上行180+200~180+450区段沉降量变化2520上行180+200起道量60上行180+250起道量40上行180+300起道量40上行180+350起道量70上行180+400起道量90上行180+450起道量110沉降量151050012345678910捣固后天数沉降量变化曲线图4
上行181+500~181+750区段沉降量变化2015沉降量105001234567捣固后天数8910上行181+500起道量80上行181+550起道量60上行181+600起道量30上行181+650起道量10上行181+700起道量0上行181+750起道量0沉降量变化曲线图5
根据以上图表,可观察出大机作业后道床沉降的大概规律,在前七天基本以直线变化,以后则相对平缓,对线路质量也基本再无影响,所以在对24组观测数据进行处理时,特选择前七天的数据对其进行
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最小二乘拟合,求出直线方程。
因为将变化曲线简化为直线,所以设其方程为
y?ax?b
则: ?(x)???axnn?17?b?yn?2 ①
?(x)分别对a和b求导得到:
???a???b?2??axn?b?yn?xn ②
n?177
?2??axn?b?yn? ③
n?1令②、③式皆为零则会有: ??axnn?17?b?yn?xn?0 ④
??axnn?17?b?yn??0 ⑤
根据④式和⑤式,对以上24处沉降量调查数据分别进行拟合,其详细数据及其结果列为下表:
曲线拟合计算结果 表 2
行别 里程 起道量 77??axn?1n?b?yn?xn ??axn?1n?b?yn? 计算结果 方程式 下 167+950 80 下 168+000 95 下 168+050 85 下 168+100 60 下 168+150 40 下 168+200 60 下 169+000 40 下 169+050 50 下 169+100 65 下 169+150 70 下 169+200 100
140a+28b-811 140a+28b-815 140a+28b-711 140a+28b-466 140a+28b-230 140a+28b-464 140a+28b-478 140a+28b-470 140a+28b-616 140a+28b-679 140a+28b-712 6
28a+7b-182 28a+7b-188 28a+7b-163 28a+7b-106 28a+7b-54 28a+7b-107 28a+7b-109 28a+7b-107 28a+7b-140 28a+7b-158 28a+7b-163 a=2.96,b=14.16 y=2.96x+14.16 a=2.25,b=17.86 y=2.25x+17.86 a=2.11,b=14.85 y=2.11x+14.85 a=1.5,b=9.14 y=1.5x+9.14 a=0.5,b=5.71 y=0.5x+5.71 a=1.29,b=10.13 y=1.29x+10.13 a=1.5,b=9.57 a=1.5,b=9.29 a=2,b=16 y=1.5x+9.57 y=1.5x+9.29 y=2x+16 a=1.68,b=15.85 y=1.68x+15.85 a=2.14,b=14.73 y=2.14x+14.73 下 169+250 120 上 180+200 60 上 180+250 40 上 180+300 40 上 180+350 70 上 180+400 90 上 180+450 110 上 181+500 80 上 181+550 60 上 181+600 30 上 181+650 10 上 181+700 上 181+750 0 0 140a+28b-693 140a+28b-283 140a+28b-228 140a+28b-296 140a+28b-398 140a+28b-398 140a+28b-470 140a+28b-271 140a+28b-405 140a+28b-318 140a+28b-248 140a+28b-405 140a+28b-241 28a+7b-156 28a+7b-63 28a+7b-50 28a+7b-65 28a+7b-87 28a+7b-87 28a+7b-100 28a+7b-60 28a+7b-88 28a+7b-69 28a+7b-53 28a+7b-88 28a+7b-52 a=2.46,b=12.45 y=2.46x+12.45 a=1.11,b=4.56 a=1,b=3.14 a=1.29,b=4.13 a=1.79,b=5.27 a=1.79,b=5.27 a=2.5,b=4.29 a=1.11,b=4.13 a=1.89,b=5.01 a=1.5,b=3.86 a=1.29,b=2.41 a=1.89,b=5.01 a=1.18,b=2.71 y=1.11x+4.56 y=x+3.14 y=1.29x+4.13 y=1.79x+5.27 y=1.79x+5.27 y=2.5x+4.29 y=1.11x+4.13 y=1.89x+5.01 y=1.5x+3.86 y=1.29x+2.41 y=1.89x+5.01 y=1.18x+2.71
直线拟合结果情况的分析:
为找出各直线的系数与起道量的关系,现将起道量与拟合直线系数作对比,找出其共同关系。设起道量为Q,A=Q/a,B=Q/b列表作比较,如表3:
直线系数表 表 3
里程 a b A B 里程 a b A B 167+950 2.96 14.16 27.02703 5.649718 169+250 2.46 12.45 48.78049 9.638554 168+000 2.25 17.86 42.22222 5.319149 180+200 1.11 4.56 54.05405 13.15789 168+050 2.11 14.85 40.28436 5.723906 180+250 168+100 1.5 168+150 0.5 169+000 1.5 169+050 1.5 169+100 2 9.14 5.71 40 80 1 3.14 40 12.73885 6.564551 180+300 1.29 4.13 31.00775 9.68523 7.005254 180+350 1.79 5.27 39.10615 13.28273 4.29 44 25.64103 168+200 1.29 10.13 46.51163 5.923001 180+400 1.79 5.27 50.27933 17.0778 9.57 26.66667 4.179728 180+450 2.5 9.29 33.33333 5.382131 181+500 1.11 4.13 72.07207 19.37046 16 32.5 4.0625 181+550 1.89 5.01 31.74603 11.97605 169+150 1.68 15.85 41.66667 4.416404 181+600 1.5 3.86 20 7.772021 169+200 2.14 14.73 46.72897 6.788866 181+650 1.29 2.41 7.751938 4.149378 说明:为精确计算,特将最后两处起道量为0的数据剔除计算过程,保留22组计算数据。 从上表数值可计算出A和B的平均值:
__A?(Q1/a1)?(Q2/a2)????(Q22/a22)22222?43.49 ⑥
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B?__(Q1/b1)?(Q2/b2)????(Q22/b22)22222?10.86 ⑦
从以上计算过程中,我们就可以总结出拟合的最终结果,也就是22条直线的通用方程:
____y?Q/Ax?Q/B?0.023Qx?0.092Q ⑧
式中各个字母代表的意义以上皆有说明,不再赘述。
利用总结出的沉降量计算公式,对七天内设计起道量从10到120的沉降情况作计算,列表如下:
天 设 计 数 起 道 量 工 后 1 1.15 2.3 3.45 4.6 5.75 6.9 8.05 9.2 10.35 11.5 12.65 13.8 2 1.38 2.76 4.14 5.52 6.9 8.28 9.66 11.04 12.42 13.8 15.18 16.56 3 1.61 3.22 4.83 6.44 8.05 9.66 11.27 12.88 14.49 16.1 17.71 19.32 4 1.84 3.68 5.52 7.36 9.2 11.04 12.88 14.72 16.56 18.4 20.24 22.08 5 2.07 4.14 6.21 8.28 10.35 12.42 14.49 16.56 18.63 20.7 22.77 24.84 6 2.3 4.6 6.9 9.2 11.5 13.8 16.1 18.4 20.7 23 25.3 27.6 7 2.53 5.06 7.59 10.12 12.65 15.18 17.71 20.24 22.77 25.3 27.83 30.36 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 与实际调查情况作对比发现,沉降量出入并不大,因此该结果对于施工指导借鉴比较准确可靠。 三、整治措施
在前期的现场施工当中,对于工后道床的沉降这一问题,鉴于早先的施工经验施工组早有预见,但只是根据施工现场的实际情况进行了简单的处理,在设计起道量的基础上加大起道量,量的多少基本是
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