【技术实现步骤摘要】
高原冻土区高速铁路路基多场控制、监测系统及方法
[0001]本专利技术涉及交通和岩土工程领域中的铁路路基控制、监测系统，尤其涉及一种高原冻土区高速铁路路基多场控制、监测系统及方法。
技术介绍
[0002]随着高速铁路技术的不断提升，高速铁路向西部高海拔地区不断延伸，对高原季节性冻土地区高速铁路路基的多场控制及监测也提出了新的挑战。
[0003]高速铁路要为列车的高速行驶提供一个高平顺性和高稳定性的轨下基础，因此路基作为轨道结构的基础,必须具有强度高、刚度大、稳定性和耐久性好，并能抵抗各种自然因素的影响等性能。普通铁路路基工程是按强度破坏设计的，而高速铁路路基的主要控制因素则是变形问题。
[0004]目前对于引起铁路变形的因素，比如沉降、地下水位变化，学者们做了许多研究工作，而对于列车动荷载、路基温度因素的研究比较少，缺乏有效的手段应对季节性冻土地区冻胀融沉造成的病害，没有一套有效的系统来实现对高速铁路运营过程中路基的应力、温度和地下水位进行全方位监测，尤其是针对冻胀融沉病害频发的高原季节性冻土地区的高速铁路路...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种高原冻土区高速铁路路基多场控制、监测系统，其特征在于：包括路基多场控制模块、路基多场监测模块和气象监测模块(3)；所述路基多场控制模块包括水平传热地埋管(10)和与水平传热地埋管(10)连通并弯折呈U形的竖直传热地埋管(11)；所述路基多场监测模块包括水平监测装置(38)、地下水位监测装置(39)、路基沉降光纤监测装置(4)、路基水平位移观测装置(5)、OFDR光纤数据采集与传输装置(6)、太阳能供电装置(7)、OFDR光纤数据处理分析与显示装置(8)、数据管理与预警及远程接收装置(9)；所述水平监测装置(38)包括布设在水平传热地埋管上的温度传感光缆(12)和应变传感光缆(13)；所述地下水位监测装置(39)包括布设在竖直传热地埋管(11)上的自加热光纤温度传感器(17)；所述路基沉降光纤监测装置(4)包括：螺纹接口支撑管(19)、沉降底板(20)、外部钢护筒(21)、护筒箍(22)、顶部光纤固定器(23)、底部光纤固定器(24)、护筒盖帽(25)、温度传感光缆(12)及应变传感光缆(13)；所述底部光纤固定器(24)上设有光纤定位孔(26)；所述筒盖帽(25)中心设有光纤导孔(27)；所述路基水平位移观测装置(5)包括管(28)、温度传感光缆及应变传感光缆；所述OFDR光纤数据采集与传输装置(6)将数据采集后传输至OFDR光纤数据处理分析与显示装置(8)；所述OFDR光纤数据处理分析与显示装置记录并处理光纤传感器的波长数据，得到不同空间处土体的应力、温度、地下水位信息。2.根据权利要求1所述的高原冻土区高速铁路路基多场控制、监测系统，其特征在于：所述沉降底板(20)中心设有三级支撑伸缩装置(33)；所述三级支撑伸缩装置包括一级升降片(34)、二级升降片(35)和三级升降片(36)。3.根据权利要求1所述的高原冻土区高速铁路路基多场控制、监测系统，其特征在于：所述水平监测装置还包括自锁封条(15)，所述自锁封装条(15)包括第一挡片(29)、第二挡片(30)、位于第一挡片和第二挡片之间的回位弹簧(31)。4.根据权利要求1所述的高原冻土区高速铁路路基多场控制、监测系统，其特征在于：所述竖直传热地埋管(11)为内部通有传热介质的软管。5.一种高原冻土区高速铁路路基多场控制、监测方法，其特征在于：采用如权利要求1所述的高原冻土区高速铁路路基多场控制、监测系统进行监测，包括以下步骤：(1)在监测路基断面的中间及两边钻孔至测点基岩；垂直下放螺纹接口支撑管(19)至高出地面，并回填压实；(2)平整场地进行第一层路基土填筑；(3)在螺纹接口支撑管的点位处向下开挖，拼接螺纹接口支撑管并加高，并在坑底铺设砂土；(4)将底部光纤固定器(24)固定在一级升降片(34)上方；底部光纤固定器的中心连线穿过螺纹接口支撑管的中心线；(5)将外部钢护筒(21)与沉降底板(19)通过钢板(37)连接；(6)将温度传感光缆(12)及应变传感光缆(13)的一端插入并固定在底部光纤固定器(24)上的光纤定位孔(26)中，采用环氧树脂填满定位孔剩余的空间，光缆的中轴线与沉降底板(2...
【专利技术属性】
技术研发人员：高磊，方轶文，胡小川，刘驷达，丁学正，韦兵兵，许皓杰，
申请(专利权)人：中建二局土木工程集团有限公司，
类型：发明
国别省市：
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