基沉降监测与沉降机理高速铁路路基线下工程沉降观测断面设置路基沉降监测方案路基沉降变形监测数据特征路基沉降变形机理路基沉降曲线特征小结高速铁路路基沉降预测方法常见预测方法预测方法综合对比小结新的高速铁路路基沉降预测方法修正预测模型的建立与分析修正预测模型的建立与分析工程实例研究小结高速铁路沉降评估和数据管理系统高速铁路沉降评估系统高速铁路数据管理系统小结结论与展望结论展望万方数据三峡大学全日制专业学位硕士学位论文参考文献附录攻读硕士学位期间发表的部分学术论著致谢万方数据三峡大学全日制专业学位硕士学位论文选题的依据与意义高速铁路在灰色理论的基础上发展了种预测地基分级加载沉降预测的方法，结合拓宽改造工程实例进行了沉降预测分析。沉降评估系统研究现状高速铁路建设工程规模大技术标准高建设速度快，评估工作量大，数据处理量庞大，因此，需要借助套专用的数据处理评估系统进行管理和分析。而目前国内对于高速铁路无砟轨道工后沉降分析评估没有成熟的经验，缺乏有针对性的沉降数据处理评估系统，有必要在对高速铁路沉降变形观测与评估方法进行研究的基础上，建立套科学系统的无砟轨道沉降变形观测与评估系统，进而对高速铁路各区段在铺轨前的沉降变形观测数据进行分析评估，评价线下工程是否满足铺设无砟轨道的条件。目前国内开发的沉降评估系统主要由以下几类陈善雄铁研发的客运专线沉降监测数据管理与分析预测集成系统，该系统融合了沉降观测数据管理沉降分析预测区段沉降评估和全线监控管理等多种功能，实现分级权限信息化管理，提供了丰富的可视化分析工具，系统功能齐全界面友好易于扩展，并在武广铁路客运专线无砟轨道铺设条件的评估工作中得到了成功应用。该系统的主要特点为针对高速铁路客运专线工程管理的层次特征，数据库主要利用各工程局的工程属性信息录入表文件进行建库，采用动态方式创建数据库和数据导入系统内嵌了种工程上较为成熟并广泛采用的沉降预测方法，包括双曲线法拓展双曲线法指数曲线法三点法法，容许用户同时采用多种方法对侧点观测万方数据三峡大学全日制专业学位硕士学位论文数据进行预测，用户可以直观地进行比较分析，选择与实际观测沉降变形趋势最吻合的预测曲线为最优结果保存到数据库具备了沉降观测数据管理沉降分析预测区段沉降评估数据报表自动生成和全线监控管理等综合功能。其它的沉降评估系统主要集中于公路路基沉降预测方面，比如刘鹏开发的软基沉降预测系统，刘光辉开发的高填方路基智能沉降预测系统，刘晓强开发的软土地基沉降预测系统等，这些系统都在公路路基沉降预测方面进行了较多的实践应用。我国高速铁路建设相对国外起步较晚，因此沉降预测系统的开发相对滞后，并且已经开发的评估系统由于评估方法少早期经验不足等因素，导致预测结果可靠程度并不高，般都是多种方法预测，优化选择最优评估结果作为无砟轨道铺设依据。从目前已建和在建的工程经验来看，这种思路对高速铁路沉降评估仍存在诸多不利因素，需要从评估系统构建思路方面进行更深入的拓展。研究内容与技术路线目前，国内外关于沉降预测方法的研究都是针对沉降变形量较大的数据进行分析，而关于量级小相对波动大的沉降变形数据预测方法的研究较少，对于沪昆客运专线而言缺乏相关经验。因此，需要结合沪昆客运专线湖南段线下工程的结构特征地质特征以及沉降变形曲线多样化等特点，对沉降预测方法进行系统分析和优化比选，寻求稳定性好精度高操作便捷的预测方法。本文的主要研究内容如下综述基于沉降控制下的高速铁路无砟轨道路基的技术要求。结合规范及相关研究成果阐述高速铁路路基的结构施工过程和沉降控制。在固结理论及各种土的本构模型基础上，通过分析高速铁路路基结构组成，上覆荷载作用，探究高速铁路路基沉降变形机理采集统计并分析高速铁路路基沉降观测数据，探究路基沉降变形随时间加载过程的发展规律。在高速铁路路基沉降变形机理与沉降变形随时间加载过程的发展规律的基础上，探究与高速铁路路基沉降过程相适应的沉降预测方法。综合现有高速铁路路基沉降预测方法，探究高速铁路路基沉降预测系统开发及应用。本文重点解决的关键问题如下高速铁路路基沉降随时间加载过程的发展规律目前人们对土的压缩性与土体变形机理地基沉降机都有了比较深刻的认识，这是高速铁路路基沉降变形特征的研究的基础。高速铁路路基沉降变形受多种因素影响，这些因素在不同地段的作用效应也存在差异，而且路基在施工过程中的也存在较万方数据三峡大学全日制专业学位硕士学位论文多可变因素，这就给完全掌握路基沉降变形随时间发展的规律增加了许多困难，这也是目前众多沉降预测方法适用范围局限的原因。所以倘若不能分析总结出路基沉降变形随时间加载过程的发展规律，那么也将难以提出新的沉降预测方法。高速铁路路基沉降预测系统高速铁路路基沉降预测系统是为工程建设的需要而拟开发的个可视化沉降预测及数据管理系统。沉降预测模块将面临大量的数值计算分析曲线拟合结果输出等内容，那么将会使个比较好的开发平台选择，而庞大的数据管理系统又将在类似平台开发，其他些模块将还会涉及到，等语言，怎么将这些在不同平台编写的程序集成到起，最达到其预定功能的目的，这将会是高速铁路路基沉降预测系统开发中的个难点。本文研究目标或要取得的成果如下提出新的高速铁路路基沉降预测方法。通过研究高速铁路路基沉降变形随时间的发展规律，总结分析现有高速铁路路基沉降预测方法，提出新的高速铁路路基沉降预测方法来更好的对高速铁路路基沉降进行预测。开发高速铁路路基沉降预测系统。综合现有的高速铁路路基沉降预测方法，建立高速铁路路基沉降预测框架利用现行高速铁路路基沉降监测标准和规范，建立高速铁路路基沉降监测数据管理系统，最终将两个系统整合，开发高速铁路路基沉降预测系统。本文的研究方法和技术路线框架图如下万方数据三峡大学全日制专业学位硕士学位论文新的沉降预测方法实例应用现有沉降预测方法阅读参考文献监测数据预处理建立预测评估系统实验监测数据及相关资料收集监测数据及资料统计分析监测数据预测分析得出结论万方数据三峡大学全日制专业学位硕士学位论文高速铁路路基沉降监测与沉降机理高速铁路路基线下工程高速铁路行车速度快，要求路基线下工程稳定性好平顺性高，而实现这要求的关键在于控制变形。日本东海新干线法国北方高速列车等国内外路基病害资料表明，高速铁路路基病害关键在于未有效控制路基变形。高速铁路路基在设计过程中始终以强化基床结构严格控制路基沉降变形为原则。作为土工结构物，路基基床表层应具有较高的强度，以承受列车的长期荷载作用足够的刚度，使弹性变形控制在定范围内足够的厚度，当动应力扩散到基底时，在土的承载能力范围之内。表层填料应保证在强度水稳性压实性能等方面的强度或效果，并防止基床土受到压力作用进入道床，道砟受到压力作用后进入基床，防止地表水侵入，导致基床软化翻浆冒泥冻胀等路基病害。高速铁路路基结构路基横断面型式高速铁路路堤基床包含表层和底层两部分。按照强度控制设计和变形控制设计两种设计思路，表层与底层厚度分别为。对基床表层应重点进行设计，主要因为它是承载层或持力层，承受列车荷载。图为双线无砟轨道路堤标准横断面图。图无砟轨道路堤双线横断面图路基面宽度高速铁路路基面宽度般为，具体见表。表路基面宽度表列车设计行车速度线别路堤路堑线间距无砟轨道新建双线新建单线路堤填料路基表面材料的选择应满足高强度，弹性模量大，耐磨等特点，因此级配碎石基床表层填料成为了比较理想的选择。级配碎石的组成原料包括三部分第部分为万方数据三峡大学全日制专业学位硕士学位论文不同粒径的粗细碎石类集料，第二部分为定量的砂，第三部分为少量的水泥可选，三部分组成的混合料。具有高密实度，高力学强度，良好的水稳性等特性。基床底层在选择材料时应考虑动荷载作用，因此应选择压实度高的填料，目前常用组填料，也可以选择改良土。基床以下路堤在选在材料时要保证长期稳定，压缩沉降完成时间快，力学特性受不良因素影响小。因此常使用组土，也可以选择组中的碎石，或者使用组中的砾石类土。图路基填料及压实标准图表路基填料及压实标准表层位填料压实标准压实系数地基系数动态变形模量饱和无侧限抗压强度机床表层级配碎石机床底层化学改良土砂类土及细砾土碎石类土及粗砾土机床以下改良细粒土砂类土及细砾土碎石类土及粗砾土沉降观测断面设置高速铁路路基沉降观测般以垂直沉降观测为主，其中路基表层埋设的沉降监测桩主要是监测路基本体沉降和地基沉降，基床底层埋设的沉降板或单点沉降计主要是监测地基沉降。观测断面间距般为，当地势地质条件较好时，可调整为。在遇到过渡段处应加密设置观测断面，重点监测差异沉降。对于不同的路基结构形式，需要根据观测重点和要求在不同的部位埋设不同的沉降观测元器件，具体的埋设要求如图至所示。万方数据分类号密级全日制工程硕士学位论文高速铁路路基沉降预测方法与预测系统研究学位申请人徐卫平专业领域地质工程指导教师卢应发教授二四年五月万方数据，万方数据三峡大学全日制专业学位硕士学位论文三峡大学学位论文原创性声明本人郑重声明所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果，除文中已经注明引用的内容外，本论文不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体均已在文中以明确方式标明，本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。学位论文作者签名日期万方数据三峡大学全日制专业学位硕士学位论文内容摘要高速铁路路基沉降过程受诸多因素影响，不仅与路基内部结构有关，如填筑高度填筑材料地基基础等，而且与外部因素也有关，如加载方式外部荷载路基排水等。已建和在建高铁的反馈信息表明，高速铁路路基沉降变形已经是制约列车运行速度的重要因素。路基沉降变形若不有效控制，将直接影响列车运行的平顺和稳定，增加后期运营期的养护维修费用和困难，甚至降低列车运行速度，给高速铁路带来了较为严重后果。因此，对高速铁路路基沉降的预测分析显得非常重要。目前在高速铁路路基沉降预测中广泛运用的模型有规范双曲线法修正双曲线法三点法指数曲线法法法遗传算法双曲线灰色系统，算法等。高速铁路路基沉降过程具有复杂性不确定性，现有的沉降预测模型都存在定的局限性。针对高速铁路路基沉降预测模型存在的问题，本文以沪昆客专湖南段路基沉降监测资