一种高速铁路路基冻胀处的轨道变形预测方法技术

本发明专利技术提供了一种高速铁路路基冻胀处的轨道变形预测方法。该方法包括：利用轨道几何尺寸动态检测数据、气温数据和多处路基冻胀监测数据，以每处路基冻胀为对象，确定了路基冻胀量、冻结深度和轨道变形的关系，建立路基冻胀处轨道变形随温度变化的梯形函数关系；根据所述梯形函数关系预测高速铁路路基冻胀处的轨道变形。本发明专利技术利用高速铁路已有轨道几何尺寸动态检测数据和气温监测数据，估计路基冻胀处温度作用下的轨道变形过程。本发明专利技术对冻胀引起的轨道变形的预测不依赖于其它现场监测设备和人工分析，保证了分析的效率和准确性，为铁路工务部门管控路基冻胀处的轨道几何尺寸变化、合理制定维修方案和计划提供依据。

【技术实现步骤摘要】
一种高速铁路路基冻胀处的轨道变形预测方法
本专利技术涉及路基冻胀研究
，尤其涉及一种高速铁路路基冻胀处的轨道变形预测方法。
技术介绍
季节性冻土地区的路基冻胀导致轨道几何尺寸发生变化(以下称为轨道变形)，降低了线路平顺性。高速铁路对轨道不平顺要求极高。因此，针对运营高速铁路，需要掌握路基冻胀过程中轨道变形随温度变化的过程，为铁路工务部门管控季冻区域内轨道几何尺寸变化提供依据。中国华北、东北和西北地区属于季节性冻土区域。这些区域内的铁路在冬季会发生路基冻胀。路基冻胀引起轨道几何尺寸变化降低了线路平顺性。高速铁路对轨道不平顺要求极高。因此，针对运营高速铁路，需要掌握路基冻胀过程中轨道变形随温度变化的过程，为铁路工务部门管控季冻区域内轨道几何尺寸变化提供依据。已有大量文献报道通过室内试验和在铁路沿线布设传感器研究了路基冻胀影响因素、冻结深度和各种控制措施。针对路基冻胀机理和表面变形，一般认为冻胀由路基中自由水冻结形成冰晶体排挤土颗粒导致的土体体积增大。路基表面冻胀变形主要由顶部路基填料冻结引起。YanHan改变土壤含水率和含盐量本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高速铁路路基冻胀处的轨道变形预测方法，其特征在于，包括：/n利用轨道几何尺寸动态检测数据、气温数据和多处路基冻胀监测数据，以每处路基冻胀为对象，确定了路基冻胀量、冻结深度和轨道变形的关系，建立路基冻胀处轨道变形随温度变化的梯形函数关系；/n根据所述梯形函数关系预测高速铁路路基冻胀处的轨道变形。/n

【技术特征摘要】
1.一种高速铁路路基冻胀处的轨道变形预测方法，其特征在于，包括：
利用轨道几何尺寸动态检测数据、气温数据和多处路基冻胀监测数据，以每处路基冻胀为对象，确定了路基冻胀量、冻结深度和轨道变形的关系，建立路基冻胀处轨道变形随温度变化的梯形函数关系；
根据所述梯形函数关系预测高速铁路路基冻胀处的轨道变形。


2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
根据轨道几何尺寸动态检测数据、气温数据和多处路基冻胀监测数据，确定路基冻胀处的轨道变形以年为周期，每个周期都要经历四个阶段：小幅波动、快速发展、稳定和融沉回落四个阶段；
根据轨道和路基未经过维修作业情况下，轨道变形的高低在冻胀融沉后将恢复至冻胀前的值，每年的最大冻胀量保持不变，冻胀引起的轨道变形过程在不同里程位置处是不同的。


3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
根据轨道几何尺寸动态检测数据、气温数据和多处路基冻胀监测数据，确定路基冻胀量与轨道变形的高低变化之间具有线性相关性。


4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
根据轨道几何尺寸动态检测数据、气温数据和多处路基冻胀监测数据，确定冻结深度与冻胀量之间的线性相关性，在路基冻胀快速发展阶段，用冻胀量代替冻结深度。


5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
根据轨道几何尺寸动态检测数据、气温数据和多处路基冻胀监测数据，以及不同里程位置处路基填料构成、密度和含水率，确定路基冻结深度与冻胀量之间具有线性相关性，并且冻结深度与冻胀量间线性关系在不同里程位置处是不同的。


6.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
在路基冻胀处的轨道变形的快速发展阶段，轨道变形的高低变化量si与累计日平均温度Ti的关系式为：



式中，



式中，dcp表示某年日平均温度降至轨道变形初始温度T的日期。


7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐鹏，王祥，杨雅琴，陈龙，曹雨欣，
申请(专利权)人：北京交通大学，
类型：发明
国别省市：北京;11