京沪高速铁路沉降监测数据处理与分析

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1、国内图书分类号：L／2,12、斗国际图书分类号：密级：公开西南交通大学研究生学位论文京沪高速铁路沉降监测数据处理与分析铁道部科技研究开发计划资助项目(编号：2008G031．5)年级2QQ墨级姓名吐茂申请学位级别王堂亟±专业太丝迩』量堂皇塑9量王猩指导老师奎熟邀数援二O一一年五月ClassifiedIndex：U．D．C：SouthwestJiaotongUniversityMasterDegreeThesisTHEPROCESSANDANALYSISOFSETTLEMENTMONITORINGDATAFORBEIJⅢG．SHANGHAIHIGH．SPEEDRAIIM验YSUBS

2、IDIZEDBYTHESCIENCE&TECHNOLoGYRESEARCHANDDEVELOPMENTPROGRAMOFTHEMINISTRYOFRAIIM，AYS(NO．2008G031．5)Grade：2008Candidate：YeMaOAeadernieDegreeAppliedfor：Master’sDegreeMajor：GeodesyandSurveyingEngineeringSupervisor：Prof．CenMinyiMay．2011西南交通大学学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送

3、交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权西南交通大学可以将本论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复印手段保存和汇编本学位论文。本学位论文属于1．保密口，在年解密后适用本授权书；2．不保密d使用本授权书。(请在以上方框内打‘‘、r”)学位论文作者签名：叶投日期：．硎I√}指导老师签名日期：似多，．j。．西南交通大学硕士学位论文主要工作(贡献)声明本人在学位论文中所做的主要工作或贡献如下：(1)针对沉降观测中的断高现象，提出卡尔曼预测法和卡尔曼迭代滤波法两种方法，分别使用高程数据和高差数据修复断高。(2)针对沉降数据中由于各种原因产生粗

4、差导致精度指标超限的情况，使用卡尔曼滤波对高差数据进行粗差探测，有效定位出数据中的粗差。(3)针对目前工作基点与复测后水准点联测数据缺乏，导致出现无法获得沉降观测点最新高程和无法对区域沉降与工程沉降对线下工程的综合影响进行分析的情况，采用工程沉降和区域沉降叠加的模型，分析研究沉降总量、线路附加坡度、坡度差以及其对线路高程定位的影响。(4)分析了区域沉降地区桥墩的工程沉降值与工作基点埋深的关系，得出目前区域沉降地区的桥墩沉降监测方法不完善的结论，针对部分地区桥墩出现的“上升”情况，提出使用“矩形法”监测高差变化的沉降监测方法，为解决这个沉降监测难题奠定了基础。本人郑重声明：所呈交的

5、学位论文，是在导师指导下独立进行研究工作所得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰，写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体，均已在文中作了明确的说明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：时’蕺日期：硼卜f西南交通大学硕士研究生学位论文第1页摘要京沪高速铁路通过地区中，绝大部分地区存在着较为严重的区域沉降问题，控制区域沉降地区线下工程的沉降变形是提供高平顺性和高稳定性轨道的首要条件。目前，国内外还缺乏在区域沉降地区修建高速铁路的经验，对于高速铁路的沉降监测，急需有效的数据处理方法和实测数据分析。本文在沉降监测

6、数据处理和分析两方面进行深入研究，为京沪高速铁路安全稳定通过区域沉降地区提供有效的理论和数据支撑。在数据处理方面，针对目前沉降监测中无有效的粗差定位和断高处理方法，导致沉降监测数据质量降低的情况，首先利用卡尔曼滤波对高差数据进行粗差探测，有效定位出粗差；再提出卡尔曼迭代滤波法，使用高差数据修复断高，该方法精度远远优于目前使用的归“O”法，有效解决了沉降监测断高问题。通过粗差定位和断高处理，显著提高了沉降监测数据的质量，这对后期的沉降评估分析有实用价值。在沉降监测数据分析方面，重点对目前缺少研究的工程沉降数据和区域沉降与工程沉降综合影响进行分析。在工程沉降数据方面，分析了区域沉降地

7、区桥墩工程沉降值与工作基点埋深的关系，得出目前的桥墩观测方法不完善的结论，针对目前的沉降监测方法无法解决的桥墩出现“上升”的情况，提出使用“矩形法”监测高差变化的方案，为解决这个沉降监测难题奠定了基础。在区域沉降与工程沉降综合影响分析方面，针对目前工作基点与复测后水准点的联测数据缺乏，导致无法对区域沉降与工程沉降的综合影响进行分析的情况，采用工程沉降和区域沉降叠加模型，根据该模型分析沉降总量、线路附加坡度、坡度差以及对线路高程定位的影响。本文研究成果对京沪高速铁路区域沉降地区的施