高速铁路线下工程沉降预测方法及两个控制指标的合理性研究

摘要

合理预测和控制工后沉降是高速铁路工程建设中的关键问题之一。目前，国内外关于曲线拟合方法的研究大都是针对变形量较大的数据进行分析，而高速铁路线下工程沉降变形一般较小。因此，有必要对现有的相关曲线拟合方法进行综合对比分析，确定适合高速铁路线下工程沉降变形特点的曲线拟合方法，并进一步对曲线拟合相关系数以及当前沉降与预测最终沉降的比值的合理限制值进行研究，确定出适合我国高速铁路线下工程沉降变形特点的评估指标限制值。
　　本文的主要研究内容及结果如下：
　　通过对京沪高速铁路一标段(DIK5+280～DK238+470)线下工程现有沉降变形观测资料的总结分析，分别得出路基段和桥梁段的沉降变形绝大多数不超过15mm，波动幅度与量值之比约大于0.54，沉降变形特点为“小量值、大波动”。
　　通过对若干测点前期实测数据进行拟合、对后期沉降进行预测的方法，分析了双曲线法、指数曲线法、Asaoka法、灰色系统法，并对比分析了各种方法的优缺点，双曲线法和指数法由于预测误差较小，较为适合应用于高速铁路线下工程沉降预测。
　　按预测的最终沉降量不同，研究了双曲线法和指数法在不同相关系数及沉降比情况下的误差大小，并以路基和桥梁段分别分析，并按预测最终沉降量为0mm～5mm、5mm～10mm、10mm～20mm、大于20mm分别提出相对应的0.85～0.92的相关系数和0.60～0.75的沉降比限制值。
　　本论文依托京沪高速铁路线下工程近200个测点沉降观测曲线，提出相适合的曲线拟合方法及相关系数和沉降比限制值，可以为京沪高速铁路及其它相关工程的线下工程沉降变形预测评估提供指导和参考，完善了当前相关规范对评估方法的限制要求。