高速铁路桥梁基础沉降远程无线监测技术研究
分析远程控制的高铁桥梁监测系统
分析远程控制的高铁桥梁监测系统摘要：高铁在运行过程中基础工程随着环境的变化和使用年限增长容易出现各种异常现象，导致结构的稳定性和安全性降低，随着高铁在我国的普及和发展，对高铁运行中基础工程的稳定性监测显得十分重要。
本文简述了桥梁监测系统，通过小车实现远程对桥梁的监测控制，分析了小车与监测中心的通信，小车在监控中心控制下运行的实现，探讨了小车数据传回分析等等。
关键词：远程控制；高铁桥梁；检测一、引言由于大部分高速铁路基础工程桥梁占据80%以上，运行速度300-350km/h，因此从安全角度保证运行中坚实的桥梁基础是至关重要的。
为实现远距离的桥梁监测，使用一个运行在轨道上面，可由远程监控中心控制的小车，通过小车收集现场的图像信息并存储在指定的文件夹中后传回到监测中心。
同时在小车上装载有工控机，3g的无线路由器，可编程控制器，图像采集设备，通过工控机上运行的c + +程序和设备，可以实现远程控制、数据采集和数据传回系统。
二、桥梁监测系统概述桥梁的监测，就是对桥梁的结构进行状态监测与评估，为桥梁在特殊气候、特殊交通情况或运行状态的严重异常时触发报警信号，同时分析和预测桥梁的使用寿命，并为桥梁的养护，维修和管理决策，验证设计理论，提高桥梁的设计方法和相应的标准提供科学依据。
桥梁的监测系统一般应包括以下几个部分：（1）传感器系统。
用于把测量参数转换成电子信号，并在选择传感器和二次仪表类型和数量的时候，应根据建立桥梁的监测系统的目的，以确定投资规模。
（2）数据采集与处理系统。
实现各种信息来源，不同物理信号的采集和处理，根据系统功能要求的各种原始数据分解分析，变换得到系统参数的需要，并以某种形式的储存方式存储起来。
（3）通信系统。
将收集和处理的数据传输到监控中心。
（4）监控中心、报警设备。
使用诊断功能的软件和硬件接收的数据诊断，判断损伤发生的位置，程度，结构健康情况并做出相应的评估，如果发现异常，一个警告信息随即发出。
高铁路基沉降观测技术的应用与发展探究
高铁路基沉降观测技术的应用与发展探究发布时间：2023-02-23T06:21:14.895Z 来源：工程建设标准化》2022年第19期10月作者：肖楠[导读] 本篇文章论述分析了高铁路基沉降观测技术内容，阐述了高铁路基沉降观测技术使用的要求，如观测的方法，观测技术的应用要点肖楠中铁电气化局集团有限公司摘要：本篇文章论述分析了高铁路基沉降观测技术内容，阐述了高铁路基沉降观测技术使用的要求，如观测的方法，观测技术的应用要点，并且理清了高铁路基沉降观测技术思路，以保证高铁工程质量达标，铁路车辆平稳地运行。
关键词：高速铁路沉降；观测技术要点；管理思路近几年，国内铁路事业快速发展，我国大力开发建设高铁设施，完善高铁运营网络，来实现高铁工程建设提质增效，高铁工程广泛地开发建设是我国铁路事业未来发展的趋势。
在铁路工程设计和施工时，路基沉降观测技术是重点的技术，对于提升整体高铁项目质量也有突出意义。
路基承受高铁轨道重量和列车荷载，也是目前线路工程中最不稳定，比较薄弱的一个环节。
在高铁建设时，科学地应用路基沉降观测技术，提高项目质量，进而保证项目可以合格的交付，保证后期的路基轨道桥梁更加稳固安全，满足工程设计方案的要求。
一、高速铁路路基沉降观测技术的应用要求从目前国内铁路交通事业开发建设状况分析，国内高铁建设技术工艺质量标准，列车的运行速度及位于全球前列，特别是国内超高速铁路工程建设中应用了沉降观测技术，但国内的高铁建设仍然存在许多问题不足和弊端。
在国内高速铁路路基沉降观测技术使用时，技术人员、勘测人员要采用科学的技术提升了路基观测质量和工作的效率，为铁路路基工程项目的设计和施工提供了丰富的数据信息。
（一）沉降观测仪器设备的要求在高铁的沉降观测技术使用要求精度比较高，保证高铁路基在增加负荷状况下也可以得出精准的数据信息。
国内铁路建设技术中明确指出了沉降观测误差不能够大于变形值，因而在观测期间，所使用的精密水准仪会受到外界环境由于气温的影响，观测沉降时要避免这种状况产生。
高速铁路桥梁基础沉降远程无线监测技术及应用
法 ， 取 ＧＰ 选 Ｓ监 测 基 准 点 ， 立 Ｇ Ｓ控 制 网 ， 过 建 Ｐ 通
基 础 沉 降 的 连续 监 测 对 于 高 速 铁 路 列 车 的运 营 安 全 及 乘 坐 舒 适 性 均有 重 要 的 现 实 意 义 。基 于 国 内 对 高 速 铁 路 桥 梁 基
为 适应 社会 、 济快 速发 展 的需要 ， 经 近年来 高速 铁 路建 设 突飞猛 进 。合 武 、 广 、 武 郑西 高速 铁路 建设 并 投入 运行 ， 力 地 促 进 了 区域 经 济 的 高 速 发 展 。 有 京 沪 、 武等 高 速铁路 亦 在 紧张施 工 中 。 石
法满 足高速铁 路桥梁基 础沉 降连续 实 时监测 的需要 。 综 上 ， 对 目前 尚无 有 效 的监测 方 法 能 够 满足 针 高铁 运 营过程 中对桥 梁基 础沉 降 的连 续实 时监 测 的 现状 ， 出了一 种基 于 液 一气 耦 合 压 差 位 移传 感 器 提
移 传感 器 、 Ｒ Ｕ、 线 通 信 网 络 和 监 控 中 心 ＧＰ ＳＤＴ 无
组 成 。系统 工 作原 理 为 ： 梁现 场 位 移 传 感 器 输 出 桥
数 字信 号后 ， 由无 线 传 输 模块 （ Ｐ ＳＤ Ｇ Ｒ ＴＵ） 次进 依
行 ＴＣ Ｐ封装 一 Ｉ 装 ， 将 监测 数据 发送 到 Ｇ Ｒ Ｐ封 并 Ｐ Ｓ
和 ＧＰ ＲＳ无线 传 输 技 术 相 结 合 的 高 速 铁 路 桥 梁 基 础沉 降远 程无 线 监测 系统 。
目前 国 内 高 速 铁 路 的 运 行 速 度 一 般 均 在 ２ ０ ０ ｋ ｈ以 上 ， 广 高 铁 的运 行 速 度 高 达 ３ ０ｋ ｈ ｍ／ 武 ５ ｍ／ 。 由于高速 铁路 线 路 一般 均较 长 ， 部 分路 段 都 以桥 大 梁 的形式 通过 ， 且很 多 线路 位 于沉 降 区内 ， 而高 速铁
浅谈高速铁路沉降观测控制技术
浅谈高速铁路沉降观测控制技术摘要：高速铁路具有建设标准、技术要求非常高，必须满足高速度、高密度、高舒适性和高安全的要求，轨道的平顺性直接影响运营速度、乘坐的舒适性和安全性，是决定高速铁路建设成败的关键因素之一，所以说高速度必须高质量。
为了满足轨道的高平顺性和高精度，必须严格控制线下结构物的沉降变形，尤其是线路纵向的差异沉降。
尽管设计对线下构筑物变形进行了计算，并采取了控制变形的措施，但影响变形计算的因素较多，计算精度不能够满足控制无砟轨道的工后沉降和变形的需求。
因此，在铺设无砟轨道前，应对线下构筑物变形作系统的评估。
对无砟轨道铺设条件进行评估是实现无砟轨道高平顺性的重要环节，直接关系到无砟轨道铺设的质量。
由此可见,沉降观测将成为工程建设领域中,非常重要的工序。
基于此，笔者根据自己在高速铁路的工作经验,在此谈谈对沉降观测工作的几点遵循事项,请给以批评指证。
关键词：高速铁路沉降观测控制技术1郑万铁路实例1.1工程概况郑万铁路河南段设计时速350km/h，整个标段轨道设计采用CRTSⅠ型双块式无砟轨道结构，其中本项目管段无砟轨道39.162铺轨公里。
按设计要求将对郑万铁路正线部分进行沉降观测,作为施工单位是沉降观测观测的实施责任主体,必须严格按有关规范、设计文件及郑万公司要求做好各项工程施工过程的沉降观测,对观测数据的真实性负责。
1.2 沉降观测测量程序：建立沉降观测观测网→桥梁及过渡段等观测体上埋点→量测记录→资料归档→数据汇总→分析评估。
1.3沉降观测测量等级及精度要求沉降观测测量等级及精度要求按下表执行：1.4.1.2垂直位移监测网建网方式线下工程垂直位移监测一般按沉降观测等级三等的要求（国家二等水准测量）施测，根据沉降观测测量精度要求高的特点，以及标志的作用和要求不同，垂直位移监测网布设方法分为三级：基准点：要求建立在沉降观测区以外的稳定地区，同大地测量点的比较，要求具有更高的稳定性，其平面控制点一般应设有强制归心装置。
高速铁路软土地区桥梁沉降监测技术分析
高速铁路软土地区桥梁沉降监测技术分析摘要：为了确保软土地区高速铁路的平顺性和低沉降量，为沉降预测计算理论的发展提供可靠数据，监测方法和监测技术至关重要。
该文通对人工监测技术和自动监测技术的介绍及各方面的优缺点对比，认为自动监测系统作为高速铁路沉降监测完全能满足我国铁路高速发展特别是客运专线运行的需要，具有很大优势。
关键词：高速铁路软土桥梁沉降监测1 沉降监测意义我国高速铁路事业飞速发展，京沪高速铁路桥梁占80%。
为了保持桥上无砟轨道结构的高平顺性和高稳定性，确保高速铁路运营的安全、舒适，对高速铁路桥梁基础的沉降特别是工后沉降提出了非常严格的要求。
对于高速铁路的深厚软土、松软土来说，控制路基及桥梁基础的沉降成为高速铁路修建的难点之一。
那么，对已修建的软土地基高速铁路沉降进行监测，一方面对铁路的健康进行评估减少事故的发生，另一方面沉降预测目前没有成熟的规范作为指导，对于沉降的控制与预测，必须要以大量可靠的沉降观测数据为基础。
因此，必须对其观测方法和技术加以研究比较，以保障能够对高速铁路大量桥梁基础沉降进行准确的量测、判断、评估，并为高速铁路沉降计算理论的发展提供可靠依据。
2 沉降监测方法目前广泛使用的人工监测方法有：水准测量、三角高程测量、全自动全站仪监测、气压高程测量等。
水准测量是一种直接测高法，测定高差的精度较高，能满足高速铁路桥梁变形沉降观测精度的要求。
但水准测量受地形起伏的限制，作业工作量大，施测速度较慢。
气压高程测量由于大气压力受气象变化的影响较大，因此气压高程测量比水准测量和三角高程测量的精度都低，主要用于低精度的高程测量。
从目前的情况来看，高速铁路桥梁基础沉降为绝大多数为毫米级，具有“小变形，大波动”的特性。
因此，此种高程测量方法不适合高速铁路桥梁基础沉降的监测。
全站仪作为一种功能强大的量测仪器以其测量精度高、工作全面已经在工程界得到广泛的应用，全站仪三角高程测量方法在一定程度上弥补了三角高程测量在精度上的不足，但对于沉降监测实际操作显得有些复杂，且测量精度也不能满足要求。
高速铁路沉降监测方法的应用探讨
高速铁路沉降监测方法的应用探讨摘要：在高速铁路建设中，路基建设对沉降观测技术的应用具有极高的要求，工作量也大。
本文主要对高速铁路路基中常用的几种沉降观测方法从布设原则、埋设方法以及存在的问题等方面进行了分析和探讨，希望对今后的路基沉降观测提供一些有价值的参考意见。
关键词：高速铁路；路基沉降；监测沉降监测是建筑物变形监测中一项重要的监测内容。
高速铁路在勘测设计、施工和运营阶段都会开展沉降监测工作，由于沉降监测的目的和对象不一致，所采用的沉降监测也是多种多样，下面对所用到的监测方法进行探讨。
1沉降观测意义及内容1.1意义由于高速铁路对桥梁等建筑物的稳定性、变形程度及轨道平顺性有更严格的要求,因此,有必要深入研究地面沉降的规模、程度,及其对高速铁路工程的影响,并预测地面沉降的发展趋势。
结合沿线已布设的精测网对桥梁等建筑物变形监测,可以确定桥梁等建筑物的变形,通过监测也可以及时发现沿线沉降情况,及时采取对策,防止区域地面沉降对铁路产生影响。
1.2沉降观测内容及控制标准(1)沉降观测的主要内容是:通过布设控制网,按相关精度要求,根据施工分级加载实况,定期定点对桥梁等建筑物的垂直位移的沉降情况进行观测,直至工程竣工验收,移交使用单位。
(2)对于高速铁路桥梁基础的沉降控制,墩台基础的沉降量应按恒载计算,其工后沉降量不应超过下列允许值。
墩台均匀沉降量:对于有砟桥面桥梁≤30mm;对于无砟桥面桥梁≤20mm。
静定结构相邻墩台沉降量之差:对于有砟桥面桥梁≤15mm;对于无砟桥面桥梁≤5mm。
对于高速铁路,控制桥梁沉降,主要是工后沉降,由于受到各种因素的影响往往偏差很大。
因此有必要进行实测验证,积累观测数据。
2路基沉降观测元件布设一般路堤地段观测断面有两部分组成，分别是沉降观测、沉降板，前者通常设置为3个，需要在每个断面区域内进行设置，主要位于双线路基中心、左右中心线两侧，设置距离需要距这两者的3.2m；后者设置为1个，在每个断面区域内给予设置，通常位于双线路基中心。
高速铁路重点地段基础变形沉降监测技术应用及数据分析
高速铁路重点地段基础变形沉降监测技术应用及数据分析一、介绍高速铁路为了确保线路的安全和稳定运行，需要进行基础变形沉降监测。
基础变形沉降监测是通过监测车辆或传感器等装置采集的数据，对铁路基础的变形及沉降情况进行分析和评估，并采取相应的措施进行调整和修复。
二、技术应用1.测量技术（1）全站仪测量：使用全站仪对基础进行水平、垂直测量，获取基础的变形和沉降数据。
（2）倾斜仪测量：使用倾斜仪对基础进行倾斜测量，获取基础的倾斜情况。
（3）浮动沉积仪测量：使用浮动沉积仪对土体进行测量，获取土体的沉积情况。
（4）测斜仪测量：使用测斜仪对土体的倾斜进行测量，获取土体的倾斜情况。
2.数据采集根据以上测量技术，通过车辆或传感器采集数据，并传输到监测中心进行分析和处理。
3.数据分析（1）基础变形分析：根据测量数据，对基础进行变形分析，分析基础的水平和垂直变形情况，判断是否超出允许范围。
（2）基础沉降分析：根据测量数据，对基础进行沉降分析，分析基础的沉降情况，判断是否超出允许范围。
（3）土体沉积分析：根据测量数据，对土体进行沉积分析，分析土体的沉积情况，判断是否超出允许范围。
（4）土体倾斜分析：根据测量数据，对土体进行倾斜分析，分析土体的倾斜情况，判断是否超出允许范围。
三、数据分析与修复1.数据分析结果根据数据分析结果，判断基础的变形和沉降情况是否超出允许范围，以及土体的沉积和倾斜是否超出允许范围。
2.调整和修复措施（1）调整铁路基础：根据数据分析结果，对超出允许范围的基础进行调整，修正变形和沉降问题。
（2）修复土体：根据数据分析结果，对超出允许范围的土体进行修复，保证土体的稳定性。
（3）加固铁路基础：根据数据分析结果，对基础进行加固，提高铁路基础的承载能力和安全性。
四、总结高速铁路重点地段基础变形沉降监测技术的应用和数据分析对保证铁路的安全和稳定运行起到了重要的作用。
通过对基础的变形和沉降情况进行监测和分析，可以及时发现问题，采取相应的措施进行调整和修复，保证铁路的安全性和稳定性。
高速铁路路基沉降与变形观测控制技术研究
高速铁路路基沉降与变形观测控制技术研究高速铁路的稳定运行离不开路基的稳定性，而路基的沉降和变形是影响其稳定性的重要因素之一。
对高速铁路路基的沉降和变形进行观测和控制技术的研究具有重要的意义。
本文将对高速铁路路基沉降和变形观测控制技术进行研究。
一、路基沉降观测技术路基的沉降是指路基在长期使用过程中，由于铁轨及列车的荷载作用以及其他因素的影响，导致路基的高度下降。
路基的沉降观测是为了实时监测路基的沉降情况，及时发现问题并采取相应的措施进行修复。
1.测量设备路基的沉降观测需要使用测量设备进行实时监测。
常用的测量设备有：（1）水准仪：用于测量路基高度的变化，通过在路基上设置水准点，使用水准仪进行测量。
（2）GNSS（全球导航卫星系统）：通过使用全球定位系统接收机，实时获取路基的位置信息，从而获得沉降量。
（3）测站：在路基上设置测站，使用全站仪进行测量，可以获取路基的实时变形情况。
2.观测方法路基沉降观测可以采用周期观测和连续观测相结合的方法。
（1）周期观测：定期使用测量设备进行观测，如每月或每季度观测一次，以了解一段时间内路基的沉降情况。
3.数据处理与分析对于路基沉降观测所得的数据，需要进行数据处理与分析，以获取路基沉降的情况。
数据处理与分析一般包括以下几个步骤：（1）数据采集：将测量设备所得的数据进行记录，并进行日期和时间标记。
（2）数据处理：对采集到的数据进行处理，包括数据的清理、筛选和排序。
（3）数据分析：对处理后的数据进行统计分析，包括求取平均值、方差、标准差等。
路基的变形是指路基在荷载作用下发生的变形情况，包括挠度、扭曲和倾斜等。
路基的变形观测可以及时发现路基的变形情况，为路基的维护和修复提供依据。
路基的沉降和变形会对高速铁路的运行安全产生不利影响，因此需要采取相应的措施进行控制。
1.检测与监测对于路基的沉降和变形情况，需要进行定期的检测与监测，及时发现问题并采取相应的措施进行调整和修复。
2.加固与修复对于出现沉降和变形问题的路基，需要进行加固与修复，以恢复其稳定性。
高速铁路轨道沉降监测与预测技术研究
高速铁路轨道沉降监测与预测技术研究近年来，高速铁路建设在我国取得了长足的发展，对于维护和保障高速铁路运行的安全性和稳定性，轨道沉降监测与预测技术显得尤为重要。
本文将就高速铁路轨道沉降监测与预测技术进行深入研究。
首先，对于高速铁路轨道沉降的监测技术，可以采用多种手段。
一种常用的方法是使用测量仪器对轨道进行实时监测，如采用全站仪、激光测距仪等精密测量仪器进行轨道高程的定位和测量。
同时，也可以利用高频振动传感器对轨道的振动响应进行实时监测。
这些监测数据可以通过无线传输技术实现实时数据的传输和处理，以便及时掌握轨道的沉降情况。
其次，针对高速铁路轨道沉降的预测技术，可以采用多种方法来进行。
一种常见的方法是建立数学模型，利用历史数据和监测数据对轨道沉降进行趋势分析和预测。
通过对轨道沉降规律的研究和统计分析，可以预测未来一定时期内的轨道沉降趋势和变化情况。
另外，也可以运用人工智能和机器学习算法对轨道沉降进行预测。
通过对大量的监测数据进行训练和分析，可以建立预测模型，以便更准确地预测轨道的沉降情况。
在进行高速铁路轨道沉降监测与预测技术研究时，还需要考虑一些关键问题。
首先是监测数据的准确性和可靠性。
对于监测仪器的选择和使用要注意准确校准和稳定性，以确保测量结果的准确性。
同时，对监测数据的质量进行评估和验证，排除错误和异常数据的干扰。
其次是监测系统的实时性和稳定性。
监测系统应具备远程监控和数据传输的能力，保证实时获取和处理监测数据。
同时，系统应具备良好的稳定性，以避免因系统故障导致的监测数据丢失或不准确。
此外，高速铁路轨道沉降监测与预测技术的研究还应考虑环境因素对轨道沉降的影响。
环境因素包括气候、地质、水文等因素，它们对轨道沉降有着直接或间接的影响。
因此，在进行轨道沉降监测与预测时，需要综合考虑环境因素对轨道沉降的影响程度，以便更准确地预测轨道的沉降变化。
最后，高速铁路轨道沉降监测与预测技术的研究对于高速铁路的安全运行和维护具有重要意义。
浅谈高速铁路路基工程沉降观测中自动化监测技术控制要点
浅谈高速铁路路基工程沉降观测中自动化监测技术控制要点发布时间：2021-05-27T09:44:42.233Z 来源：《基层建设》2021年第2期作者：梁伟[导读] 摘要：近些年，随着社会发展，带动了我国交通行业的进步。
天津新洲工程设计有限公司天津市 300000 摘要：近些年，随着社会发展，带动了我国交通行业的进步。
目前而言，高速铁路路基工程对工后沉降要求严格，必须满足线路平顺性、结构稳定性的要求。
本文结合时速250km/h高速铁路路基工程沉降观测具体实施情况，通过浅埋自动监测设备，以及无线通信数据传输设备，实现铁路建设期间远程对路基地基及表层的差异变形竖向位移的实时自动监测，以确保路基工程在施工期和运营期的质量控制，可为同等建设标准的路基工程项目提供借鉴。
关键词：高速铁路；沉降观测；自动化监测引言近年来，我国高速铁路建设规模不断扩大，高铁建设发展迅速。
高速铁路是国家交通技术创新和发展的重要标志，所涉及到的技术领域很多，系统联动和专业协同特征明显，新时期下我国高速铁路事业朝着更安全、更智能、更绿色、更先进的方向不断前进。
对于高速铁路的使用寿命和耐久性，最主要的影响因素为路基沉降变形稳定性，路基表面沉降测量数据能反应路基的稳定性及工程后期发展趋势，所以对路基表面监测的标准与要求需大大提高，以达到路基变形控制标准。
目前高速铁路路基表面沉降测量方法主要有布设沉降板、观测桩和常规的自动化路基面沉降监测系统，布设沉降板和观测桩容易遭到外界破坏，且会干扰施工，无法很好的完成铁路铺轨完成前后的连续监测；常规的自动化路基面沉降监测系统可以完成施工连续监测，能准确、直接的测量沉降，且具有密测次、多测点的特点，但该系统容易受到光照、大气及湍流等的影响。
在常规的自动化路基面沉降监测系统的基础上，基于液力压差测量变形原理，构建一套新的路基面沉降变形自动监测系统，可以全面、有效的对高速铁路路基表面沉降进行连续远程测量，且抗干扰能力强，耐久性好。
高速铁路路基沉降观测及技术研究
路 工程建 设实 现项 目整体 的质 量 。在 建设 高速 铁路 工程 中作 为基 础是 观 测注意 一定 要对 数 据进 行各 项 的综 合 采集 并且 具体 实 时处 理 ， 初测
路基＇ 并且它也是最薄弱、 最不稳定的环节在高速铁路线路工程建设中， 值和测量后期的初测与结果之间的值差要被准确特别记录， 对项 目工 因此对高速铁路建设必须进行路基沉降加以防治。 程所在沉降路基的规律基本进行全面掌握。 人员在进行观测沉降路时， 下面本文将对高速铁路路基沉降一些观测的技术要求进行具体说 外业测量通常采用卡 Ｎ Ａ ２水准仪数字和水准尺条码 、保证设备精确 ， 明的和详细的阐述。 仪器一定要在无故障下进行测量往返全线使观测的结果达满足规范要 ２沉 降的原 则设 置和 内容监 测 求的精度， 为出现防止漏记、 错记的现象由多人共同进行记录数据。 人员 原则设置 ： 监测沉降 以中心路基为重点 ， 其包含监测路基沉降面 ， 观测要把铁路高速 ＿ ｝ 硕 目和施工要求实际相结合后在进行综合处理 监测沉降基底 ，监测沉降本体路堤 、监测沉降深厚层分层 的第 四系地 观测各类数据， 通过位移观测差值与观测初始位移， 进行所在项 目地累 层， 其他监测软土和松软土地段的位移水平路基堤等。 积沉降量准确计算， 计算机进行 自动化处理测量的原始数据， 根据其结 内容监测 ： 监测路堤及浅挖沉降路基面的路基 、 监测沉降基底 、 监 果绘制出地质位移沉降曲线、 曲线图等， 为以后在铁路高速设计项 目和 测沉降本体路堤 、 监测过渡段变形不均匀 ， 监测松软土地基水平地段路 施 Ｔ中使 用 。 堤的位移、 — 监测位移垂直， 监测应力格栅土工 、 应变等。 ４ － ２ 要求精度 。达到水准测量二级标 准的应该有监测沉降桩 、 板沉 ３ 路基沉 降观 测的 工作原 理与观 测方 案 降、 沉降边桩等所有测量标高， 都应该达到 １ Ｉ ｎ １ １ １ 的精度测量要求 ； 应采 ３ ． １ 观测沉降路基 的工作原理。水准基点是观测沉降的依据 ， 水准 用测水准测量的方法进行路基沉降观测使其精度达到 １ ． ０ ｍｍ，取位读 基 即高程在不变 的情况下，定期求 出其高程 的测 出监测点相对高差 数 精确 到 ０ ． ０ １ ｍ ｍ； Ｎ距 观 测位 移误 差 应 为 ３ ａｍ； ｒ 水 平 角方 向误 差 观 测 及水准基点相对的高程 ，即可得高程不同期间监测点加以比较的高程 应是 ２ ． ５ ， 进行边桩位移测量应该使用全站仪或经纬仪。应按照测量 的规律 及大 小变化 。 导线边长技术要求观测水平距离并取其毫米位． 观测水平距离和竖直 ３ ． ２ 设置断面观测原则。 路基沉降工程变形观测是以观测路基沉降 角 时各进 行 ２ 测 回。 结 束语 面和观测沉降地基为主的， 根据地基不同的条件 ， 结构不同的部位等情 况具体设置观测沉降路基断面 。应及时对观测断面进行改善或提高同 我国为了满足建设工作在铁路高速工程的需要发展 ，加强技术观 确保建设高质量铁路 、 运 时对施工过程中地形的掌握 、 变化地质的情况进行了解。 一般断面观测 测 的应用与管理是极为重要的对于沉降路基， 沉 降沿线路 方 向的 间距小 于 ５ ０ ｍ；可放 宽 为 １ ０ ０ ｍ条 件均 匀 良好路 堤 营正常， 同时也是铁路延长使用寿命的必要条件 ， 研究铁路高速路基观
高速铁路路基沉降观测的技术与要求
高速铁路路基沉降观测的技术与要求第一篇：高速铁路路基沉降观测的技术与要求:结合高速铁路对路基沉降的严格要求,提出了沉降测量的重要性,详述了高速铁路路基沉降观测的技术与要求,以确保施工质量和运营安全,可为今后路基沉降测量提供参考。
关键词:高速铁路;路基;沉降观测;要求近年来,随着我国经济建设的飞速发展,高速铁路的建设更加发展迅猛。
然而,速度达200km/h以上的高速铁路,其路基、轨道和桥梁的列车动力作用远大于普通铁路,轨道的不平顺对快速行车引起的列车振动也远比相同条件下普通速度的列车严重,即旅客感受的舒适度因速度的提高而恶化。
因此,高速铁路对轨道的平顺性提出了更高的要求。
路基是铁路线路工程的一个重要组成部分,是承受轨道结构重量和列车载荷的基础,也是线路工程中最薄弱最不稳定的环节。
路基沉降观测对控制铁路工程质量,确保工后沉降满足设计要求至关重要。
本文结合汉宜高速铁路对路基沉降的严格要求,对路基沉降观测技术和要求进行了深入研究,通过正确、完整地观测及分析,掌握、控制路基观测可以预测沉降趋势,验证和指导工程设计及施工,以保施工质量和运营安全,也可为今后路基沉降测量提供参考。
汉宜高速铁路区间正线路基工后沉降控制标准按设计速度200km/h控制:一般地段150mm;路桥过渡段80mm;沉降速率40mm/年。
汉宜铁路HYZQ-6标段六项目部门起止里程桩号为DK265 490.27～DK275 849.3,共计10.36公里,其中路基约4.3公里,沿线以黏土、粉质黏土为主。
其沉降观测分以下内容。
1 沉降观测的目的1)根据观测数据控制、调整填土速率;2)预测沉降趋势,确定预压卸载时间和结构物及路面施工时间;3)提供施工期间沉降土方量的计算依据;4)预测工后沉降,使工后沉降控制在设计允许范围之内;5)通过实测沉降量,预测沉降量并验证设计合理性;进行设计的再优化,控制和保证工程的建设量。
2仪器设备、人员素质的要求美国Trimble(DINI)精密水准仪,铟合金水准尺;索佳SET1X全站仪。
高速铁路路基沉降与变形观测控制技术研究
高速铁路路基沉降与变形观测控制技术研究高速铁路的路基沉降与变形是影响铁路线路安全运行和服务寿命的重要因素。
为了保证铁路线路的安全运行和服务寿命，需要对高速铁路路基的沉降与变形进行观测和控制。
高速铁路路基沉降与变形观测控制技术研究主要包括两个方面：一是路基沉降与变形的观测方法研究，二是路基沉降与变形的控制技术研究。
路基沉降与变形的观测方法研究是通过安装观测设备对铁路路基的沉降与变形进行实时监测和测量。
目前常见的观测设备有灵敏卧砟仪、立体位移传感器、应变计等。
通过这些观测设备可以对路基的沉降分布、变形量和速率进行准确的监测和测量。
路基沉降与变形的观测方法研究还包括隧道内部和盾构施工等特殊地质情况下的观测方法。
在隧道内部，可以采用挡土墙变形观测、孔隙水压力监测等方法来监测和测量路基的沉降与变形。
盾构施工过程中，可以采用支撑应力监测和内外压力监测等方法来监测和测量路基的沉降与变形。
路基沉降与变形的控制技术研究是通过采取合理的施工和维护措施，控制和降低路基的沉降与变形。
在施工过程中，可以通过增加路基的厚度和加固路基的方式来限制路基的沉降与变形。
在维护过程中，可以采用定期巡视和检测、及时补充和维修等方法来控制和降低路基的沉降与变形。
高速铁路路基沉降与变形观测控制技术研究对于保证铁路线路的安全运行和服务寿命具有重要意义。
通过对路基沉降与变形的准确观测和有效控制，可以及时发现和解决问题，确保铁路线路的安全和稳定运行。
对于今后的研究和应用，还需要进一步深入研究和探索，提高观测和控制技术的准确性和效率，满足高速铁路线路的发展需求。
高速铁路路基工程及沉降观测技术
高速铁路路基工程及沉降观测技术最近几年我国高铁建设进行的红红火火，而建设高铁的最终目的正是更好的服务大众。
在高速铁路建设的过程中，掌握高速铁路的核心技术以及自主创新能力的提高正是建设过程中要克服的核心问题。
按照“先进、成熟、经济、适用、可靠”的技术方针，瞄准世界高速铁路最先进技术，通过原始创新、集成创新和引进消化吸收再创新，取得了一系列重大技术创新成果，系统掌握了集设计施工、装备制造、列车控制、系统集成、运营管理于一体的高速铁路成套技术，形成了具有自主知识产权和世界先进水平的高速铁路技术体系。
而高速铁路路基工程正是高速铁路快速发展的基础。
我们知道高速铁路路基工程包括地基工程、路基本体工程、支当结构、边坡防护工程、给水排水工程。
其中地基处理的主要方法有排水固结法（塑料排水法、袋装沙井）、CFG桩、混凝土打入桩、强夯、灰土挤密桩、挤密桩复合地基（砂桩、碎石桩）以及半刚性桩复合地基（粉喷桩、搅拌桩）。
对于这些处理方法，工程师应该根据工程所处的基本实际情况进行合理的选择，以更好的控制路基变形以及路基刚度的均匀性。
从而确保列车行驶时更加稳定安全舒适。
同样，这也是一个工程师应该具备的基本素质，合理选择施工形式，在经济、进度以及安全性上以达到最好的效果。
路基本体工程是指基床以下路基以及基床底层、表层的填料要求。
首先应选择板体性好、可压缩性小、压实快、透水性强的材料，如卵砾石、碎石土及砂砾土等，并要求填料级配适当。
采用非透水性土，当为粘土或粉质亚粘土时，应掺入灰剂量不小于6％的Ⅲ级以上石灰进行改良；当为塑性指数较小的砂土、亚砂土或粉土时，应掺入灰剂量不小于3.5％的标号325以上的普硅水泥进行稳定，也可以采用强度较高的工业废渣，如粉煤灰等，必要时还可采用土工合成材料加筋处理，但施工中应严格按《公路路基施工技术规范》、《公路粉煤灰路堤设计与施工技术规范》和《公路土工合成材料应用技术规范》进行操作。
其实这个也可以进行这样更加细的分类，对路基不同部位的填料，用级配碎石、A、B、C组土以及改良土。
高速铁路沉降观测技术的研究与应用
高速铁路沉降观测技术的研究与应用摘要：本文结合沪杭客运专线沉降观测工作，总结了沉降观测工作的技术要点：合理的施工组织、建立稳定的基准网、保护好观测点、配置精密仪器、科学施测、及时处理数据、严格按频次观测。
为保证高速列车安全、平稳、舒适运行，高速铁路沉降观测技术及评估是检验高速铁路施工质量与安全的重要保证。
关键词：高速铁路沉降观测技术研究应用1 导言高速铁路，时速300km以上，是由性质迥异的构筑物（桥、隧、涵、路基等）和轨道构成的，它们相互作用、相互依存、相互补充、共同构成刚度均匀的线路结构，相对于普通铁路，高速铁路更强调列车运行的平顺性和舒适性。
为保证高速列车安全、平稳、舒适运行，高速铁路沉降观测技术及评估是检验高速铁路施工质量与安全的重要保证。
2、工程概况新建上海至杭州铁路客运专线站前工程HHZQ-5标段起讫里程DK75+065～DK103+850，长28.785km。
本标段共有路基3.047km，占本标段总长的11%。
共有桥梁25.737km，占标段全长的89%。
其中步云特大桥5标内长度6.556km，嘉桐特大桥5标内长度19.117km，该两座桥工程规模大，结构类型多，为本标段的重点工程。
正线无砟轨道57.570km，站场1座，即嘉兴南站。
3、沉降观测沉降变形测量程序为：建立沉降变形观测网-埋设观测断面和观测点-量测记录-资料归档-数据汇总-分析评估。
1）基准网建立：在中铁第四勘察设计院提供的二等水准点的基础上进行加密设置工作基点，加密后的水准基点（含基准点）间距200～300m左右，按照国家二等水准测量的技术要求进行测量后用于沉降观测使用。
2）成立观测小组：项目部成立了沉降观测领导小组下设七个观测小组，领导小组负责沉降观测工作技术培训、组织实施，观测小组负责观测标埋设、保护及观测工作。
3）埋设观测标：按照设计要求设置观测断面：路基段埋设沉降板、沉降观测桩、位移边桩、深层沉降仪；桥梁埋设承台观测标、墩台观测标、梁体观测标。
高速铁路路基沉降观测的技术研究
高速铁路路基沉降观测的技术研究在高速铁路工程中建设过程中，应用路基沉降技术具有十分重要的作用。
根据这一现象，本文主要论述了路基沉降观测的技术方式和要点，在确保施工工程质量的基础上延长工程使用时间，以此为后期路基沉降工程的开展奠定重要的基础。
标签：高速铁路；路基沉降观测；技术研究伴随着社会经济的不断发展，我国交通建设项目进程逐渐加快，其对列车提出了越来越高的要求，从现阶段来看，对于高速铁路的合理修建逐渐发展成为了铁路交通事业的主流趋势。
路基沉降观测是铁路项目工程设计中的主要项目之一，它从一定程度上决定了工程项目整体质量。
从实际情况而言，路基本身既是承担高速铁路轨道结构重量和列车载荷的依据，与此同时，还是线路工程中稳定性最差的一个阶段，所以，在建设高速铁路的时候，要合理的应用路基沉降观测技术，以此提升工程效率，使其满足各项需求。
1、路基沉降观测技术起到的重要性高速铁路上的列车和普通列车相比较而言，优势更高一些，铁路列车的行驶速度较快，而但是在运行过程中，经常受不平稳地基以及轨道的影响，对高速行驶的列车产生强烈的振动情况，不利于保障列车中旅客的舒适性，严重的情况下还会出现列车脱轨情况，造成很大的事故。
从中可以看出，轨道稳定性对高速铁路工程产生的重要性，因此，在建设高速铁路工程的时候，对于轨道稳定性和平整性有着极高的要求。
与此同时，路基既是高速铁路修建过程中十分重要的一部分，还是列车荷载结构和轨道荷载的主要依据，其对于高速铁路工程运行稳定性起到了十分重要的作用。
路基沉降是一项技术性项目，完工之后严格的控制沉降也是很重要的，其可以保证项目整体质量，因此在高速铁路建设期间，必须加强对其的重视性。
2、高速铁路路基沉降技术应用的基本要求从实际情况来看，我国鐵路交通事业和国外发达国家相比较而言，还是存有一定的差别。
虽然我国已经广泛引进了沉降观测技术，可是在高速铁路建设期间，依然处于刚刚发展环节，很多内容相对来讲并不是特别成熟，存在着一些不足之处。
高速铁路线下桥梁工程沉降观测技术探讨
高速铁路线下桥梁工程沉降观测技术探讨摘要：随着时代的发展和进步，社会交通需求的不断增加，铁路交通占主导地位，旅客对铁路交通的需求不断增加，高速公路快速便捷，深受广大旅客的青睐。
过去几年的数据表明，铁路在铁路运输中所占的份额增加，建设速度加快，安全越来越重要。
高速铁路的脱轨是轨道线路的前提条件，在土木工程稳定的情况下，为轨道交通提供了安全的环境。
关键词：高速铁路；线下桥梁工程；沉降观测技术引言现阶段我国高速铁路建设的步伐在经济快速发展的背景下加快。
铁路铁路高层建筑的整个过程由若干要素组成:桥梁施工、桥梁施工、轨道施工等。
桥梁施工是确保这种状态质量构成许多其他路段建设基础的最重要和最基本的方面之一。
但是，高速铁路的实际建设却受到交通、地质条件等因素的影响，这些因素往往导致减速，影响到整个高速铁路的性能。
1沉降观测的原因为确保高梁工程施工和运行期间的安全，国家当局要求高速桥梁施工工程施工和运行期间必须降低，基础工程客户竣工后也需要评估排水观测数据。
沉降观测还保证了铁路系统在高种族工程下降时的高度稳定性和平等性。
施工不仅拖延了施工时间，而且影响了正常运行寿命。
特别是在缺勤影响不一致的情况下，高架轨道的运行安全受到严重威胁。
当桥梁和路面制造过程中由于桥梁施工过程和装车过程中的较高负荷而给桥梁充电时，可以将数据与案例研究进行比较，及时确定桥梁的状况。
2沉降观测点位的布设要点2.1基准点布设基准点应洒在相对较少的干涉系数上，以确保基准点高程在整个旁测点过程中保持不变。
如果需要，两个基点之间的距离可以更好地调整为2公里。
基准点布线设定应位于正式设计之前，并与布线中心有一定距离，以避免因施工作业的影响而损坏基准点。
基点和线路中心之间的距离大约为150米，具体取决于桥梁施工情况。
布置监视网络时，请确保每个网络都配置了3个以上的基点。
观测期间，基准点应定期重复，间隔通常应为半年。
在区域降水量范围内，可以按照3个月间隔标准组织后处理任务。
高速铁路路基沉降与变形观测控制技术研究
高速铁路路基沉降与变形观测控制技术研究
摘要：随着高速铁路建设的不断推进，路基沉降与变形成为了一个重要的研究领域。
对于高速铁路来说，路基沉降与变形不仅会影响列车运行的安全与舒适性，还会对整个铁
路系统的运行稳定性产生重要影响。
对高速铁路路基沉降与变形的观测与控制技术进行研
究具有重要意义。
本文通过文献综述的方式，总结了目前国内外关于高速铁路路基沉降与变形观测控制
技术的研究成果。
介绍了高速铁路路基沉降与变形的影响因素，包括荷载、地质环境、气
候条件等。
然后，分析了目前常用的路基沉降与变形观测技术，包括测量仪器、传感器、
监测手段等。
接着，总结了国内外在高速铁路路基沉降与变形观测与控制方面的研究成果。
包括了监测方法、数据处理方法、模型建立与预测等方面的研究成果。
对目前高速铁路路
基沉降与变形观测控制技术的问题与挑战进行了讨论，并提出了进一步研究的方向与重
点。
通过对高速铁路路基沉降与变形观测控制技术的研究，可以为高速铁路系统的安全运
行与运维提供技术支撑。
对高速铁路路基沉降与变形的研究也对铁路工程的设计与施工具
有重要的指导作用。
在未来的研究中，需要进一步提升观测与控制技术的精度与稳定性，
完善模型建立与预测方法，以及研究沉降与变形引起的损害与修复技术。
沉降测量高速铁路论文
沉降测量高速铁路论文随着我国高速铁路建设的不断发展，越来越多的区域迎来了高速铁路的到来。
在高速铁路建设过程中，地基和基础是必须要进行精确测量的重要因素。
因此，沉降测量成为高速铁路建设过程中不可缺少的环节。
沉降是指土层由于外力作用而产生的下沉或沉降，而沉降测量则是对土层沉降情况的测量。
高速铁路建设需要长时间的设计和施工过程，而沉降测量就是为了保证工程的安全和可靠，对高速铁路工程所进行的精确测量。
沉降测量可分为静态沉降测量和动态沉降测量，其中，静态沉降测量主要采用水准测量的方法进行，而动态沉降测量则以跟踪监测为主。
通过对沉降测量数据的分析，需要得出一个合理的沉降预测模型，以便对沉降进行预测。
在高速铁路项目中，沉降测量的目的一方面是保证高速铁路工程的安全和可靠性，另一方面是帮助工程人员进行工程设计和施工过程中的调整。
例如，在确定高速铁路支柱的深度时，需要了解支柱所处的地层类型和地面的沉降情况，才能够合理地设置支柱的深度。
沉降测量在高速铁路的建设过程中，发挥着重要的作用。
在沉降测量过程中，需要注意的是测量的精度。
因此，需要与地质勘探和土壤力学等专业单位充分配合，确保测量数据的准确性。
作为一种高速铁路建设的重要环节，沉降测量一直在逐步进行改进和优化。
例如，近年来，高速铁路建设中采用了GPS 技术、卫星遥感技术等新兴技术，这些技术不仅提高了沉降测量的精度，同时也为高速铁路建设提供了更多的技术支持。
总之，沉降测量对于高速铁路建设的重要性不言而喻。
在高速铁路建设过程中，需要充分发挥沉降测量的作用，为工程的安全和可靠提供保障。
我们相信，随着科技的不断进步和技术的不断成熟，沉降测量技术将会更加完善，为高速铁路的发展做出更加重要的贡献。
高速铁路路基沉降观测的技术要点
高速铁路路基沉降观测的技术要点摘要：高速铁路在线性波动和变化上表现的非常平缓，因此也造就了高度平滑顺畅的轨道，但是这也要求高速铁路的路基具有相当高的稳定性和均匀性，才能为乘客提供高速度和高舒适度的服务。
同时这也说明了高速铁路路基沉降观测工作的重要性。
据此，本文针对高速铁路路基沉降观测的技术要点和应用规范进行了详细探讨，希望可以为今后的工作开展和创新提供引导帮助，为高速铁路建设质量持续提升奠定坚实的基础。
关键词：高速铁路；路基；沉降；精度新世纪以来，我国国民经济高速发展，国力逐渐强盛的同时也带动了居民生活水平的提升，更使得国内生活节奏不断变快。
这也使得我国铁路建设和服务上融入了迅速和稳定的观念。
我国在铁路技术、工艺以及质量等方面屡次取得突破性发展，为列车提速工作的开展奠定了坚实基础。
我国路基沉降观测技术在超高速铁路工程建设和运营中的应用十分有效。
但是从目前的研究和应用来看，我国的路基沉降观测技术仍然处于初级阶段，还有需要改进和提升的方面，不少细节问题也有待进一步打磨。
因此，高铁建设工程的技术人员需要加强学习和研究，在实际应用中不断强化对于高速铁路路基沉降观测技术要点的掌握，提高工作的质效水平，使之更好的服务于我国铁路运输，更好的保障我国居民出行安全与体验。
一、高速铁路路基沉降观测技术的工作要求（一）设备的精密和准确度要求精密设备和仪器作为保障数据精准度的基础，需要摆在观测工作的首要位置，确保不会因为仪器本身的误差导致整个工作付诸流水。
从我国铁路建设技术标准和要求上来看，沉降观测的误差值需要保持在变形值的5%到10%之间，这其中需要包含天气、环境等各方面的影响因素，无论如何都不能超过允准范围。
这对与沉降数值的准确性具有相当的保障意义。
铁路观测工作意义重大，需要引起高度重视，不可以因为铁路观测条件限制而敷衍了事，条件受限可进行方案变更，采用变点位或三角高程的模式都能满足需求。
（二）时间的准确性要求高铁建设工程在路基标准上具有严格的要求，因此，在路基沉降的观测过程中，也需要对时间具有严格要求。
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Internet Internet (ISP) (ISP)
DTU 传输层 网络层 数据链路层
GPRS网关
GPRS网络
Internet 终端 TCP IP
TCP IP PPP
GPRS
GPRS DTU
GPRS业务节点
GPRS GPRS/CDMA
PPP
GPRS
物理层
GPRS网 关协议
GPRS 网关协议
H7710 允许的用户最大数据包长度为 1024Bytes，当数据长度超过 1024Bytes 时，DTU 会自动将数据 进行分包处理和，用户只需要在数据接收端截取并合并接收到的数据即可得到完整数据。
3.3 监控中心软件设计与实现
监控中心是整个监测系统的主控部分，它负责协调整个系统的运作，向现场仪器发送采集指令、接收 监测数据、数据处理与存储、WEB 的发布等工作，因此监控中心的软件设计主要实现两大功能[7]。 1）实现无线数据的接收和发送。监控中心的数据接收计算机实时接收桥梁现场位移传感器的监测数 据，并将数据进行解算后存入 SQL Server 数据库，并根据监测需要以自动或人工的方式对现场的微压差位 移传感器发送不同的指令，完成不同的功能。 2）WEB 发布。将高速铁路桥梁基础沉降实时监测结果发布到 Internet，完成数据的显示、分析、阈值 报警和报表输出等功能。授权用户只要能登陆 Internet，就能及时了解桥梁的实时变形状况，为管理和养护 部门的决策提供必要的数据支持。 基于上述功能，本系统监控中心软件采用客户端/服务器系统(Client/Server, C/S)和扩展浏览器/服 务器系统(Browser/Server, B /S)两种系统模式相结合的模式（如图 5）,兼顾了 C/S 和扩展 B/S 两种系统 模式的优点。
监控客户端浏览器
Web服务器
扩展B/S 结构
数据服务器
微压差位移传感器
无线网络通信系统
数据处理与管理系统
C/S结构
图 5
软件系统模式结构图
在微压差位移传感器、 无线网络通信系统和监控中心的数据处理与管理系统之间的通讯采用 C/S 模式, 其优点是容易满足系统数据采集的实时性要求 ,分担数据服务器的任务 ,使得数据服务器对在线实时数据 具有较高的处理能力和快速时间响应。 在 Web 服务器、数据服务器和监控客户端之间采用扩展的 B/S 模式。相对 C/S 模式,系统对客户端软
3 系统组成
高速铁路桥梁基础沉降远程无线监测系统由位移传感器、 GPRS DTU、 无线通信网络和监控中心组成。 系统工作原理为：桥梁现场位移传感器输出数字信号后，由无线传输模块（GPRS DTU）依次进行 TCP 封 装→IP 封装，并将监测数据发送到 GPRS 网络，通过路由和网关，最后经由 Internet 网络以 TCP/IP 传输 协议传输到监控中心绑定公网固定 IP 的服务器上，通过局域网内 NAT 端口映射技术将其映射到数据中心 服务器上。监控中心通过控制管理软件对发送过来的数据实行统一的控制管理，监控中心也可以向桥梁现 场位移传感器发送各种指令来控制监测点的运行，系统组成框架如图 1 所示。
GPRS数据包接口结构
12B DTU身份 识别码
20B 接收到数据包 的时间
最长支持1024B 接收到的数据
2B 接收到的数据 包长度
1B 接收到的数据 包类型
桥梁基础沉降监测结果数据包架构
1B 数据标识符
1B 设备地址号
2B 沉降数据
2B 温度数据
1B 校验码
1B 停止位
图 4 高速铁路桥梁基础沉降监测数据包格式
3.2 GPRS 无线传输技术
3.2.1 GPRS 无线网络简介 GPRS（General Packet Radio Service） ，是一种无线高速数据传输技术，是在现有GSM网络基础上 叠加的一个新的网络，能给用户提供端到端的、广域的无线IP连接。它以分组交换技术为基础，用户通过 GPRS可以在移动状态下使用各种高速数据业务。GPRS具有传输速率高、永远在线、快速登录、按量收费 和高速数据传输[6]等优点，非常适合于实时性要求不高、小数据量的专业数据传输的场合。 3.2.2 无线通信的业务分层 高速铁路桥梁基础沉降远程实时监测系统中的硬件系统主要由微压差位移传感器和GPRS DTU组成。 微压差位移传感器通过GPRS DTU与当地GSM基站中的GPRS业务节点进行无线通信，并进入GPRS网络， 然后通过GPRS网关与互联网进行数据交互。在实际通信应用中，系统设计进行了分层考虑，DTU既要完 成数据加工和协议加载，如数据的打包和分包，又要完成物理层、数据链路层、网络层和传输层 4层网络 协议，GPRS接入及网络分层如图3所示。
高速铁路桥梁基础沉降远程无线监测技术研究
史雪峰 , 陈开利 ， 钟继卫 ,朱世峰 1. 中铁大桥局集团武汉桥梁科学研究院有限公司 430034 湖北武汉 2. 桥梁结构安全与健康湖北省重点实验室 430034 湖北武汉 摘 要：目前我国高速铁路大部分建设在桥梁之上，故对桥梁基础沉降的连续监测对于高速铁路列车的运 营安全及乘坐舒适性均有重要的现实意义。基于国内对高速铁路桥梁基础沉降实时监测尚无有效监测手段 的现状，作者提出了一种基于液-气耦合微压差位移传感器和 GPRS 无线传输技术为核心的高速铁路桥梁基 础沉降无线远程连续监测系统。测试结果表明，该系统可以满足对高速铁路桥梁基础沉降连续远程无线监 测的需要。 关键词： 桥梁基础沉降，远程无线监测，微压差位移传感器，GPRS 中图分类号：U445.71；U448.23 文献标志码：A
5 工程实例
以石武客运专线上的某特大桥为依托工程进行了现场试验研究。此桥为多跨 32m 预应力混凝土简支梁 桥。测试选择了连续 5 跨简支梁，在每跨上下游各布置了 1 个微压差位移传感器，10 个测点通过 RS485 总 线手牵手式串接后与 GPRS DTU RS485 接口相连，测试采用定时轮询采集的方式进行。桥梁现场及 WEB 显 示界面如图 7 所示
1,2 1,2 1,2 1,2
1 前言
为适应社会、经济快速发展的需要，近年来高速铁路建设突飞猛进。合武、武广、郑西高速铁路的建 设并投入运行有力地促进了区域经济的高速发展。京沪、石武等高速铁路亦在紧张施工中。 目前国内高速铁路的运行速度一般均在 200km/h 以上，武广高铁的运行速度高达 350km/h。由于高速 铁路线路一般均较长，大部分路段都以桥梁的形式通过，且很多线路位于沉降区内，而高速铁路对轨道的 平顺性都有非常高的要求，即对桥梁的基础沉降提出了极高要求。因此深入研究桥梁基础沉降对高速铁路 列车的运营安全及乘坐舒适性具有非常重要的现实意义[1-2]。
（a）GPRS接入因特网示意图 图 3 GPRS 接入及网络分层示意图
（b）网络分层示意图
3.2.3 数据传输协议 GPRS DTU 选用宏电 H7710 无线传输终端。H7710 工作于 Internet 接入方式下，在对其进行必要的参 数配置后，沉降监测系统即可与数据中心建立专用的数据传输通道，进行数据的交互。H7710 支持 PPP、 TCP/IP、UDP/IP 协议，并提供双向、透明、对等的数据传输通道。 此外，利用 H7710 GPRS 数据包的接口结构，根据沉降监测系统数据输出格式定义了监测数据在数据 包中的位置，用户可根据该定义，能够方便地对数据进行提取与处理，保证数据传输的有效性和可靠性。 沉降监测系统数据包格式如图 4 所示。
II n te rn e t n te rn e t
沉降仪
G P RS D TU
沉降仪
G P RS D TU
GP R S 网络 GP R S
服务器（路由器、防火墙） 内网IP （19 2 .16 8 .1.1）
沉降仪
G P RS D TU
数据中心服务器 IP : 19 2 .16 P o8r .12 t: .6 4 4 0 0 1
公网
内网
图 1
系统组成框架图
本系统具有如下特点：1）测量精度高：测量精度可达 0.2mm；2）组网简单：桥梁现场只需要安装位 移传感器和 GPRS DTU，无需额外的设备；3）远程无线传输：只要现场有 GPRS 信号传输距离不受限制； 4）连续实时监测：系统工作于无人值守模式下，位移传感器可根据监控中心的指令实时将监测数据发送 至监控中心；5）单中心和多中心工作模式：系统可设置一个或多个监控中心，多个监控中心可同时对监 测数据进行接收和沉降监测系统的远程指令控制，无需人工干预；6）成本低，使用维护方便：系统成本 低，除日常的 GPRS 流量费用外，基本不产生其它的费用，同时使用简单，维护工作量小。
监控客户端 （B r o w s e r ）
服务器（路由器） 公网固定IP
内网监控客户端 （B r o w s e r IP ）: P o t: .16 3 19 2 .16 8r .12 8 0 8 0 W e b 服务器 IP : 19 2 .16 8 .1.2 P o r t: 8 0 数据库服务器 IP : 19 2 .16 8 .12 .7 P o r t: 2 3
表 1 温度变化对测试结果的影响
温度变化 （ T ） 10℃ 15℃ 20℃
基准温度 20℃ 20℃ 20℃
理论计算值 0.7mm 1.1mm 1.5mm
实测值 0.8mm 1.0mm 1.7mm
实测变化范围 -3.0mm～-2.2mm -3.0mm～-2mm -3.0mm～-1.3mm
图 6 各参数意义示意
2 高速铁路桥梁基础沉降监测常用的几种方法
高速铁路对路基的要求极其严格，为避免引起列车与线路剧烈地相互作用及线路频繁的养护维修[3]， 对其进行实时监测具有重大的现实意义。目前对高速铁路桥梁基础沉降的监测主要有 GPS 法和全站仪法。 1）GPS 法：通常 GPS 法采用静态测量的方法，选取 GPS 监测基准点，建立 GPS 控制网通过平差及 数据冗余的方法对桥梁基础沉降进行定期监测，测量精度可以达到 5mm+1ppm，甚至更高。GPS 法通常用 于铁路桥梁施工控制过程中，由于需要人工干预和分析，因此无法进行连续监测，且 GPS 实时测量竖向精 度为 20mm+1ppm，不能满足桥梁基础沉降监测精度及连续监测的需要。 2）全站仪法：全站仪法主要是通过在各个监测点安装棱镜或标记点的方法对监测点进行定期测量， 并与基准点的值进行换算后得到各监测点的沉降值。该方法已广泛应用于施工控制过程中，但由于需要多 次转站操作，且测量精度与操作人员的理论水平与操作经验有关，测量过程中引入的人为误差很难控制， 因此测量精度不高且效率比较低。同时，监测过程中需要人工干预及测量精度不高，亦无法满足高速铁路 桥梁基础沉降连续实时监测的需要。 综上，针对目前尚无有效的监测方法能够满足高铁运营过程中对桥梁基础沉降的连续实时监测的现 状， 提出了一种基于液-气耦合压差位移传感器和 GPRS 无线传输技术相结合的高速铁路桥梁基础沉降无线 远程连续监测系统。