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摘要：利用DCM物位计自动监测系统对路基沉降变形进行检测，既保证了监测数据的及时性和真实性，又减少了技术人员劳动强度，极大的提高了变形监测效率。本文以实际工程为例，浅谈DCM物位计沉降变形监测技术应用。
关键词：高铁 DCM物位计 沉降变形监测
随着我国高速铁路的高速发展，截至2017年全国高速铁路总里程已达2.5万公里，占世界高铁运营总里程的65%以上，预计到2020年，全国高速铁路运营总里程将突破3万公里，到2025年高速铁路运营里程将达到3.8万公里以上。
高平顺性是高速铁路平稳安全运行的关键，虽然在高速铁路建设过程中大量采用高架桥梁和隧道，但是不可避免的仍有部分段落采用路基设计。如何更好的控制结构物和路基工程的工后沉降，以达到高速铁路的高平顺性，对结构物的变形监测提出了新的要求。
DCM物位计自动监测系统通过物位计对路基变形值进行观测，通过DCM系统实时上传，既保证了检测数据的及时性和真实性，又减少了技术人员劳动强度，极大的提高了变形监测效率、及时与准确性。实现对路基沉降系统观测，沉降资料及时整理、汇总分析。
1.工程概况
新建郑州至万州铁路河南段站前工程9标，正线里程DK308＋572.90～DK357＋612.763，本标段正线特大、中小桥梁47.44km、邓州东站路基正线1.6km，工后沉降控制标准高，为满足轨道工后沉降控制技术要求，路基工程须严格控制地基和路堤本体的工后沉降，路基的观测和调整期按不小于6个月考虑，测量任务重，数据精确度要求高。
2.DCM物位计结构组成及埋设要求
DCM物位计由DCM自动观测物位计、基准点安装件、沉降板、定位装载箱、连接总线（含数据线、液管、气管）、工控设备箱组成，物位计、设备箱、液箱以传输总线连接，所有物位计由传输管线相连。见下图。
设备安装时，首先在需要观测的位置埋设沉降板，安装自动观测物位计，在路基外侧稳定区域埋设基准板和基准物位计，安装定位装载箱和工控设备箱，构筑纵横向立体监测网络，连接传输线进行调试。调试完毕后，在路基左右两侧坡脚50-200m范围内根据埋设元件的具体位置，设置沉降观测箱或观测房，进行数值化集中测试管理，按要求频度和监测标准进行路基沉降观测。
3.观测原理及方法
基准物位计位于边坡外侧区域，可以选择向下螺接基准杆获得绝对基准；也可选择无基准杆而向上螺接观测杆，对基准物位计定期人工观测，数值合并到系统测量点的沉降高程计算中。通过基准物位计和自动观测物位计变形差异值反映路基沉降情况。
工控箱内有高能电池、数据采集模块、GPRS无线传输模块，将沉降数据实时传送到位于互联网的数据监控平台，通过观测软件实时观测。
数据采集模块安装连接后，每2小时测量和采集传输一次沉降高程数据，将采集的数据传输至数据平台，观测方通过专用的DCM系统观测软件，访问数据平台的数据库，实时观测本期沉降、累计沉降和沉降速率等数据；人工观测与数据修正，当基准点观测采用向上螺接观测杆时，按照1次/月的频次通过CPI和CPⅡ进行观测，将观测数据输入软件进行系统修正，对基准点物位计的沉降观测应达到0.5mm精度。
4.应用情况
以本标段路基沉降观测为例，路堤段落采用普通沉降板监测，桥路过渡段采用DCM物位计自动监测，距桥头或涵侧约10m处每断面设置3个观测点物位计。共设置16个观测断面。以DK325+650观测断面为例。该断面测点布置如下：
各测点观测数据如下图所示：
5.优缺点分析
DCM物位计沉降观测系统一经埋设，即可自动进行观测和数据上传，观测人员只需要有一台联网的电脑登入数据平台即可随时查询沉降变形情况，极大的节约了人力；数据全部为自动观测，精确度高，同时避免了人为篡改数据的可能；设备一次投入，使用年限在5年以上，大大降低了施工单位成本。
观测设备的埋设是在施工过程中进行的，在路基填筑初期极易对设备造成破坏，尤其是自动观测物位计，一旦被破坏，需要开挖至基底更换设备。且在后续观测过程中，自动观测物位计天线需要专门砌筑保护井加以保护，不得碾压和碰撞，电池平均4个月需要更换一次，更换时必须保证设备箱密封不透水，一旦渗水，极易将设备烧坏。
6结论
通过本段路基DCM物位计的使用，极大的降低了现场技术人员劳动强度，减少了成本投入，同时，路基沉降数据观测及时，质量有了极大的提高，精确度高，确保了路基的填筑质量，DCM物位计沉降观测技术可以更好的适应我国高速铁路的快速发展。
参考文献
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[3] Q/CR 9230-2016，铁路工程沉降变形观测与评估技术规程． 中国铁道出版社，2017．
论文作者:郑善智
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第8期
论文发表时间:2018/8/6
标签：路基论文; 物位计论文; 数据论文; 基准论文; 高速铁路论文; 设备论文; 断面论文; 《建筑学研究前沿》2018年第8期论文;