京沪高速铁路沉降监测数据处理与分析

【摘要】：京沪高速铁路通过地区中,绝大部分地区存在着较为严重的区域沉降问题,控制区域沉降地区线下工程的沉降变形是提供高平顺性和高稳定性轨道的首要条件。目前,国内外还缺乏在区域沉降地区修建高速铁路的经验,对于高速铁路的沉降监测,急需有效的数据处理方法和实测数据分析。本文在沉降监测数据处理和分析两方面进行深入研究,为京沪高速铁路安全稳定通过区域沉降地区提供有效的理论和数据支撑。 在数据处理方面,针对目前沉降监测中无有效的粗差定位和断高处理方法,导致沉降监测数据质量降低的情况,首先利用卡尔曼滤波对高差数据进行粗差探测,有效定位出粗差；再提出卡尔曼迭代滤波法,使用高差数据修复断高,该方法精度远远优于目前使用的归“0”法,有效解决了沉降监测断高问题。通过粗差定位和断高处理,显著提高了沉降监测数据的质量,这对后期的沉降评估分析有实用价值。 在沉降监测数据分析方面,重点对目前缺少研究的工程沉降数据和区域沉降与工程沉降综合影响进行分析。在工程沉降数据方面,分析了区域沉降地区桥墩工程沉降值与工作基点埋深的关系,得出目前的桥墩观测方法不完善的结论,针对目前的沉降监测方法无法解决的桥墩出现“上升”的情况,提出使用“矩形法”监测高差变化的方案,为解决这个沉降监测难题奠定了基础。在区域沉降与工程沉降综合影响分析方面,针对目前工作基点与复测后水准点的联测数据缺乏,导致无法对区域沉降与工程沉降的综合影响进行分析的情况,采用工程沉降和区域沉降叠加模型,根据该模型分析沉降总量、线路附加坡度、坡度差以及对线路高程定位的影响。 本文研究成果对京沪高速铁路区域沉降地区的施工建设和运营维护有一定参考价值。