高鐵路基后期沉降預測方法的運用研究

孫利朋

摘要：高鐵作為我國現代化鐵路運輸體的核心構成，在提升鐵路運輸速度、舒適度，降低運營壓力等方面發揮著關鍵性的作用。高鐵特殊的技術工藝與結構組成與傳統列車有著一定的差異，使得其在運行的過程中，對于路基的穩定性以及安全性有著更為嚴格的要求。文章以高鐵路基后期沉降作為主要研究對象，以現階段主要的預測技術為基本礦建，構建起高效的后期沉降預測體系，以保證高鐵的安全穩定運行，避免安全事故的發生機率。

關鍵詞：高鐵路基；后期沉降；預測方法；運用

1 高鐵路基后期沉降預測方法運用所遵循的原則

高速鐵路路基后期沉降預測方法工作的開展不僅需要各項技術的支持，還需要工作人員立足于后期沉降預測方法工作開展的實際，以科學性原則與實用性原則為引導，從宏觀層面提升自身的思想認知程度，明確后期沉降預測方法的基本需求，進而全面提升高速鐵路路基后期沉降預測方法的效率。

1）后期沉降預測方法在高速鐵路路基工作中的應用必須要遵循科學性的原則。

2）后期沉降預測方法在高速鐵路路基中的應用必須要遵循實用性的原則。由于高速鐵路路基類型內容多樣，信息數據繁多。

2 雙曲線法與星野法在高鐵路基后期沉降預測中的應用

2.1 雙曲線法在高鐵路基后期沉降預測中的應用

雙曲線法將沉降路基沉降平均速度與雙曲線遞減規律進行結合，這種預測方法計算出的沉降結果往往要高于高速鐵路實際沉降量，因此對于實際施工而言有著較高的安全性。在高鐵建設某施工的段，施工技術人員采取雙曲線法對施工區域內4處斷面進行雙曲線預測，其預測結果以折線圖的形式進行展現，如圖：

雖然雙曲線預測在預測周期以及準確度方面存在著一定的局限，但是其操作簡單，對硬件設備的依賴較小，能夠滿足惡劣環境下高鐵路基后期沉降預測工作的基本需求，確保路基施工建設活動的有序開展。

2.2 星野法在高鐵路基后期沉降預測中的應用

星野法以太沙基固結理論作為基本框架，其在沉降預測的過程中，將固結度與時間之間的關系作為主要對象，得出高速鐵路路基固結度與時間的平方根成正比例關系，沉降量與施工建設時間的平方根也呈現出正比例關系。

3 Natton預測模型在高鐵路基后期沉降預測中的應用

Natton預測模型在實際應用的過程中，能夠對高鐵路基后期沉降過程中路基沉降量與時間的關系進行說明，并通過對二者關系的全面分析，實現后期沉降的準確預測。在科學性原則與實用性原則的指導下，對預測環節進行必要的優化，減少冗余數據對于整體預測活動的影響，建立起St=（AB）eaebt+C的數學模型，在這一模型中t表示時間，St則表示一定時間跨度范圍內的高鐵路基后期沉降量，其中A、B、C、a、b為參數，其數值大小待定，A、B、C三證表現出一定的數量關系，即A>B，C>0。從Natton預測模型不難看出，當t增大時，St也呈現出遞增的態勢，但是當時間t無窮大時，St則無限趨近于AB+C，這種數學特性，能夠幫助技術人員對高鐵路基后期沉降的整體過程以及時間與沉降量之間的關系進行科學的梳理。

在實際應用的過程中，由于Natton預測模型中含有5個未知參數，在進行沉降量預測的過程中，可以采用高斯牛頓迭代算法對各個參數進行最優測算，借助于這種運作方式，Natton預測模型能夠滿足不同環境狀態下，高速鐵路路基后期沉降預測工作的客觀需求，全面提升現階段路基沉降預測工作的準確性。滬昆高速鐵路作為我國東西向里程最長，輻射范圍最廣的高速鐵路，其在設計規劃的過程中，為了確保高鐵路基能夠適應不同地理環境下的工作需求，避免沉降情況的出現，在部分施工重點區域采取Natton預測模型，建立2379個沉降觀測點，進行6到30個月不同時間周期的貫徹，通過對現場觀測量的匯總分析以及與Natton預測模型預測結果的橫向對比，根據不同的地質條件以及路基沉降的需求，采取換填、高壓旋噴樁以及打入樁等多種類型的路基建設模式，減少高鐵路基后期沉降量，提升整體路基運行的流暢度。

4 結語

高鐵路基后期沉降預測工作的順利開展，需要工作人員從過往預測技術以及工作經驗出發，在科學性原則與實用性原則的指導下，通過對沉降信息的收集與分析，對預測模型進行合理化構建，實現后期沉降的準確預測。文章將雙曲線法、星野法以及Natton預測模型作為研究核心，從多個角度出發，促進其與高鐵路基后期路基沉降預測工作的結合，提升預測能力，保證高特安全平穩運行。

參考文獻：

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