鲁南高铁沿线地面沉降的分布特征,并根据InSAR解译的地表形变离散点划分沉降段落,综合考虑不同段落的地层特征、地下水开采程度、工程建设规模等方面的因素,对引起地面沉降的原因进行研究。研究表明:济宁城区、菏泽城区地面沉降量较大,主要原因为地下水的超量开采,采空区塌陷、岩溶塌陷、深基坑降水也会造成不同程度的地表变形,产生不均匀沉降。高铁选线应避开沉降严重段落和不均匀沉降易发区,完善沿线地面的监测网络,做好地面沉降的监测及预测,制定可行的控沉措施,确保高铁的运营安全。     

高速铁路沉降监测方法的应用探讨

常用的沉降监测方法有精密水准测量、精密三角高程测量、液体静力水准测量、GPS测量、INSAR技术、地面LIDAR技术、竖直位移计、深井分层标等。在高速铁路的设计、施工和运营阶段,由于沉降监测的目的和对象不一致,宜从精度、周期等角度考虑采用相应的沉降监测方法。结合高铁建设的一些案例,提出建议供实践参考。     

新建铁路对既有高铁附加沉降影响的分析方法研究

基于雄忻铁路保定东站临近既有京石高铁设计项目,综合采用数值仿真分析、理论分析、有限元分层总和法对既有京石高铁路基附加沉降变形开展系统研究。根据既有保定东站站台区既有京石高铁路基附加沉降对比分析结果,确定新建铁路对既有高铁附加沉降影响的基本规律和关键影响因素,提出大断面并站站场路基附加沉降评估的基本流程和关键参数确定方法,形成邻近既有高铁附加沉降评估的成套技术。分析结果表明:数值仿真技术由于当前采用的边界条件和本构模型限制,既有高铁路基仿真结果出现了局部隆起,同现场沉降监测结果并不相符;基于Boussinesq和实体Mindlin理论的分析方法可有效解决既有高铁沉降分析结果的局部隆起问题,但附加沉降影响范围相对较大;有限元分层总和法有效综合了数值仿真分析和理论分析方法的特点,更适宜于复杂工况下的既有高铁路基附加沉降量和沉降范围的评估。     

新建铁路沉降变形观测管理分析

结合多年亲身参与铁路沉降变形观测工作的实践经验,针对当前此项工作面临的主要管理难点问题,深入分析问题的成因,从基础工作、三方协作、布设观测标、确保测量精度、观测数据整理五方面提出强化管理的对策,为做好铁路沉降变形观测管理工作提供一套较为实用的解决方案。     

软土地区某临近高铁基坑支护设计及监测分析

研究目的:高铁旁基坑开挖日益增多,在软土地区极易导致高铁沉降,严重影响安全运营。目前软土地区高铁旁基坑支护设计及监测技术尚不成熟,设计经验及监测数据极度缺乏。本文依托软土地区某紧邻高铁的基坑实例,对其设计及监测进行研究。研究结论:(1)提出高铁侧支护应按变形控制、对支护加强的方案实施,可减小路基沉降;(2)软土地区基坑开挖后高铁沉降时间长,呈蠕变特性,每层土开挖后沉降速率先大后小,最终沉降值很大;(3)同一位置路肩、接触网立柱、铁轨沉降基本一致,基坑中部沉降速率及沉降量较大,两侧及远离基坑处沉降较小;(4)坡脚沉降比路肩、接触网立柱、铁轨沉降小;(5)周边基坑同时开挖及降水,导致两基坑交界处高铁沉降较大;(6)本基坑开挖与降水影响高铁距离约5倍基坑深度;(7)本基坑设计和监测经验可供高铁旁基坑设计、施工借鉴。