灰色理论应用于轨道交通一号线一期工程承重墩沉降分析论文

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1、灰色理论应用于轨道交通一号线一期工程承重墩沉降分析论文.freel,路轨、车站均采用高架形式,设计时速为每小时80km。轻轨一期工程的建成,虽然为市民出行提供了方便快捷的交通服务,但是作为市内大型的空中轨道线路,全靠地面的承重墩来支撑,所以安全问题不容忽视。结合武汉市轻轨一期工程沉降监测实例,利用灰色理论编程,.freel左右。考虑到沉降监测过程中各种因素的影响,有些监测点在某周期未进行观测。为了进行分析,采用拉格朗日二次插值法对未进行观测的点进行补值,以使变形过程线连续。利用2002年9月的成果,可计

2、算各次主沉降监测点相对于首次观测的沉降量,利用2002年10月的成果,可计算第三次以后各次备用监测沉降点相对于第二次观测的沉降量。主沉降监测点沉降分布图如图1所示。其中横轴1~20分别表示主沉降监测点L09#、R09#、L18#、R18#、L25#、R25#、L201#、L202#、L236#、L237#、L309#、L310#、L311#、L334#、L345#、L346#、L368#、L378#、L403#、R403#。备用沉降监测点沉降分布图如图2所示,其中横轴1~20分别表示备用沉降监测点L′0

3、9#、R′09#、L′18#、R′18#、L′25#、R′25#、L′201#、L′202#、L′236#、L′237#、L′309#、L′310#、L′311#、L′334#、L′345#、L′346#、L′368#、L′378#、L′403#、R′。从图1和图2中可以看出:整个一号线一期工程承重墩沉降不一致,既有下沉的,最大下沉3.9mm;又有上升的,最大上升15.0mm。需要说明的是,考虑到线路较长,由于费用问题,不是每次沉降监测都联测到基岩水准点上,构成水准网,进行平差计算,得到沉降监测点的高程

4、,而是通过水准工作基点(水准工作基点定期监测)对沉降监测点进行监测,构成附合或闭合水准网,进行平差计算,得到沉降监测点的高程,从而得到两次观测间隔中的沉降量。为了消除水准工作基点的不稳定影响,根据已有的定期监测资料,在成果中考虑了水准工作基点的变化改正。为了考察水准工作基点的变化改正加入是否合理,承重墩基础确实是否有上升,在2004年12月11日及2005年12月10日的沉降观测中,均联测到国家基岩水准点上,构成水准网,进行平差计算,水准工作基点只作为高程传递用,将2005年12月10日相对于2004年

5、12月11日沉降量进行了比较,比较的沉降量如表1所示。从表1中可以看出,一年来承重墩确实是有升有降的,最大的沉降量为2.9mm,最大的上升量为7.0mm,其上升速度为0.019mm/d,满足规范的要求,说明承重墩是稳定的。至于上升的原因还有待于进一步地分析。3灰色建模与沉降分析对每个承重墩选用5组非等时间间隔的沉降数据进行建模,由于沉降数据的非等时间间隔性,不能直接构成粗模x0(k)。首先必须把原始的观测数据序列转化成等时间间隔(T)的序列,转化后新的序列就构成了灰色粗模型x0(k),然后再根据前面的建

6、模思想进行灰色建模,并编程实现。从采用灰色理论进行沉降数据分析结果来看:总体而言,整个一号线一期工程基础是基本稳定的。再对首次沉降监测(2002年9月20日)起第596天(2004年6月11日)的沉降量预测值与观测值进行了比较,预测沉降量与实测沉降量的比较如表2所示。从表2中可以看出,L09#、R09#、L25#、R25#、L403#和R403#等监测点在596天后的预测沉降量和实测沉降量基本相当,而且9#、25#、403#承重墩的左右两侧监测点的沉降量也基本相等,可以认为这三个承重墩是在均匀地发生沉降

7、。其他承重墩由于并非相邻柱基,所以只有通过沉降速度图线来预测分析。结果分析表明,承重墩在未来一段时间里将保持稳定的下沉趋势,但变化不大。结合沉降速度趋势图和沉降量的预报,可以认为轨道交通一号线一期工程基础是基本稳定的。4结论和建议利用灰色理论所建立的轻轨承重墩沉降预测模型,需要的观测数据少,计算简单,可对轻轨承重墩沉降作短期和长期的预测。同时模型精度评语基本为“好”,模型中监测点的各沉降量预测值是可信的。尽管灰色理论建模可以提供很有参考价值的信息,但是由于所监测的承重墩数量少且不相邻,使监测资料缺少连续

8、性和系统性,而不能系统地分析整个轻轨基础变形情况。因此,建议增加承重墩沉降监测的数量,以便全面反映轻轨的沉降情况。同时,建议每次测量时均联测到水准基点上,避免水准工作基点的沉降影响,以提高监测数据的准确性和科学性。