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戈壁地区铁无碴轨道路基沉降预测方法研究
| 论文题名： | 戈壁地区铁无碴轨道路基沉降预测方法研究 |
| 关键词： | 路基沉降;灰色模型;戈壁地区;无碴轨道;预测方法 |
| 摘要： | 相比于普通铁路，高速铁路对路基沉降有更为严格的要求。在铺轨前要确保沉降值符合铺轨要求，因此，准确预测路基沉降及其稳定时间就显得非常的重要。路基沉降预测的方法有很多：《高速铁路设计规范》中采用的是曲线回归法，但是该方法需要大量的实测数据，而且使用有一定的限制条件。常用的方法还有理论分析法、数值仿真法、人工智能法及以上各种方法的混合使用。 兰新二线高速铁路是我国在西北戈壁地区修建的第一条高速铁路，西北地区特殊的地质条件是以前的工程实例中没有遇到过的：像西北地区特有的戈壁土、因为修建高铁才开始研究的松软土等，到目前为止，还没有戈壁土高铁路基沉降变形的相关资料，对戈壁地区松软土的研究也非常有限。而《高速铁路设计规范》中的曲线拟合法预测路基沉降也没有应用于戈壁土及松软土路基的先例。 本文以兰新二线高速铁路工程为背景，针对松软土及戈壁土的路基沉降预测做了以下几方面的工作： (1)通过总结国内外研究现状，结合兰新二线高铁工程实例，选取西北地区特有的戈壁土及修建高铁常见的松软土作为路基试验段，并进行现场沉降观测。 (2)分析现场实测沉降数据。每个试验段选取三个断面进行分析，以保证分析的准确性，画出沉降-时间曲线，并通过求解沉降速率，判定两路基的沉降都已经达到稳定。 (3)利用曲线拟合法中常用的双曲线模型和指数曲线模型，对两个试验段的沉降数据进行分析，求出预测曲线。对预测曲线的拟合及预测精确度进行评价，初步给出两种预测方法的适用条件，并初步推测两种路基土的沉降变形规律。在此基础上，利用origin软件进一步对沉降-时间曲线进行分析，较准确的得出两种路基土的部分沉降变形规律。 (4)利用灰色模型对两个试验段的沉降数据进行分析，求出灰色预测曲线。对灰色曲线的拟合及预测精确度进行评价，并与上一步推测的沉降变形规律进行对比分析，进一步确定其沉降变形规律。同时分析总结灰色模型理论在实际工程使用中的优缺点。 (5)利用人工智能方法中的神经网络，分别基于matlab中的动态时间序列预测模块和BP静态神经网络，对路基最终沉降进行预测，对神经网络预测的结果进行分析，并指出其优缺点。 (6)通过以上几种方法的分析，找出两种路基土的沉降变形规律：指出每种预测方法在西北地区的使用条件及适合用于西北地区路基沉降的预测方法，为今后类似工程路基沉降的预测以及无碴轨道铺设时机的确定提供参考。 |
| 作者： | 杨旭升 |
| 专业： | 岩土工程 |
| 导师： | 乔春生 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 北京交通大学 |
| 学位年度： | 2011 |
| 正文语种： | 中文 |
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