【正文】 +)22DK845+(個)(32+48+32)14DK845+(個)(+372+)22DK846+(個)(40+56+40)14由于梁體徐變測量不屬于本系統(tǒng)涉及范圍，因此在開發(fā)本系統(tǒng)的時候?qū)⒘后w的徐變觀測忽略不計。 沉降變形監(jiān)測技術(shù)指標(biāo)1 觀測精度與限差要求本標(biāo)段沉降變形測量按三等規(guī)定執(zhí)行，對于技術(shù)特別復(fù)雜工點，可根據(jù)需要按二等的規(guī)定執(zhí)行。測量等級及精度要求如下表： 測量等級與精度要求沉降變形測量等級垂直位移測量水平位移觀測沉降變形點的高程中誤差(mm)相鄰沉降變形點的高差中誤差(mm)沉降變形點點位中誤差(mm)二等177。177。177。三等177。177。177。沉降觀測各項限差規(guī)定及精度要求如所示 沉降觀測限差要求視線長度每站前后視距差視距累積差視線高度基輔分劃讀數(shù)之差基輔分劃所測高差之差≤50m≤≤≥≤≤各項觀測精度要求：l 每測站高差中誤差≤177。；l 每測段往返較差或附合路線允許閉合差：(mm)或(mm)(注：n為測站數(shù)；L為水準(zhǔn)路線長度，以km計)；l 沉降觀測點相對于水準(zhǔn)基點高差中誤差≤177。；l 線下工程沉降觀測的觀測精度為≤177。1mm，.l 橋墩臺基礎(chǔ)的沉降：無砟橋面橋梁工后沉降不大于2cm。l 涵洞基礎(chǔ)的沉降：鋪設(shè)無砟軌道時工后沉降量不應(yīng)大于相應(yīng)地段路基的控制標(biāo)準(zhǔn)。對于高速鐵路橋梁基礎(chǔ)的沉降控制，墩臺基礎(chǔ)的沉降量按恒載計算，其工后沉降量不應(yīng)超過下列允許值：墩臺均勻沉降量：①對于有砟橋面橋梁≤30mm；②對于無砟橋面橋梁≤20mm。2 觀測頻次要求墩臺基礎(chǔ)沉降觀測一般根據(jù)下表中要求的時間間隔進行。 墩臺基礎(chǔ)沉降觀測頻次表觀測階段觀測頻次備注觀測期限觀測周期墩臺基礎(chǔ)施工完成//設(shè)置觀測點，進行首次觀測墩臺混凝土施工全程荷載變化前后各1次或1次/周承臺回填時，臨時觀測點取消預(yù)制梁橋架梁前全程1次/周預(yù)制梁架設(shè)全程前后各1次附屬設(shè)施施工全程荷載變化前后各1次或1次/周橋位施工橋梁制梁前全程1次/周上部結(jié)構(gòu)施工中全程荷載變化前后各1次或1次/周附屬設(shè)施施工全程荷載變化前后各1次或1次/周架橋機(運梁車)通過全程前后各1次至少進行2次通前后的觀測橋梁主體工程完工～無砟軌道鋪設(shè)前≥6個月1次/周巖石地基的橋梁，一般不宜少于2個月無砟軌道鋪設(shè)期間全程1次/周無砟軌道鋪設(shè)完成后24個月0～3個月1次/月工后沉降長期觀測4～12個月1次/3個月13～24個月1次/6個月 觀測數(shù)據(jù)格式要求觀測點編號簡明的反映了該觀測點所在的里程樁號、觀測點類型、觀測點位置。以保證整個工程中所有墩臺的唯一性。格式如下：里程+測點類型編碼+測點位置編號 里程由7為阿拉伯?dāng)?shù)字表示，前4位為公里標(biāo)，后3位為百米標(biāo)。測點類型用一個英文字母表示，承臺用C,墩身用D。測點位置編號用1和2表示。具體編號在觀測點埋設(shè)中講過。比如里程為DK847+。觀測文件中所用的轉(zhuǎn)點由字母“Z”加阿拉伯?dāng)?shù)字表示。 測點類型英文字母編碼及測點位置編號表測點類型測點類型編碼測點位置及其對應(yīng)的測點位置編號沉降板L基底(1)、路基面(2)觀測樁G左(1)、右(2)、中(3)分層沉降觀測點F中(1)位移邊樁W左(1)、右(2)剖面管P基底(1)、基床底層頂面(2)承臺觀測標(biāo)C觀測標(biāo)1(1)、觀測標(biāo)2(2)墩身觀測標(biāo)D左(1)、右(2)橋臺觀測標(biāo)T觀測標(biāo)1(1)、觀測標(biāo)2(2) 、觀測標(biāo)3(3) 、觀測標(biāo)4(4)梁體徐變觀測標(biāo)X左1(1)、右2(2)、左3(3)、右4(4)、左5(5)、右6(6)涵洞觀測標(biāo)H左1(1)、左2(2)、中3(3)、中4(4)、右5(5)、右6(6)隧道觀測標(biāo)S左(1)、右(2) 測點位置屬性表測點類型可選的位置屬性說明沉降板基底、路基面\觀測樁左、中、右\位移邊樁左、右\承臺觀測標(biāo)觀測標(biāo)觀測標(biāo)2觀測標(biāo)1指左側(cè)小里程角處的觀測標(biāo)、觀測標(biāo)2指右側(cè)大里程角處的觀測標(biāo)墩(臺)觀測標(biāo)觀測標(biāo)觀測標(biāo)觀測標(biāo)觀測標(biāo)4對于墩身：觀測標(biāo)1為左側(cè)觀測標(biāo)，觀測標(biāo)2為右側(cè)觀測標(biāo)。對于橋臺設(shè)置四個觀測標(biāo)，觀測標(biāo)1設(shè)置在小里程左側(cè)，觀測標(biāo)2設(shè)置在小里程右側(cè)，觀測標(biāo)3設(shè)置在大里程左側(cè)，觀測標(biāo)4設(shè)置在大里程右側(cè)。梁體觀測標(biāo)左右左右左右6左1指小里程端左側(cè)，右2指小里程端右側(cè)，左3指中間斷面左側(cè)，右4指中間斷面右側(cè)，左5指大里程端左側(cè)，右6指大里程端右側(cè)涵洞觀測標(biāo)左左中中右右6左1指線路左側(cè)小里程的觀測標(biāo)、左2指線路左側(cè)大里程的觀測標(biāo)，中3指線路中心小里程的觀測標(biāo)，中4指線路中心大里程的觀測標(biāo)，右5指線路右側(cè)小里程的觀測標(biāo)，右6指線路右側(cè)大里程的觀測標(biāo)；隧道觀測標(biāo)左、右\其他情況根據(jù)實際位置輸入如剖面管可輸入“基底”、“基床底層頂面”。 沉降預(yù)測方法為了從實測資料研究沉降與時間的關(guān)系，研究人員提出了各種實用的曲線擬合方法，以預(yù)測沉降發(fā)展規(guī)律，雖然不能直接考慮荷載變化的影響，而且參數(shù)也沒有具體的物理意義，但求解方法較簡單直觀?；谇€擬合法的沉降預(yù)測方法都以下式為基礎(chǔ)[35]： 式中：時刻的沉降量；：時刻的初始沉降量；：最終沉降量；：相對時間；：時刻之后沉降增量；：待定函數(shù)式．在沉降預(yù)測中，常稱為時刻剩余沉降，或后期沉降。如取為完工時刻，稱為工后沉降量，稱為最終工后沉降量。并不一定是真正的時的沉降(在沉降曲線中時的沉降量為0)，應(yīng)為曲線上的特征點，設(shè)置該參數(shù)有助于提高擬合預(yù)測的精度，比如雙曲線擬合法中是沉降曲線的拐點，或叫起始點。在求前，一般要確定的位置。統(tǒng)一規(guī)定，本節(jié)所用到參數(shù)如下，：時間t時刻的沉降值，：最終沉降量，：初期沉降量，：瞬時沉降量，：初始時間，：曲線參數(shù)。曲線擬合法(雙曲線配合法，生長曲線法，指數(shù)曲線法，拋物線法)，三點法，Asaoka法等。本系統(tǒng)在開發(fā)過程中，采用了三次多項式擬合和雙曲線擬合兩種方式。 常見路基沉降曲線擬合方法沉降預(yù)測方法曲線方程方程求解方法優(yōu)缺點雙曲線法回歸法較簡單，理論性不明確，要求恒載開始后的沉降觀測時間至少6個月以上指數(shù)曲線法三點法簡單實用，但前提是假定一次施加或突然施加的，因此與實際情況不符，難以反映全過程的沉降量與時間的關(guān)系固結(jié)度對數(shù)配合法(三點法)三點法簡單實用，對實測數(shù)據(jù)無過高要求。推算時實測曲線基本處于收斂階段才可行，三點的時間間隔選擇應(yīng)盡可能大Asaoka法圖解法該方法可以判斷曲線是否進入次固結(jié)階段，但是最終沉降量的推算結(jié)果易受Δt取值的影響生長曲線法(Usher曲線)重復(fù)二元回歸法適應(yīng)性和穩(wěn)定性很好，預(yù)測結(jié)果離散型較好，能反映全過程的地基與時間關(guān)系 需求分析需求分析指的是在建立一個新的或改變一個現(xiàn)存的系統(tǒng)或產(chǎn)品時，確定新系統(tǒng)的目的、范圍、定義和功能時所要做的所有工作[36]。從上面的沉降監(jiān)測相關(guān)的規(guī)定我們可以看出，不同的類型的監(jiān)測點其監(jiān)測內(nèi)容不容，監(jiān)測頻率也不同。同一個類型的監(jiān)測點在施工的不同階段，其監(jiān)測頻率也不同。除了對各種類型的監(jiān)測點進行監(jiān)測之外，還要對沉降的基準(zhǔn)點進行定期的復(fù)測，以保證基準(zhǔn)點數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性與穩(wěn)定性。在石武高鐵相關(guān)實施細則中規(guī)定，基準(zhǔn)點的復(fù)測頻率一般保持在三個月至半年。因此，結(jié)合該系統(tǒng)的研究目標(biāo)，該系統(tǒng)有以下需求：1) 合理設(shè)置數(shù)據(jù)庫與數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，保證數(shù)據(jù)庫海量數(shù)據(jù)存儲查詢性能2) 管理、更新、查看基準(zhǔn)點、監(jiān)測點屬性信息、位置信息與高程信息3) 查看各種基準(zhǔn)點高程變化相關(guān)信息4) 各種類型監(jiān)測點沉降變化曲線顯繪與沉降預(yù)測5) 特定區(qū)段或真?zhèn)€區(qū)段總沉降信息顯繪6) 提供監(jiān)測點沉降信息表下載7) 用戶的角色控制與用戶管理 系統(tǒng)的總體設(shè)計根據(jù)上述的需求分析，系統(tǒng)的總體設(shè)計可以分為8個子模塊。 系統(tǒng)總體設(shè)計圖 基準(zhǔn)點數(shù)據(jù)管理子系統(tǒng)設(shè)計該系統(tǒng)的主要目的是管理高速鐵路沉降過程中基準(zhǔn)點的相關(guān)信息。該系統(tǒng)允許用戶查看鐵路沿線的基準(zhǔn)點的屬性信息、高程變化信息、以及位置信息。在上傳基準(zhǔn)點信息的時候可以選擇通過文件批量上傳和手工輸入兩種方式。在查看基準(zhǔn)點的信息的時候，該系統(tǒng)可以自動將基準(zhǔn)點繪制在Google Maps上，并加載其屬性信息、高程變化信息等相關(guān)信息，以一種直觀的方式將基準(zhǔn)點的相關(guān)信息呈現(xiàn)出來。 基準(zhǔn)點數(shù)據(jù)管理子系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖 監(jiān)測點數(shù)據(jù)管理子系統(tǒng)監(jiān)測點數(shù)據(jù)管理子系統(tǒng)主要是對鐵路沿線的各種類型的監(jiān)測點進行管理，包括監(jiān)測點的屬性信息與高程信息。該系統(tǒng)還提供監(jiān)測點高程信息與屬性信息的查詢功能，通過不同的檢索條件，可以迅速的查詢某個特定的點或者某個區(qū)段的點的屬性信息與高程信息，并將所查得到的信息通過Google Maps直觀的展示出來。 監(jiān)測數(shù)據(jù)錄入子系統(tǒng)該系統(tǒng)的主要作用主要是將平差后的監(jiān)測點的高程數(shù)據(jù)錄入到本系統(tǒng)中。該錄入系統(tǒng)分為手工錄入和文件錄用兩種方式。手工錄入主要是手工輸入監(jiān)測點的高程以及其他相關(guān)信息。而文件錄入則是將平差結(jié)果按照一定方式存入txt文件中，直接上傳文件的到服務(wù)器，服務(wù)器自動解析平差文件，將平差文件中的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)存至數(shù)據(jù)庫。在實際操作中，上傳監(jiān)測數(shù)據(jù)以第二種方式為主，第一種方式是為了某些特殊情況而設(shè)置的。 監(jiān)測點數(shù)據(jù)管理子系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖 監(jiān)測數(shù)據(jù)上傳子系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖 沉降信息顯繪子系統(tǒng)該系統(tǒng)的主要作用是對已獲得的各種監(jiān)測點的沉降數(shù)據(jù)進行圖形化顯繪。該子系統(tǒng)采用JS與flash成圖技術(shù)，使得沉降曲線動態(tài)化，能更好的表現(xiàn)出沉降曲線。該系統(tǒng)可以查看單點的沉降曲線、整個標(biāo)段縱斷面的沉降情況以及某個里程區(qū)間縱斷面的沉降情況。通過查看縱斷面的沉降情況，可以明顯看得看出整個標(biāo)段或者某個特定里程區(qū)間中沉降數(shù)據(jù)較為嚴(yán)重的斷面。 沉降信息顯繪子系統(tǒng) 沉降信息預(yù)測子系統(tǒng)沉降信息預(yù)測子系統(tǒng)的主要作用是在已有的沉降監(jiān)測數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，利用三次多項式擬合和雙曲線擬合兩種方式對已有的數(shù)據(jù)進行曲線擬合，進而得到沉降曲線的經(jīng)驗?zāi)Ｐ停瑥亩鴮崿F(xiàn)沉降量預(yù)測的功能。該系統(tǒng)最終將輸出真實沉降曲線與擬合曲線的對比分析圖以及擬合殘差圖，并提供相關(guān)圖表下載功能。 沉降信息預(yù)測子系統(tǒng) 報表輸出子系統(tǒng)該系統(tǒng)的主要作用是為各種類型的監(jiān)測點輸出對應(yīng)的沉降表。該系統(tǒng)可以輸出單點的沉降表，也可以輸出整個標(biāo)段的沉降表，還可以輸出某個里程區(qū)間的沉降表。 報表輸出子系統(tǒng) 系統(tǒng)管理子系統(tǒng)系統(tǒng)管理子系統(tǒng)主要是用來管理信息系統(tǒng)的用戶權(quán)限、用戶信息以及進行系統(tǒng)平臺的公告管理。系統(tǒng)的設(shè)計目的之一就是多用戶使用，為了使系統(tǒng)可以適應(yīng)不同角色的用戶使用，必然要對使用者的權(quán)限進行管理。此外，用戶管理系統(tǒng)還負責(zé)對系統(tǒng)公告的發(fā)布和維護。重要的公告會在系統(tǒng)的首頁顯示。 系統(tǒng)管理子系統(tǒng) 系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫設(shè)計 數(shù)據(jù)庫設(shè)計步驟雖然本系統(tǒng)采用的是開源MySQL數(shù)據(jù)庫，但是其數(shù)據(jù)庫設(shè)計的步驟還是跟其他數(shù)據(jù)庫是一樣的，主要有以下幾個步驟[37]：1) 需求分析階段準(zhǔn)確了解和分析用戶需求。2) 概念結(jié)構(gòu)設(shè)計階段該階段是整個數(shù)據(jù)庫設(shè)計的一個關(guān)鍵階段，通過對用戶需求進行綜合、歸納與抽象，形成一個獨立于具體DBMS的概念模型。3) 邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計階段該階段是將概念結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換為某個DBMS所支持的數(shù)據(jù)模型并對其進行優(yōu)化。4) 數(shù)據(jù)庫物理設(shè)計階段該階段的主要任務(wù)是為邏輯數(shù)據(jù)模型選取一個最適合應(yīng)用環(huán)境的物理結(jié)構(gòu)。5) 數(shù)據(jù)庫實施階段運用DBMS提供的數(shù)據(jù)語言、工具及宿主語言，根據(jù)邏輯設(shè)計和物理設(shè)計的結(jié)果。建立數(shù)據(jù)庫，編制與調(diào)試應(yīng)用程序，組織數(shù)據(jù)入庫，并進行試運行。6) 數(shù)據(jù)庫運行和維護階段數(shù)據(jù)庫經(jīng)過試運行階段后，就進入正式運行階段。在數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)運行過程中必須不斷地對其進行評價、調(diào)整與修改。 本系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫詳細設(shè)計根據(jù)上文的需求分析，本系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫主要存儲以下信息l 基準(zhǔn)點高程信息l 基準(zhǔn)點位置信息l 基準(zhǔn)點熟悉信息l 監(jiān)測點屬性信息l 監(jiān)測點高程信息l 監(jiān)測點位置信息以上的數(shù)據(jù)因為各個標(biāo)段不同，因此以上的數(shù)據(jù)是根據(jù)工段的不同而分開在不同的數(shù)據(jù)庫(DataBase)中的。該數(shù)據(jù)庫的命名規(guī)則為db_工段號_data 以下信息是對系統(tǒng)全局作用的l 用戶權(quán)限信息l 用戶個人信息l 系統(tǒng)公告信息上述三個表是對整個系統(tǒng)都有效的，因此其存儲在一個單一的表中，不分標(biāo)段存儲。上述三個表所在數(shù)據(jù)庫的命名規(guī)則為db_system 根據(jù)上述信息，現(xiàn)在以一個工段為單元，選取具體的基準(zhǔn)點高程信息表，監(jiān)測點屬性信息，監(jiān)測點高程信息，監(jiān)測點位置信息表，用戶個人信息表，來說明具體的數(shù)據(jù)庫設(shè)計。1) 基準(zhǔn)點高程表， 基準(zhǔn)點高程信息表結(jié)構(gòu)設(shè)計圖從上圖中可以看出，該表有5個字段，其中分別為點號、里程號、高程、測量時間以及insertflag，其中，設(shè)置insertflag的目的是防止數(shù)據(jù)的重復(fù)錄入。2) 監(jiān)測點屬性信息表， 監(jiān)測點屬性信息表設(shè)計結(jié)構(gòu)圖從上圖中可以看出，該表中有13個字段，分別為監(jiān)測點編號、工程類型、測點類型、冠號、里程、測點位置、距線路中心、基底處理類型、壓縮層厚度、處理深度、墩高、工程名稱、備注。其中將pointnumber字段設(shè)