重載鐵路路基狀態(tài)評估系統(tǒng)研究.pdf

1、既有重載鐵路在使用過程中，基床、路堤、支擋等附屬結(jié)構(gòu)的病害逐年增多，嚴重影響了既有線路的安全使用。通過對現(xiàn)場調(diào)查、實時監(jiān)測、物探檢測等方法獲得的第一手路基資料的處理，進行既有線路路基的狀態(tài)評估，對于線路的日常維護和擴能改造具有十分重要的意義。目前，我國既有重載線路路基狀態(tài)評估的研究較少，評估方法單一，經(jīng)驗性和主觀性較大。本文以朔黃鐵路為研究對象，進行既有重載鐵路路基狀態(tài)評估系統(tǒng)研究，主要完成了以下幾方面內(nèi)容:
　　 建立既有線路

2、路基狀態(tài)評估系統(tǒng)HRRAS的總體框架。系統(tǒng)按模塊化設計，利用計算機模擬專家的決策機理，分別對基床、路堤、支擋、過渡段建立評估子模塊，形成線路、區(qū)段、里程、評估點4級評估模式，并在路基變形監(jiān)測數(shù)據(jù)的分析和預測的基礎上，建立區(qū)段、里程、評估點三級路基變形預警模型。
　　 針對目前路基狀態(tài)評估中技術狀態(tài)等級劃分研究不足的問題，在考慮路基技術狀態(tài)等級劃分的基本特征的同時，結(jié)合現(xiàn)有規(guī)范、工程經(jīng)驗等資料，定制了切實可行的既有線路路基技術狀態(tài)

3、等級評定標準。與現(xiàn)有規(guī)范相比，該評定體系以系統(tǒng)運算結(jié)果為依據(jù)，降低了人為主觀經(jīng)驗對評估結(jié)果的影響。
　　 建立了具有層次結(jié)構(gòu)的評估指標體系:包括基床指標體系、路堤指標體系、路橋過渡段指標體系、路涵過渡段指標體系和支擋結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性評估指標。根據(jù)評估指標的特點選取包括極限平衡理論、數(shù)理統(tǒng)計理論、模糊神經(jīng)網(wǎng)絡在內(nèi)的計算方法。
　　 針對既有線路高填方路堤，建立以安全系數(shù)和可靠度指標雙指標評價模式，以簡化Bishop法建立高填方路

4、堤可靠度計算模型。針對路堤支擋結(jié)構(gòu)，建立考慮計算參數(shù)模糊性和隨機性的模糊隨機可靠度計算方法，并以剛性抗滑樁為例，闡述建模思路和參數(shù)選取，論證其在路堤支擋結(jié)構(gòu)評估中的可行性。
　　 采用曲線擬合法，建立基于長期監(jiān)測數(shù)據(jù)的路基變形預測與評估的數(shù)據(jù)庫存儲平臺，選取雙曲線法、指數(shù)曲線、星野法、Asaoka法、拋物線法等5種擬合預測曲線。實現(xiàn)了既有監(jiān)測數(shù)據(jù)分析、路基橫斷面沉降預測分析、縱斷面路基沉降預測分析、“里程”或“區(qū)段”變形預警等功

5、能。
　　 根據(jù)基床潛在病害評估指標、基床承載力指標、路堤潛在病害評估指標的具體特征，研究了在評估系統(tǒng)中該三類評估指標的知識表示形式、有關的模糊化隸屬度函數(shù)形式、定性和定量指標數(shù)據(jù)預處理的方式。然后結(jié)合評價指標體系的層次劃分結(jié)構(gòu)，通過編程實現(xiàn)該評估功能。應用VB程序語言編制既有重載鐵路路基狀態(tài)評估系統(tǒng)軟件。
　　 通過現(xiàn)場路基檢測試驗和評估區(qū)段路基調(diào)查結(jié)果，對評估區(qū)段的朔黃鐵路路基評估參數(shù)進行采集，利用評估系統(tǒng)對評估“區(qū)