王 永 亮

(中鐵二局昆明工程公司，云南 昆明 650000)

2015年中國(guó)與老撾簽訂政府鐵路合作協(xié)議，標(biāo)志著中老鐵路正式進(jìn)入實(shí)施階段，成為泛亞鐵路中線的重要組成部分。中老鐵路中國(guó)段(玉溪至磨憨)，即玉磨線，正線全長(zhǎng)508.53 km。云南磨憨車站作為玉磨線中國(guó)段最后一個(gè)車站，位于臘縣磨憨經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)，車站路基設(shè)計(jì)范圍：D1K502+794.47～D1K505+925，全長(zhǎng)3 130.53 m，為鐵路區(qū)段站兼口岸站，承擔(dān)國(guó)內(nèi)、國(guó)際(老撾)的旅客列車及貨物列車到發(fā)作業(yè)，并設(shè)置貨運(yùn)中心。磨憨車站總占地為2 464.1畝，車站內(nèi)設(shè)旅客列車到發(fā)線、國(guó)際貨車到發(fā)場(chǎng)、國(guó)內(nèi)貨車到發(fā)場(chǎng)近、邊檢場(chǎng)設(shè)作業(yè)線、國(guó)際貨物列車監(jiān)管區(qū)預(yù)留作業(yè)線、國(guó)內(nèi)盡頭式貨物列車線以及設(shè)軍事站臺(tái)貨物線數(shù)十條。磨憨車站是云南省通往老撾、泰國(guó)的重要國(guó)際鐵路通道的連接樞紐，是云南省融入國(guó)家“一帶一路”構(gòu)想、推進(jìn)與周邊國(guó)家互聯(lián)互通的重大建設(shè)項(xiàng)目的重要組成部分。

磨憨車站路基屬于軟土路基且雨水量充足，路基施工期預(yù)計(jì)沉降量大，需要施工人員對(duì)整個(gè)路基填埋過程進(jìn)行長(zhǎng)期沉降觀測(cè)，指導(dǎo)路基填埋施工，確保車站建成運(yùn)營(yíng)期間的安全性。目前路基的沉降計(jì)算還沒有一個(gè)統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，尤其軟土路基沉降更是受諸多因素的影響，只能依靠設(shè)備進(jìn)行精密觀測(cè)。目前路基沉降監(jiān)測(cè)技術(shù)主要有基于光纖光柵傳感技術(shù)的光纖沉降計(jì)、合成孔徑雷達(dá)干涉測(cè)量技術(shù)、GPS監(jiān)測(cè)技術(shù)、DCM沉降監(jiān)測(cè)技術(shù)、大規(guī)模分布式光纖傳感技術(shù)和人工觀測(cè)技術(shù)等[1-5]。

本文主要采用DCM沉降監(jiān)測(cè)技術(shù)開展磨憨車站路基沉降監(jiān)測(cè)，建立磨憨車站DCM結(jié)構(gòu)沉降自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，對(duì)路基填埋過程的沉降量進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，對(duì)超限沉降進(jìn)行預(yù)警，提升車站路基施工質(zhì)量與效率。

1 DCM結(jié)構(gòu)沉降自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)

DCM結(jié)構(gòu)沉降自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)是通過物位計(jì)對(duì)液體和氣體的壓差的測(cè)量，將壓力信號(hào)轉(zhuǎn)化為電信號(hào)，實(shí)時(shí)計(jì)算垂直高程，高程數(shù)據(jù)通過采集卡和信號(hào)線路傳輸?shù)綌?shù)據(jù)處理平臺(tái)，數(shù)據(jù)平臺(tái)將多次測(cè)量得到的數(shù)值進(jìn)行運(yùn)算獲得垂直位移高程，系統(tǒng)內(nèi)可設(shè)定基準(zhǔn)點(diǎn)和測(cè)點(diǎn)，測(cè)點(diǎn)相對(duì)基準(zhǔn)點(diǎn)的垂直位移高程就是相對(duì)沉降值，多次測(cè)量和計(jì)算可得到累計(jì)沉降值。圖1為自動(dòng)化監(jiān)測(cè)系統(tǒng)工作流程圖，系統(tǒng)主要包括測(cè)量系統(tǒng)、數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、數(shù)據(jù)分析處理系統(tǒng)和沉降預(yù)警系統(tǒng)。

本文采用的DCM沉降監(jiān)測(cè)系統(tǒng)監(jiān)測(cè)點(diǎn)精度±0.5 mm；量程范圍500 mm；測(cè)量設(shè)備工作環(huán)境：-30 ℃～+60 ℃，測(cè)量頻次最高為1 Hz。DCM基準(zhǔn)點(diǎn)安裝方法：基準(zhǔn)點(diǎn)位置向下鉆孔15 m，通過基準(zhǔn)桿硬性連接到基準(zhǔn)板，基準(zhǔn)點(diǎn)安裝在基準(zhǔn)板上?；鶞?zhǔn)點(diǎn)要用水泥做50 cm～80 cm平臺(tái)或者鉆基巖。基準(zhǔn)桿不能用大型設(shè)備碰撞，保證數(shù)據(jù)正常。

2 磨憨車站路基施工過程沉降監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)分析

本文對(duì)磨憨車站路基東南西北四個(gè)有代表性測(cè)點(diǎn)的沉降數(shù)據(jù)進(jìn)行采集與分析。圖2，圖3分別為DCM-E1,DCMS1,DCM-N1和DCM-W1四個(gè)測(cè)點(diǎn)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的路基測(cè)點(diǎn)差高、溫度和沉降時(shí)程數(shù)據(jù)，測(cè)試時(shí)間是2018年4月3日，0點(diǎn)35分～2018年5月2日8點(diǎn)38分，總計(jì)一個(gè)月的時(shí)程數(shù)據(jù)。由圖2可以看出，因車站路基施工范圍大且?guī)r土含水量不同，故相應(yīng)的溫度場(chǎng)有較大的差異。圖3為各個(gè)測(cè)點(diǎn)的差高時(shí)程曲線，整個(gè)監(jiān)測(cè)時(shí)間段，變化趨勢(shì)基本一致。

圖4為各個(gè)測(cè)點(diǎn)監(jiān)測(cè)路基沉降量，可以看出在整個(gè)監(jiān)測(cè)過程中，路基緩慢下沉且在2018年4月14日路基沉降曲線有一個(gè)加速的過程，車站路基南部測(cè)點(diǎn)DCM-S1沉降速率最大。同時(shí)可以看出在經(jīng)歷650 h后(2018年4月30日)，東南西北四個(gè)測(cè)點(diǎn)的沉降量分別為7.521 14 mm,9.784 46 mm,6.270 9 mm和5.984 35 mm，然后各個(gè)測(cè)點(diǎn)的沉降量趨于穩(wěn)定。到2018年5月2日，四個(gè)測(cè)點(diǎn)的最終沉降量分別為7.681 mm,9.776 83 mm,6.269 9 mm和5.990 3 mm，各個(gè)測(cè)點(diǎn)變化量在1 mm以內(nèi)。

3 結(jié)語(yǔ)

基于DCM沉降監(jiān)測(cè)系統(tǒng)構(gòu)建了磨憨車站路基沉降監(jiān)測(cè)自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，并對(duì)車站路基范圍內(nèi)東西南北四個(gè)方位的代表性測(cè)點(diǎn)進(jìn)行了為期一個(gè)月的實(shí)時(shí)監(jiān)控?；诒O(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)分析，可以知道四個(gè)測(cè)點(diǎn)位置的沉降量經(jīng)歷緩慢下沉—沉降量加速—緩慢下沉—沉降趨于平緩幾個(gè)狀態(tài)，正確反映了路基填埋后路基的沉降狀態(tài)，對(duì)于及時(shí)了解路基施工質(zhì)量和效率具有重要的工程意義。