重載鐵路路基狀態(tài)評(píng)估系統(tǒng)研究.pdf

1、既有重載鐵路在使用過(guò)程中，基床、路堤、支擋等附屬結(jié)構(gòu)的病害逐年增多，嚴(yán)重影響了既有線路的安全使用。通過(guò)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查、實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、物探檢測(cè)等方法獲得的第一手路基資料的處理，進(jìn)行既有線路路基的狀態(tài)評(píng)估，對(duì)于線路的日常維護(hù)和擴(kuò)能改造具有十分重要的意義。目前，我國(guó)既有重載線路路基狀態(tài)評(píng)估的研究較少，評(píng)估方法單一，經(jīng)驗(yàn)性和主觀性較大。本文以朔黃鐵路為研究對(duì)象，進(jìn)行既有重載鐵路路基狀態(tài)評(píng)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(píng)估系統(tǒng)HRRAS的總體框架。系統(tǒng)按模塊化設(shè)計(jì)，利用計(jì)算機(jī)模擬專家的決策機(jī)理，分別對(duì)基床、路堤、支擋、過(guò)渡段建立評(píng)估子模塊，形成線路、區(qū)段、里程、評(píng)估點(diǎn)4級(jí)評(píng)估模式，并在路基變形監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的分析和預(yù)測(cè)的基礎(chǔ)上，建立區(qū)段、里程、評(píng)估點(diǎn)三級(jí)路基變形預(yù)警模型。
　　 針對(duì)目前路基狀態(tài)評(píng)估中技術(shù)狀態(tài)等級(jí)劃分研究不足的問(wèn)題，在考慮路基技術(shù)狀態(tài)等級(jí)劃分的基本特征的同時(shí)，結(jié)合現(xiàn)有規(guī)范、工程經(jīng)驗(yàn)等資料，定制了切實(shí)可行的既有線路路基技術(shù)狀態(tài)

3、等級(jí)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)。與現(xiàn)有規(guī)范相比，該評(píng)定體系以系統(tǒng)運(yùn)算結(jié)果為依據(jù)，降低了人為主觀經(jīng)驗(yàn)對(duì)評(píng)估結(jié)果的影響。
　　 建立了具有層次結(jié)構(gòu)的評(píng)估指標(biāo)體系:包括基床指標(biāo)體系、路堤指標(biāo)體系、路橋過(guò)渡段指標(biāo)體系、路涵過(guò)渡段指標(biāo)體系和支擋結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性評(píng)估指標(biāo)。根據(jù)評(píng)估指標(biāo)的特點(diǎn)選取包括極限平衡理論、數(shù)理統(tǒng)計(jì)理論、模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在內(nèi)的計(jì)算方法。
　　 針對(duì)既有線路高填方路堤，建立以安全系數(shù)和可靠度指標(biāo)雙指標(biāo)評(píng)價(jià)模式，以簡(jiǎn)化Bishop法建立高填方路

4、堤可靠度計(jì)算模型。針對(duì)路堤支擋結(jié)構(gòu)，建立考慮計(jì)算參數(shù)模糊性和隨機(jī)性的模糊隨機(jī)可靠度計(jì)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(píng)估中的可行性。
　　 采用曲線擬合法，建立基于長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的路基變形預(yù)測(cè)與評(píng)估的數(shù)據(jù)庫(kù)存儲(chǔ)平臺(tái)，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(yù)測(cè)曲線。實(shí)現(xiàn)了既有監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)分析、路基橫斷面沉降預(yù)測(cè)分析、縱斷面路基沉降預(yù)測(cè)分析、“里程”或“區(qū)段”變形預(yù)警等功

5、能。
　　 根據(jù)基床潛在病害評(píng)估指標(biāo)、基床承載力指標(biāo)、路堤潛在病害評(píng)估指標(biāo)的具體特征，研究了在評(píng)估系統(tǒng)中該三類評(píng)估指標(biāo)的知識(shí)表示形式、有關(guān)的模糊化隸屬度函數(shù)形式、定性和定量指標(biāo)數(shù)據(jù)預(yù)處理的方式。然后結(jié)合評(píng)價(jià)指標(biāo)體系的層次劃分結(jié)構(gòu)，通過(guò)編程實(shí)現(xiàn)該評(píng)估功能。應(yīng)用VB程序語(yǔ)言編制既有重載鐵路路基狀態(tài)評(píng)估系統(tǒng)軟件。
　　 通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)路基檢測(cè)試驗(yàn)和評(píng)估區(qū)段路基調(diào)查結(jié)果，對(duì)評(píng)估區(qū)段的朔黃鐵路路基評(píng)估參數(shù)進(jìn)行采集，利用評(píng)估系統(tǒng)對(duì)評(píng)估“區(qū)