高速鐵路路基沉降預測方法研究

袁慧

摘?要：隨著社會的進步與經濟發展，在高速鐵路實際施工作業的時候，需要做好路基沉降作業。根據沉降觀測到的相應數據信息預測路基沉降量。再經過相應的預測實現路基工程項目的相關要求，進而明確無砟軌道的實際鋪設時間。針對路基沉降預測經常使用的方法會關聯多個領域，其工作困難程度加大。基于此，本文分析了高速鐵路路基沉降預測以及提出了高速鐵路路基沉降預測方法，期望經過本研究為未來的有關研究提供相應的參考。

關鍵詞：高速鐵路;路基沉降;預測方法

在現代化社會當中，我國交通事業得以快速發展。在這樣的情況下，在現階段的高速鐵路實際施工作業過程當中，路基沉降作業至關重要，需要使用科學合理的預測方法，保證高速鐵路施工活動的順利展開，這樣可以促進我國高速鐵路事業的健康可持續發展。因此，加強高速鐵路路基沉降預測方法研究具備現實意義。

一、高速鐵路路基沉降預測分析

全面整理以及及時探究沉降觀測得到的相關數據資料，依照側向變形速率以及沉降情況等引導路堤填筑施工作業，如果變形速率逐步增加，需要對路堤填土速率進行科學合理的調整。在上路床完成施工作業以后的一年時間當中，其屬于路基沉降觀測的重要時期，在這個過程當中需要使用沉降相應資料內容預測路基沉降情況。最后在實際預測沉降現象的時候，一般情況下，需要使用三點方法或者是雙曲線方法對沉降實際發展趨勢進行擬合，除此之外，也要廣泛運用之前的研究成果以及沉降探究情況等，根據其他方面的因素，在這樣的前提下，才可以推導出最后的路基沉降情況。如果預測沉降與實際要求并不滿足的時候，要使用科學合理的措施進行解決。

二、高速鐵路路基沉降預測方法研究

現階段，我國交通事業得以快速發展。在這樣的情況下，在現階段的高速鐵路事業不斷發展過程當中，需要做好路基沉降施工作業，并且使用科學合理的預測手段與方法。在現代化社會當中，對高速鐵路路基沉降量進行實際預測時候所使用的方法包含兩種。一方面，在實驗室當中對路基土展開化學以及物理等方面的測試作業，進而得到路基土的相應參數信息。與此同時，使用科學合理的計算模型對高速鐵路路基實際沉降情況進行科學合理的計算。另一方面，在施工現場對路基沉降數據信息進行實際測量，對有關數據信息展開合理處理，這樣可以得到路基沉降的相應規律，進而對路基沉降量進行全面合理的預測。依照實際測量獲得的資料對最后的路基沉降情況進行推測，經過歸納與總結之后包含四種手段與方法，其一是曲線擬合方法，其二是灰色系統理論方法，其三是人工神經網絡方法，其四是遺傳算法。

（一）曲線擬合法

事實上，曲線擬合法主要是經過全面探究與分析時間與實測性資料內容之前存有的關聯性，構建相應的函數方程，將時間曲線以及沉降量之間存有的關系展現出來，之后依照構建的具體函數，推算將來某個時間實際沉降情況的手段與方法。高速鐵路路基沉降工程項目使用的方法主要是擬合曲線法。其包含指數曲線方法、拋物線方法以及雙曲線方法等。因此，在現階段的我國高速鐵路路基實際沉降過程當中，經常使用的預測方法包含曲線擬合方法與手段。

（二）灰色系統理論法

在1982年的時候，我國非常著名的專家學者鄧聚龍提出了灰色系統理論法，此方法主要是經過對某些已經知道的信息內容進行研究與開發，獲得更多具備價值的信息內容，更好的控制系統，保證對其運律的全面準確闡釋與描述。灰色系統預測主要是對原始類型的數據信息進行處理，構建相應的灰色模型，明確該系統的實際發展規律，對系統將來的實際狀態進行科學合理的預測。在具體操作過程當中，經過變換原始數據信息的實際序列情況，對序列算子以及序列灰導進行合理有效地界定，并且對算子經過作用之后的序列構建相應的GM模型，經過更加全面且深入的檢驗以后，能夠進行預測。GM模型屬于經常使用的預測模型，因為多個方面的外部因素會對系統起到很大程度上的影響。一般情況下，需要不斷修正以及改善GM模型進，這樣能夠獲得科學合理的預測成效。因此，在現階段的我國高速鐵路路基實際沉降過程當中，經常使用的預測方法包含灰色系統理論方法。

（三）人工神經網絡法

人工神經網絡法主要是對自然或者是人們大腦的神經網絡特征進行模擬，其屬于非線性動力系統，擁有分布與并行處理信息內容的實際儲備運算水平與能力，需要提升抗干擾水平以及聯想能力。此種手段在對非線性問題進行實際處理的時候，具備非常明顯的優勢作用。在巖土工程項目實際施工作業過程當中，經常使用沉降預測神經網絡建模手段，其主要包含兩個方面，一方面主要是將多樣性影響因素和沉降之間的關系使用神經網絡展現出來，根據外界的多種影響因素進行沉降，也就是BP網絡。另一方面，不需要對沉降多個方面的影響因素進行考慮，主要是在現階段沉降的基礎上，與傳統的沉降歷史數值之間形成相應的神經網絡模型，也就是Elman模型。

（四）遺傳算法

遺傳算法屬于新型計算手段與方法，其具備隨機以及高度并行特征。其和常規性的合理優化手段進行對比分析，不能夠直接與模型參數之間打交道，需要處理對參數進行代表的相應編碼。在實際操作活動當中，遺傳算法在具體操作的時候需要對解群進行全面合理的控制，不只是讓其限制在某個點上，這樣一方面提升了實際搜索的質量與成效，另一方面防止進入到局部極值現象當中。在實際求解的時候，不需要對目標函數的相應微分進行計算。因此，對制約條件以及目標函數的要求并不明顯以及不可靠，在對非線性問題進行實際處理的時候，和過去的方法進行對比分析具備非常顯著的優勢性。

三、結語

隨著時代進步與社會快速發展，在我國各個大城市當中都已經建成了相應的高速鐵路，這使我國高速鐵路建設事業已經邁入了不斷發展的時期。要想與高速列車的實際運轉情況相滿足，在合理控制路基沉降的時候要嚴格遵守相應原則，要不斷轉變過去的高速鐵路設計思路，一方面保障路基工程項目的實際強度，另一方面使用多樣性的沉降預測手段對路基變形情況進行科學合理的控制。

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