《高速铁路沉降观测抗风及偏光措施研究》.pdf

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1、第145~1期石家庄铁路职业技术学院学报VOL．14No．12015年3月JOURNALOFSHIJIAZHUANGINSTITUTEOFRAIL1rAYTECHNOLOGYMar．2015高速铁路沉降观测抗风及偏光措施研究周晓梅(中铁十八局集团房地产开发有限公司天津300222)摘要：通过沉降观测预测高速铁路的工后沉降，是解决勘察设计、施工阶段的不足，保障铁路安全平顺运行的关键。然而，随着西部高速铁路网的建设，沉降观测中风以及隔壁阳光照射的影响越来越严重，这些对于沉降观测的精度有着非常大的影响。提出在这些地区进行沉降观测建立高

2、精度的基准点网络及沉降观测基准点网误差处理方法，同时提出采用“三固定”及增加仪器配重的方法进行风区沉降观测。关键词：高速铁路沉降观测数据处理动态控制中国分类号：U215文献标识码：A文章编号：1673—1816(2015)O1．0006—051引言严格的工后沉降控制是高速铁路设计和施工的一个重要特点，高速铁路的高平顺性要求工后沉降量处于可控制状态。因此，高速无砟轨道铁路对路基、桥涵、隧道等线下工程的工后沉降、差异沉降提出了严格要求，一百年工后沉降量不能大于l5mm。设计时对土质路基、隧道、桥梁墩台基础及预应力混凝土梁等均需要进行

3、沉降变形计算，对计算工后沉降较大断面必须采取相应的加固处理措施。然而现有设计理论对工后沉降的计算总有不全面的地方，在施工阶段要加强沉降观测工作。通过实测数据以判断工后沉降量，成为一个必然途径。但是，沉降观测工作涉及面较广不仅是测量还包括现场对观测标的埋设、维护、数据分析等方面，因此，沉降观测工作是一个系统工程。高铁任务重、工期较紧，要保证业主、局指的节点工期，特别路基沉降观测是受填筑、压实施工过程的影响较大。一旦沉降观测数据不连续、误差较大。可能导致对路基、桥涵工后沉降量的错误判定。影响到下步工程的施工时间，不能确定路基、桥涵的

4、稳定性。因此，在施工过程中特别是路基和涵洞施工过程中，要合理组织加强沉降观测数据的采集、分析，确保沉降数据的准确性、及时性是高铁施工中的一项关键技术。沉降观测采用高精密的电子水准仪进行，只有高精度的测量数据才能保证对工后沉降预测的精度。然而，兰新铁路第二双线地处我国西北部，沿线大多是穿越戈壁荒漠，自然条件十分恶劣，且常年风沙较大，这对于进行沉降观测是一个严重的挑战。实践表明，建立高精度的基准点控制网路和坚持“三固定”的方法对于在风区进行沉降观测有着十分重要的意义。本文探讨了如何确定高精收稿日期：2014—1卜18作者简介：周晓梅

5、(1982一)，女，汉，河北石家庄人，学士，工程师，研究方向工程管理。6第1期周晓梅高速铁路沉降观测抗风及偏光措施研究度的基准点控制网及平差理论，同时讨论了风区沉降观测的方法。2沉降观测基准的选择沉降观测的测量点分为水准基点、工作基点和沉降观测点。水准基点和工作基点构成沉降观测控制网，用于对沉降观测点的长期观测。沉降观测点沉降量的计算和比较与选择的基准有关，不同的基准对应完全不同的位移场¨。为了检查水准基点自身的稳定性，可将基点构成水准网，采用二等水准定期检测，对两期观测成果可按同一基准分别进行平差，求得基点的位移向量d和协因数

6、矩阵并由求出方差估值为【2】．：Q／式中，．为独立的d个数。两期观测的单位权方差经同一性检验并通过后，可以求出一个综合的方差估值：2：[(+(Jpv)(2)]lf式中，厂为第一和第二期多余观测总数。根据和，组成统计量：F=／(3)并作统计检验，若F满足F<(口；，)(4)则表明基点网不存在显著变形，基点稳定，否则表明基点网存在显著变形，可能存在一个基点或多个基点不稳定，还需作进一步的判定。对于高速铁路施工期的沉降观测，工作基点的稳定与否直接关系到计算工作量的大小。工作基点一般采用预制混凝土标石作为标志，根据观测断面的布设情况，埋

7、设在道路-N坚固的地基上，或设立在永久建筑物上，工作基点也需要定期复测检查并进行稳定性分析，当工作基点的变化对沉降点的观测影响甚微时，可以认为是稳定的【引。3光线的影响由于气候变化的原因可知，接近地面的空气温度不均匀，所以空气的密度也不均匀。光线在密度不匀的介质中沿曲线传布。这称为“大气折光”。总体上说，白天近地面的空气温度高，密度低，弯曲的光线凹面向上：晚上近地面的空气温度低，密度高，弯曲的光线凹面向下。接近地面的温度梯度大大气折光的曲率大，由于空气的温度不同时刻不同的地方一直处于变动之中。所以很难描述折光的规律。除了规律性的

8、大气折光以外，还有不规律的部分：白天近地面的空气受热膨胀而上升，较冷的空气下降补充。现场观测没有采取有效措施。因此，这里的空气处于频繁的运动之中，形成不规则的湍流。湍流会使视线抖动，从而增加读数误差。温度会引起仪器的部件涨缩，从而可能引起视准轴的构件(物镜，十字