京沪高速铁路济南西客站软土路基沉降预测分析

杨柳：京沪高速铁路济南西客站软土路基沉降预测分析 ・１５・

京沪高速铁路济南西客站软土路基沉降预测分析

杨 柳

（陕西铁路工程职业技术学院，陕西渭南７１４０００）

摘要：近年来，我国高速铁路发展突飞猛进，为保证安全运营，对其路基的处理尤其重要。对

京沪高铁济南西客站软土路基工程的沉降数据，分别采用灰色模型ＧＭ（１，１）和双曲线模型两种方法

建立了预测模型进行分析，并编程作数据处理。结果表明：灰色模型ＧＭ（１，１）对软土路基的沉降评

估更显优越性。

关键词：高速铁路；软土路基；灰色模型ＧＭ（１，１）；双曲线模型；预测

中图分类号：ＴＵ４３３ 文献标志码：Ａ 文章编号：１００３—８８２５（２０１２）０１—０００１５—０３

０ 引言

已知ｎ个等距时间序列数据

近年来，随着我国国民经济的持续高速发展，高

速客运专线已进入全面建设中。高速铁路的出现，对 为强化该数据序列中潜在的内在规律，弱化其

［ ’】＝［ｘｌ∞， ∞，…， ：∞］ （１）

传统铁路的设计、施工、监测、维护都提出了新的挑 随机性，为建模提供中间信息，必须采取一定的方

战。客运专线工程规模大，投资大，技术要求越来越 式对原始数据进行生成处理，使生成数据序列变成

有规序列。新数据序列的生成方式主要为累加

（ＡＧＯ）生成，其原始数据序列【 ’】的一次累加生

成（１一ＡＧＯ）为 的沉降变形已成为最关键的问题之一－． 。因此，必

精密，一旦某种原因而引起工程事故，所造成的损失

将不可估量。为保证客运专线的正常运行，控制路基

须依据现场前期的沉降观测数据，采用一定的数值方

法，对路基未来某个时间的沉降量进行预测，进而反

馈于原设计，及时调整设计方案和施工方法。进行精

确的沉降预测，必然涉及正确选用预测模型的问题。

目前对于高铁客运专线路基沉降预测分析的相关研究

文献尚不多，只是高速公路和普通铁路路基的沉降预

测研究较多，且多用灰色系统理论 、双曲线模

［ 】＝［ｘｌ”， ”，…， ：”】 （２）

上式同时满足 ＝ ，然后对 ”建立白

化形式的微分方程

＋似（ ）＿ｂ （３）

ｔｉｔ

即得到ＧＭ（１，１）模型，上式中的。和ｂ分别是

发展系数和灰作用量，其值可由最小二乘原理求得

型、指数曲线法。本文在阅读大量文献的基础上，采

用灰色模型和双曲线模型两种方法进行预测，通过实

例验证，灰色模型更适合于对客运专线路基的沉降

预测。

ｌ口６ Ｉ ＝（Ｂ Ｂ） Ｂ （４）

１ ）

一

＋ ‘ 】

１

一

＋

式中Ｂ＝

１基础模型

１．１灰色ＧＭ（１，１）模型

灰色预测的思路是 把随时间变化的随机正的数

据列，通过适当的方式累加，使之变成非负递增的数

据列，用适当的方式逼近，以此曲线作为预测模型，

＝

一

号【 ： ＋

，…， ，

。、

】 。

把求得的ａ和ｂ代人式（３），可得方程的解为

＝

对系统进行预测 。这里使用单一变量的ＧＭ（１，１）

模型。

收稿日期：２０１０—０９—０７

ｉｘ：∞一 ｂ ＩＪｅ－ａｔ＋ ｂ （５）

然后确定￡＝１，２，３，…，ｎ一１时的值： “，

彰”， ’，…， ”，进而得到还原预测数列

（１）－互 ＝（１ ）（ （０）＿ ）ｅ～，

（６）

作者简介：杨 柳（１９７８一），女，陕西宝鸡人。讲师，硕士，

主要从事工程测量的教学与研究。Ｅ・ｍａｉｌ：ｚｚｇ１６８８６１１

＠１２６．ｃｏｍ。