（中铁一局桥梁公司 陕西 渭南 714000）
【摘 要】市场经济体制改革步伐的加快，为高速铁路工程建设规模的不断扩大创造了有利的条件。结合现阶段高速铁路线下工程的实际发展概况，可知各种影响因素的客观存在，容易引起工程地基沉降现象的出现，给工程的施工质量埋下了较大的安全隐患。为了避免这类现象的出现，提高高速铁路线下工程的施工质量，需要加强沉降差压式精密测量系统的合理运用，实现对工程施工全过程的严格把控，降低工程施工成本的同时延长工程的使用寿命，最大限度地满足现代化高速铁路快速发展的实际要求。基于此，本文将对高速铁路线下工程沉降差压式精密测量系统的相关内容进行系统地阐述。
【关键词】高速铁路；线下工程；沉降差压式精密测量系统；施工质量；使用寿命
【中图分类号】U238 【文献标识码】A 【文章编号】1002-8544（2016）24-0118-02
为了提升高速铁路线下工程的整体施工水平，优化工程的施工质量，需要采取必要的技术手段实现与工程相关的沉降差压式精密测量系统的有效构建，促使工程施工中存在的各种影响因素能够得到及时地消除，降低工程建设中沉降现象出现的概率。与此同时，需要结合高速铁路线下工程建设的实际要求，加强对沉降差压式精密测量系统工作原理及组成结构的深入理解，完善系统的服务功能，促使该系统作用下高速铁路线下工程建设能够达到预期的效果。
1.高速铁路线下工程沉降差压式精密测量系统工作原理
高速铁路线下工程出现沉降现象电视，由于此时的工程地基将会在与重力方向一致的区域产生定向位移，因此，可通过与重力相关的理论进行沉降量测。结合重力下平衡流体的相关性质，可知静止流体下工程沉降现象与剪切力作用相关，将会加剧工程结构变形程度。通过对重力作用下静止平衡流体系统的深入分析，可知其中任意两点相对高程发生变化时，将会使两点间流体压强差值发生相应的变化。因此，可以确定出静压强与沉降量值相关的函数关系，实现工程沉降测试。
1.1 测量系统基本原理
构建可靠的空间惯性坐标系，结合流体静压强与静止状态悬平衡流体所受质量力之间的关系，建立符合测量系统所需的欧拉平衡微分方程，如下式所示：
通过对（2）式的分析，可知在确定平衡流体静压强的过程中，需要对所选参考点的边界条件及高程进行重点地考虑，并在差压消元思想的作用下，通过（2）式的合理使用对图1所示中所选b、c参考点进行差量处理，获得所需的结果。与此同时，为了消除计算中流质变化引起的液面高程变化，从而对沉降测量数据造成影响，需要通过计算机的作用建立必要的差压式沉降量测基本算法，增强工程沉降测试结果准确性。
1.2 测量系统中的沉降输出模型
在构建高速铁路线下工程沉降差压式精密测量系统的过程中，需要对其组成结构有着必要地了解。该系统主要是由压力传感器、传压管及相关构件组成的，能够对高铁线路方向不同距离的沉降观测点布设合理性进行综合地评估，促使基准点选取中线路水准点设置能够达到行业技术规范的实际要求。同时，为了方便后期各测值数据的有效处理，应建立必要的工程沉降输出模型。该模型建立中tj时刻沉降测点对应的传感器测值序列为：
（3）
通过对（3）的确定，可知对压力传感器测值进行计算，结合测量系统的实际需求，获取必要的参数。构建系统中的沉降输出模型时，需要对其中的液面及基准点进行实时地调整，，确保测点沉降分析流程设置的合理性，并对基准高程修正值进行计算。
1.3 流体系统相关状态参量修正
为了得到理想的测试数据，需要对沉降差压式精密测量系统中流体相关状态参量进行必要地修正。具体表现在：（1）结合地球重力场分布特征，对重力加速度偏差进行修正， 并通过传感器的实测作用，确定选取参考点的高程；（2）结合水介质变化影响，将水温变化围控制在合理的范围内；（3）利用差压算法对流质密度进行修正。
2.高速铁路线下工程沉降差压式精密测量系统集成要点分析
2.1 确定传感器量程
结合测量结果准确性要求，需要对传感器量程、漂移特性进行重点考虑。在确定传感器量程的过程中，应结合高速铁路工程测量行业技术规范要求，实现对高程测量误差的合理控制，在仪器准确度等级的作用下确定最终的传感器精度及量程。同时，传感器量程确定中应充分地考虑监测精度及自身精度的要求，通过误差理论进行有效地转换。当传感器量程可以适度调整时，能够对桥涵、高铁路基等量测参数精度提高提供可靠地保障。实际操作中确定传感器量程时主要考虑的是工程结构沉降量范围、灵敏度、精度，精高铁线下结构沉降量保持在传感器量程范围内。
2.2 传感器型号的有效选择
结合高铁线下工程的实际建设状况，可知其施工环境非常复杂，工程建设具体长期性的特点，客观地决定了构建沉降差压式精密测量系统过程中选择有效的传感器型号的必要性。选择传感器型号过程中，需要考虑这些因素：（1）自身的热漂移特性、敏感性；（2）测量电路过程中的温度变化范围；（3）传感器中压力作用下弹性模型受到变形应力作用时测量电容变化范围，并对电容稳定性进行专业评估。当线下工程施工环境温度变化范围大、测量系统精度要求高时，应选择电容式 传感器。
3.高速铁路线下工程沉降差压式精密测量系统精度及稳定性实例分析
某高铁线下工程施工环境的最低温度可达-32℃，最高温度可达40℃。在纬度及海拔的测量中可知其加速度修正值保持在9.8013m/s2。因此，为了避免工程施工区域出现沉降现象，需要加强对差压式沉降方法的合理运用。技术人员通过设置沉降差压式精密测量系统，可知：（1）相比电子水准仪测值最大偏差，这种测量方法的偏差相对较小，保持在0.42mm左右；（2）这种测量系统作用下与静力水准仪相比，后者的最大偏差为0.83mm左右，差压式沉降方法使用中偏差小，精度更高；（3）在复杂的施工环境应用中，差压式沉降方法准确度可达0.2级，满足了工程变形观测要求，工作中具有良好的抗干扰性，稳定性更强。
4.结语
通过对高速铁路线下工程沉降差压式精密测量系统的讨论，客观地说明了做好这项研究工作对高速铁路线下工程施工质量提高及服务功能完善的重要性。因此，未来高速铁路线下工程施工计划实施时，应建立可靠的沉降差压式精密测量系统，并对系统运行的实际作用效果进行综合地评估，降低高速铁路线下工程施工风险，实现工程施工效益最大化的长期发展目标，为现代化高速铁路整体服务水平的提升打下坚实的基础。
参考文献
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论文作者:张华
论文发表刊物:《建筑知识》2016年24期
论文发表时间:2017/6/12
标签：铁路线论文; 测量论文; 精密论文; 工程论文; 系统论文; 传感器论文; 量程论文; 《建筑知识》2016年24期论文;