高速铁路线下工程沉降评估方法

宋来中，易春龙

（1.中交第一航务工程局铁路工程分公司，天津 300042；2.河北工业大学土木工程学院，天津 300401）

高速铁路或客运专线对线下工程工后沉降量有着严格的要求。不均匀沉降过大会造成线路的平顺性差，从而引起列车振动、轮轨动力作用增大，导致列车通过时产生巨大的冲击力，在高速行车条件下，使列车在平稳、舒适、安全性方面严重恶化，甚至导致列车脱轨[2]。从目前我国已建成并投入运行的高速铁路情况看，线下工程沉降评估已成为高速铁路建设和运行过程中的重要环节和新课题。

1 沉降评估预测方法的选取

目前，运用于高速铁路或客运专线线下工程沉降预测评估的方法较多，而每种预测方法均有一定的适用范围，需结合线下工程不同结构物和不同地质条件下的沉降观测情况，选择合适的预测方法。常用的沉降评估预测方法有规范双曲线法、修正双曲线法、固结度对数配合法（三点法）、指数曲线法、遗传算法双曲线、Verhulst算法、Asaoka算法、灰色系统GM（1，1）算法[1]。结合本工程线下沉降变形特点，分别采用Asaoka算法、灰色系统GM（1，1）算法和遗传算法双曲线进行沉降预测分析。

1.1 Asaoka算法

Asaoka法基本思想就是用简化递推关系近似地反应一维条件下以体积应变表示的固结方程，利用此简化递推关系可用图解法来求解最终沉降值[1]。如此，可用求解递推形式为：

式中：Sj为tj时刻的沉降量，tj=jΔt，Δt为相邻两次沉降观测的时间间隔；β0，βi（i=1，2，3，…，n）为未知参数。

在Asaoka法推算的过程中，Δt的取值对最终沉降量的推算结果有直接的影响。……