高速铁路路基沉降预测方法研究

袁慧

摘 要：随着社会的进步与经济发展，在高速铁路实际施工作业的时候，需要做好路基沉降作业。根据沉降观测到的相应数据信息预测路基沉降量。再经过相应的预测实现路基工程项目的相关要求，进而明确无砟轨道的实际铺设时间。针对路基沉降预测经常使用的方法会关联多个领域，其工作困难程度加大。基于此，本文分析了高速铁路路基沉降预测以及提出了高速铁路路基沉降预测方法，期望经过本研究为未来的有关研究提供相应的参考。

关键词：高速铁路;路基沉降;预测方法

在现代化社会当中，我国交通事业得以快速发展。在这样的情况下，在现阶段的高速铁路实际施工作业过程当中，路基沉降作业至关重要，需要使用科学合理的预测方法，保证高速铁路施工活动的顺利展开，这样可以促进我国高速铁路事业的健康可持续发展。因此，加强高速铁路路基沉降预测方法研究具备现实意义。

一、高速铁路路基沉降预测分析

全面整理以及及时探究沉降观测得到的相关数据资料，依照侧向变形速率以及沉降情况等引导路堤填筑施工作业，如果变形速率逐步增加，需要对路堤填土速率进行科学合理的调整。在上路床完成施工作业以后的一年时间当中，其属于路基沉降观测的重要时期，在这个过程当中需要使用沉降相应资料内容预测路基沉降情况。最后在实际预测沉降现象的时候，一般情况下，需要使用三点方法或者是双曲线方法对沉降实际发展趋势进行拟合，除此之外，也要广泛运用之前的研究成果以及沉降探究情况等，根据其他方面的因素，在这样的前提下，才可以推导出最后的路基沉降情况。如果预测沉降与实际要求并不满足的时候，要使用科学合理的措施进行解决。

二、高速铁路路基沉降预测方法研究

现阶段，我国交通事业得以快速发展。在这样的情况下，在现阶段的高速铁路事业不断发展过程当中，需要做好路基沉降施工作业，并且使用科学合理的预测手段与方法。在现代化社会当中，对高速铁路路基沉降量进行实际预测时候所使用的方法包含两种。一方面，在实验室当中对路基土展开化学以及物理等方面的测试作业，进而得到路基土的相应参数信息。与此同时，使用科学合理的计算模型对高速铁路路基实际沉降情况进行科学合理的计算。另一方面，在施工现场对路基沉降数据信息进行实际测量，对有关数据信息展开合理处理，这样可以得到路基沉降的相应规律，进而对路基沉降量进行全面合理的预测。依照实际测量获得的资料对最后的路基沉降情况进行推测，经过归纳与总结之后包含四种手段与方法，其一是曲线拟合方法，其二是灰色系统理论方法，其三是人工神经网络方法，其四是遗传算法。

（一）曲線拟合法

事实上，曲线拟合法主要是经过全面探究与分析时间与实测性资料内容之前存有的关联性，构建相应的函数方程，将时间曲线以及沉降量之间存有的关系展现出来，之后依照构建的具体函数，推算将来某个时间实际沉降情况的手段与方法。高速铁路路基沉降工程项目使用的方法主要是拟合曲线法。其包含指数曲线方法、抛物线方法以及双曲线方法等。因此，在现阶段的我国高速铁路路基实际沉降过程当中，经常使用的预测方法包含曲线拟合方法与手段。

（二）灰色系统理论法

在1982年的时候，我国非常著名的专家学者邓聚龙提出了灰色系统理论法，此方法主要是经过对某些已经知道的信息内容进行研究与开发，获得更多具备价值的信息内容，更好的控制系统，保证对其运律的全面准确阐释与描述。灰色系统预测主要是对原始类型的数据信息进行处理，构建相应的灰色模型，明确该系统的实际发展规律，对系统将来的实际状态进行科学合理的预测。在具体操作过程当中，经过变换原始数据信息的实际序列情况，对序列算子以及序列灰导进行合理有效地界定，并且对算子经过作用之后的序列构建相应的GM模型，经过更加全面且深入的检验以后，能够进行预测。GM模型属于经常使用的预测模型，因为多个方面的外部因素会对系统起到很大程度上的影响。一般情况下，需要不断修正以及改善GM模型进，这样能够获得科学合理的预测成效。因此，在现阶段的我国高速铁路路基实际沉降过程当中，经常使用的预测方法包含灰色系统理论方法。

（三）人工神经网络法

人工神经网络法主要是对自然或者是人们大脑的神经网络特征进行模拟，其属于非线性动力系统，拥有分布与并行处理信息内容的实际储备运算水平与能力，需要提升抗干扰水平以及联想能力。此种手段在对非线性问题进行实际处理的时候，具备非常明显的优势作用。在岩土工程项目实际施工作业过程当中，经常使用沉降预测神经网络建模手段，其主要包含两个方面，一方面主要是将多样性影响因素和沉降之间的关系使用神经网络展现出来，根据外界的多种影响因素进行沉降，也就是BP网络。另一方面，不需要对沉降多个方面的影响因素进行考虑，主要是在现阶段沉降的基础上，与传统的沉降历史数值之间形成相应的神经网络模型，也就是Elman模型。

（四）遗传算法

遗传算法属于新型计算手段与方法，其具备随机以及高度并行特征。其和常规性的合理优化手段进行对比分析，不能够直接与模型参数之间打交道，需要处理对参数进行代表的相应编码。在实际操作活动当中，遗传算法在具体操作的时候需要对解群进行全面合理的控制，不只是让其限制在某个点上，这样一方面提升了实际搜索的质量与成效，另一方面防止进入到局部极值现象当中。在实际求解的时候，不需要对目标函数的相应微分进行计算。因此，对制约条件以及目标函数的要求并不明显以及不可靠，在对非线性问题进行实际处理的时候，和过去的方法进行对比分析具备非常显著的优势性。

三、结语

随着时代进步与社会快速发展，在我国各个大城市当中都已经建成了相应的高速铁路，这使我国高速铁路建设事业已经迈入了不断发展的时期。要想与高速列车的实际运转情况相满足，在合理控制路基沉降的时候要严格遵守相应原则，要不断转变过去的高速铁路设计思路，一方面保障路基工程项目的实际强度，另一方面使用多样性的沉降预测手段对路基变形情况进行科学合理的控制。

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