高速鐵路路基沉降預(yù)測方法研究

袁慧

摘?要：隨著社會(huì)的進(jìn)步與經(jīng)濟(jì)發(fā)展，在高速鐵路實(shí)際施工作業(yè)的時(shí)候，需要做好路基沉降作業(yè)。根據(jù)沉降觀測到的相應(yīng)數(shù)據(jù)信息預(yù)測路基沉降量。再經(jīng)過相應(yīng)的預(yù)測實(shí)現(xiàn)路基工程項(xiàng)目的相關(guān)要求，進(jìn)而明確無砟軌道的實(shí)際鋪設(shè)時(shí)間。針對(duì)路基沉降預(yù)測經(jīng)常使用的方法會(huì)關(guān)聯(lián)多個(gè)領(lǐng)域，其工作困難程度加大?；诖?，本文分析了高速鐵路路基沉降預(yù)測以及提出了高速鐵路路基沉降預(yù)測方法，期望經(jīng)過本研究為未來的有關(guān)研究提供相應(yīng)的參考。

關(guān)鍵詞：高速鐵路;路基沉降;預(yù)測方法

在現(xiàn)代化社會(huì)當(dāng)中，我國交通事業(yè)得以快速發(fā)展。在這樣的情況下，在現(xiàn)階段的高速鐵路實(shí)際施工作業(yè)過程當(dāng)中，路基沉降作業(yè)至關(guān)重要，需要使用科學(xué)合理的預(yù)測方法，保證高速鐵路施工活動(dòng)的順利展開，這樣可以促進(jìn)我國高速鐵路事業(yè)的健康可持續(xù)發(fā)展。因此，加強(qiáng)高速鐵路路基沉降預(yù)測方法研究具備現(xiàn)實(shí)意義。

一、高速鐵路路基沉降預(yù)測分析

全面整理以及及時(shí)探究沉降觀測得到的相關(guān)數(shù)據(jù)資料，依照側(cè)向變形速率以及沉降情況等引導(dǎo)路堤填筑施工作業(yè)，如果變形速率逐步增加，需要對(duì)路堤填土速率進(jìn)行科學(xué)合理的調(diào)整。在上路床完成施工作業(yè)以后的一年時(shí)間當(dāng)中，其屬于路基沉降觀測的重要時(shí)期，在這個(gè)過程當(dāng)中需要使用沉降相應(yīng)資料內(nèi)容預(yù)測路基沉降情況。最后在實(shí)際預(yù)測沉降現(xiàn)象的時(shí)候，一般情況下，需要使用三點(diǎn)方法或者是雙曲線方法對(duì)沉降實(shí)際發(fā)展趨勢進(jìn)行擬合，除此之外，也要廣泛運(yùn)用之前的研究成果以及沉降探究情況等，根據(jù)其他方面的因素，在這樣的前提下，才可以推導(dǎo)出最后的路基沉降情況。如果預(yù)測沉降與實(shí)際要求并不滿足的時(shí)候，要使用科學(xué)合理的措施進(jìn)行解決。

二、高速鐵路路基沉降預(yù)測方法研究

現(xiàn)階段，我國交通事業(yè)得以快速發(fā)展。在這樣的情況下，在現(xiàn)階段的高速鐵路事業(yè)不斷發(fā)展過程當(dāng)中，需要做好路基沉降施工作業(yè)，并且使用科學(xué)合理的預(yù)測手段與方法。在現(xiàn)代化社會(huì)當(dāng)中，對(duì)高速鐵路路基沉降量進(jìn)行實(shí)際預(yù)測時(shí)候所使用的方法包含兩種。一方面，在實(shí)驗(yàn)室當(dāng)中對(duì)路基土展開化學(xué)以及物理等方面的測試作業(yè)，進(jìn)而得到路基土的相應(yīng)參數(shù)信息。與此同時(shí)，使用科學(xué)合理的計(jì)算模型對(duì)高速鐵路路基實(shí)際沉降情況進(jìn)行科學(xué)合理的計(jì)算。另一方面，在施工現(xiàn)場對(duì)路基沉降數(shù)據(jù)信息進(jìn)行實(shí)際測量，對(duì)有關(guān)數(shù)據(jù)信息展開合理處理，這樣可以得到路基沉降的相應(yīng)規(guī)律，進(jìn)而對(duì)路基沉降量進(jìn)行全面合理的預(yù)測。依照實(shí)際測量獲得的資料對(duì)最后的路基沉降情況進(jìn)行推測，經(jīng)過歸納與總結(jié)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(tǒng)理論方法，其三是人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法，其四是遺傳算法。

（一）曲線擬合法

事實(shí)上，曲線擬合法主要是經(jīng)過全面探究與分析時(shí)間與實(shí)測性資料內(nèi)容之前存有的關(guān)聯(lián)性，構(gòu)建相應(yīng)的函數(shù)方程，將時(shí)間曲線以及沉降量之間存有的關(guān)系展現(xiàn)出來，之后依照構(gòu)建的具體函數(shù)，推算將來某個(gè)時(shí)間實(shí)際沉降情況的手段與方法。高速鐵路路基沉降工程項(xiàng)目使用的方法主要是擬合曲線法。其包含指數(shù)曲線方法、拋物線方法以及雙曲線方法等。因此，在現(xiàn)階段的我國高速鐵路路基實(shí)際沉降過程當(dāng)中，經(jīng)常使用的預(yù)測方法包含曲線擬合方法與手段。

（二）灰色系統(tǒng)理論法

在1982年的時(shí)候，我國非常著名的專家學(xué)者鄧聚龍?zhí)岢隽嘶疑到y(tǒng)理論法，此方法主要是經(jīng)過對(duì)某些已經(jīng)知道的信息內(nèi)容進(jìn)行研究與開發(fā)，獲得更多具備價(jià)值的信息內(nèi)容，更好的控制系統(tǒng)，保證對(duì)其運(yùn)律的全面準(zhǔn)確闡釋與描述。灰色系統(tǒng)預(yù)測主要是對(duì)原始類型的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行處理，構(gòu)建相應(yīng)的灰色模型，明確該系統(tǒng)的實(shí)際發(fā)展規(guī)律，對(duì)系統(tǒng)將來的實(shí)際狀態(tài)進(jìn)行科學(xué)合理的預(yù)測。在具體操作過程當(dāng)中，經(jīng)過變換原始數(shù)據(jù)信息的實(shí)際序列情況，對(duì)序列算子以及序列灰導(dǎo)進(jìn)行合理有效地界定，并且對(duì)算子經(jīng)過作用之后的序列構(gòu)建相應(yīng)的GM模型，經(jīng)過更加全面且深入的檢驗(yàn)以后，能夠進(jìn)行預(yù)測。GM模型屬于經(jīng)常使用的預(yù)測模型，因?yàn)槎鄠€(gè)方面的外部因素會(huì)對(duì)系統(tǒng)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(jìn)，這樣能夠獲得科學(xué)合理的預(yù)測成效。因此，在現(xiàn)階段的我國高速鐵路路基實(shí)際沉降過程當(dāng)中，經(jīng)常使用的預(yù)測方法包含灰色系統(tǒng)理論方法。

（三）人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法

人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法主要是對(duì)自然或者是人們大腦的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)特征進(jìn)行模擬，其屬于非線性動(dòng)力系統(tǒng)，擁有分布與并行處理信息內(nèi)容的實(shí)際儲(chǔ)備運(yùn)算水平與能力，需要提升抗干擾水平以及聯(lián)想能力。此種手段在對(duì)非線性問題進(jìn)行實(shí)際處理的時(shí)候，具備非常明顯的優(yōu)勢作用。在巖土工程項(xiàng)目實(shí)際施工作業(yè)過程當(dāng)中，經(jīng)常使用沉降預(yù)測神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)建模手段，其主要包含兩個(gè)方面，一方面主要是將多樣性影響因素和沉降之間的關(guān)系使用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)展現(xiàn)出來，根據(jù)外界的多種影響因素進(jìn)行沉降，也就是BP網(wǎng)絡(luò)。另一方面，不需要對(duì)沉降多個(gè)方面的影響因素進(jìn)行考慮，主要是在現(xiàn)階段沉降的基礎(chǔ)上，與傳統(tǒng)的沉降歷史數(shù)值之間形成相應(yīng)的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型，也就是Elman模型。

（四）遺傳算法

遺傳算法屬于新型計(jì)算手段與方法，其具備隨機(jī)以及高度并行特征。其和常規(guī)性的合理優(yōu)化手段進(jìn)行對(duì)比分析，不能夠直接與模型參數(shù)之間打交道，需要處理對(duì)參數(shù)進(jìn)行代表的相應(yīng)編碼。在實(shí)際操作活動(dòng)當(dāng)中，遺傳算法在具體操作的時(shí)候需要對(duì)解群進(jìn)行全面合理的控制，不只是讓其限制在某個(gè)點(diǎn)上，這樣一方面提升了實(shí)際搜索的質(zhì)量與成效，另一方面防止進(jìn)入到局部極值現(xiàn)象當(dāng)中。在實(shí)際求解的時(shí)候，不需要對(duì)目標(biāo)函數(shù)的相應(yīng)微分進(jìn)行計(jì)算。因此，對(duì)制約條件以及目標(biāo)函數(shù)的要求并不明顯以及不可靠，在對(duì)非線性問題進(jìn)行實(shí)際處理的時(shí)候，和過去的方法進(jìn)行對(duì)比分析具備非常顯著的優(yōu)勢性。

三、結(jié)語

隨著時(shí)代進(jìn)步與社會(huì)快速發(fā)展，在我國各個(gè)大城市當(dāng)中都已經(jīng)建成了相應(yīng)的高速鐵路，這使我國高速鐵路建設(shè)事業(yè)已經(jīng)邁入了不斷發(fā)展的時(shí)期。要想與高速列車的實(shí)際運(yùn)轉(zhuǎn)情況相滿足，在合理控制路基沉降的時(shí)候要嚴(yán)格遵守相應(yīng)原則，要不斷轉(zhuǎn)變過去的高速鐵路設(shè)計(jì)思路，一方面保障路基工程項(xiàng)目的實(shí)際強(qiáng)度，另一方面使用多樣性的沉降預(yù)測手段對(duì)路基變形情況進(jìn)行科學(xué)合理的控制。

參考文獻(xiàn)：

[1]劉列平.高速鐵路路基沉降預(yù)測方法研究[J].地礦測繪，2019，35（02）：1-3.

[2]黃明.淺談高速鐵路幾種路基沉降預(yù)測分析方法[J].江西建材，2018（05）：57-60.

[3]趙慧敏，祈中強(qiáng).有關(guān)高速鐵路路基沉降控制問題的研究[J].科技信息，2019（35）：88-89.

[4]馬南飛.高速公路軟土路基沉降規(guī)律監(jiān)測及FLAC模擬[J].西安科技大學(xué)學(xué)報(bào)，2017（5）：105-106.