铁路路基工程智能建造体系及关键技术

律清华

中铁二十三局第二工程有限公司 黑龙江省齐齐哈尔市102600

摘要：针对新形势下铁路技术的发展要求，建设单位必须抓住有轨电车运营的关键点，明确国家提出的土建工程的基本要求，从技术层面入手，规范具体的关键点。铁路下部结构技术的智能设计数据包含丰富的信息和知识，对管理决策具有重要价值。为了探索数据的价值，有必要为智能建筑构建数据服务。在此基础上，分析了智能建筑系统的关键技术和铁路下部结构技术。

关键词：铁路路基；智能建造；智能高铁；建造技术

引言

铁路桥梁是整个铁路网不可或缺的重要组成部分，路基压实质量将对整个工程的整体质量产生重大影响。这也适用于人们的人身安全。在实际施工过程中，根据现场实际情况，以合格的施工质量为指导，合理选择施工方法，确保腹板端部压实质量符合设计和规范要求。随着先进信息技术的发展，铁路建设技术发生了巨大的创新和发展，对铁路管理模式的要求也相应提高。

1、铁路路基工程的主要特点

1.1环境因素

由于铁路工作环境复杂，铁路大坝在自然环境中经受着大自然的洗礼。但不可否认的是，随着我国高铁建设的发展，影响地下建设的自然因素逐渐多样化，如结构、水文条件、地震带、冻土区等。在这种情况下，应在道路建设过程中对当地自然环境进行科学研究和分析，并使施工技术和技术及时适应季节和生态变化。

1.2岩土工程结构

路基结构具有连续的岩土结构介质，对承载能力和拉力有一定的要求和标准。其结构结构破碎、多孔、不均匀，具有广泛的应用范围和对复杂地形的适应性。由于岩石和土壤类型不同，它们也容易受到气候变化、水位波动和地质灾害等外部因素的影响。

1.3负载要求

满足铁路轨道的荷载要求有利于提高路基的稳定性。运营期间铺设在轨道上的路基的荷载标准与列车的荷载标准不同，这对路基的实际性能影响较小。因此，在施工过程中，路基的施工试验应在科学的试验环境中进行，以减少路基失稳等一批施工质量问题的发生。

2.铁路智能施工技术系统体系结构

铁路智能化建设的核心在于土木工程各方面的数字化、网络化和智能化。与传统的建造方法相比，最重要的变化是在人类和物理系统之间增加了信息系统。人类的一些感知、分析和决策功能被转移到信息系统的复制上，然后物理系统可以被信息系统控制，以取代人们进行更多的管理和建设活动。中产阶级的信息系统不仅具有较强的感知、计算分析和控制能力，而且具有学习、改进和生成知识的能力。它可以实现铁路建设全过程的数字模拟、感知、记录和协作，解决铁路建设过程中的复杂性和不确定性问题；它可以提高施工质量，缩短施工时间，节约资源，控制成本。

3道路路基施工技术质量要求分析

3.1结构稳定性

路基主要用于支撑路面。在路基技术施工过程中，必须保证路基结构的稳定性，这对腹板路面的稳定性至关重要。因此，在路基技术的施工过程中，可以采用精确的施工技术来提高路基的稳定性，避免路基变形。在正式施工前，应根据实际需要对施工情况进行系统审查，选择科学合理的设计技术，以确保路基的稳定性，避免后期养护过程中变形。

3.2加强合理性

经过分析目前的情况，社会经济水平的显著提高，在巨大的压力下增加了交通基础设施的实力。在外部荷载的影响下，路基表现出不同的影响，如位移和应力的变化。如果路床的承载能力不能满足外部荷载的实际要求，这将直接导致道路落差，甚至导致道路出现大裂缝等问题。为了避免交通流量过大导致路基坍塌，有必要系统地考察相关交通需求，为路基技术的有效使用创造良好的基础，避免外力作用高于路基的荷载力。为了使路基更密实，有必要增加混凝土振动的强度，以保持路基内部结构的一定强度。根据相关设计要求，对路基的开挖和填筑进行系统施工，以确保建设项目的标准和规范。

4铁路工程管理的现状分析

铁路在人们的日常生活中发挥着重要作用，无论是作为一种交通工具还是作为一种运输工具。特别是随着社会经济的快速发展，铁路建设越来越受到重视，但铁路工程的管理方法和方法仍存在许多问题。因此，中国必须加强铁路技术项目管理。

4.1管理体系不足

建立健全的管理体系是公司项目管理的基础。《工程项目管理规范》是一份权威的项目管理文件，公司不能直接使用它来执行项目管理工作。相反，他们根据公司的发展阶段创建适合自己公司发展的管理体系，以控制公司的项目管理。目前，大多数为铁路技术投保的公司都是国有企业，许多铁路建设项目都是政治任务。公司在管理过程中缺乏改进项目管理的动力，许多公司缺乏完整的项目管理体系、科学的管理方法和不规范的施工过程管理。

4.2低安全管理

我国铁路建设安全管理存在不足，特别是由于调度限制、施工工艺和环境复杂、施工人员安全防护不足等因素，容易引发安全风险，对铁路施工人员的生命和物质安全构成威胁。此外，在铁路工程施工过程中，施工现场对施工现场缺乏严格的安全管理，现场安全管理水平相对较低。他们没有严格按照规定储存易燃易爆材料，这增加了发生火灾或爆炸事故的可能性。

4.3管理信息水平低

目前，我国铁路建设规模仍呈现出不断扩大的趋势。由于现代化和规模化的要求，传统的铁路技术管理模式已经偏离了当前社会发展的需要。一方面，随着先进信息技术的发展，铁路技术经历了重大的创新和发展，对铁路管理模式的要求也相应提高。如果铁路建设继续沿用以前的管理模式，将无法达到预期的效果。另一方面，由于铁路技术的不断改进，近年来许多项目没有花足够的时间或精力打破传统的管理模式，导致铁路技术管理的质量和有效性受到限制。

5铁路路基工程智能建造体系及关键技术

5.1路床技术智能化研究

第一，智能综合调查。利用多源遥感技术进行从空间到地面的宏观监测；对无人机平台、倾斜激光雷达和机载地球物理探测等技术的微观理解；通过土壤测绘和直接收集土壤信息进行微观实施；利用钻探、地球物理勘探、测试、实验室分析等手段进行勘探和精确控制；通过使用数字平台、电子沙盘、BIM+GIS等信息技术手段进行信息传输，我们希望创建一个集“空间、空间和内部信息”于一体的综合测量系统，构建新的测量模型、标准和完整的技术包。

第二，基于BIM的协同三维设计。进行BIM正向设计，建立全生命周期的智能数据管理，研究铁路BIM模型单元的划分和交付标准，研究基于BIM的铁路工程结构规划和BIM设计规划，开发铁路技术BIM协同设计管理平台，共享元数据和内容。建立铁路行业BIM标准构件库和BIM设计接口，运营各类专业BIM设计和仿真平台。

5.2路基技术智能化施工

智能筑路机集成北斗定位、多源信息采集、智能控制等先进技术，实现对各种关键施工参数的自动监测。通过分析和优化设计参数，如地质变化、填充财产和岩土动力学财产，为机械操作提供实时反馈和指导/控制。在地基处理施工过程中，实现了CFG桩、螺旋桩、旋梁节点桩、混合桩等常见桩型关键参数的自动监测。探索了基于钻井动态变化的地层识别，以指导、验证和优化设计解决方案。在路基填筑施工中，基于路径算法和机械智能控制，实现压路机无人操作，并根据压实质量的连续检测结果自动规划填筑路径。

5.3路基填筑质量的连续检查

道路填筑技术的压实质量对道路的稳定性和承载能力有着重要的影响。通常，根据测量的压实度和沉降指标，采用“填砂法”和“环切法”等现场方法进行检测和评估。随着科学技术的进步和发展，连续压实控制技术应运而生。该技术在振动压缩过程中捕获反应信号，并实时计算和处理这些信号。根据处理后的结果信息评估压实质量，并在管理平台和车辆屏幕上直观显示相关数据，以控制填筑。智能压实控制技术是基于连续压实控制技术来识别和评估填土压实过程中的压实度。利用人工智能建立决策和反馈控制系统，实现对填筑过程的动态监测和反馈控制，实现压实效率的自动优化。因此，如何利用大数据技术对实时采集的削坡压实过程质量数据进行处理，科学建立决策和反馈系统，以满足施工人员的工作需要，从而提高项目管理和施工技术水平以及地下智能压实技术的发展趋势[4]。

5.4路基变形自动监测与评价

高速重载车辆的现象越来越严重，导致铁路寿命缩短，甚至性能受损。测试铁路的承载能力，控制车辆荷载、车轮宽度、路基高度、基层厚度和表层厚度，变得越来越紧迫。道床的变形分析在生产中至关重要。路基的变形不仅与地面填料和铺路材料有关，还与交通荷载有关。目前，对道路变形的分析可以加强或优化路面和路面的预处理。优化材料选择也可以减少变形，最大限度地减少已知的危险，这对铁路建设非常有帮助。随着自动化监测和物联网技术的发展，全自动轨道变形监测系统已适用于前端数据采集设备可靠性的长期监测，以及轨道的可视化和科学分析决策。后端数据。通过建设沉降自动监测系统，实现高密度、长期、不间断、低等级的变形监测和管理，具有实时在线、安全可靠、经济适用的特点[5]。

结束语

近年来，随着经济建设的加快，中国铁路行业也呈现出强劲的发展趋势。与此同时，在不断发展的过程中，中国铁路建设逐渐适应了社会经济的发展，推动铁路运输业进入新的发展阶段。智能施工是通过计算机技术、物联网技术、机械电子技术、施工技术和管理科学的融合，促进铁路工程协同设计、智能施工和信息化管理的一种施工方法。这是加快铁路技术转型和现代化的最重要途径。根据铁路工程建设的发展需要，加强铁路下部结构的智能化建设十分重要。

参考文献

[1]何华武、朱亮、李平等。智能高铁系统框架研究[J]。中国铁路，2019（3）：1-8

[2]王同军。中国铁路大数据应用顶层设计的研究与实践[J]。中国铁路，2020（12）：1-9

[3] 蔡德德、朱宏伟、叶阳生等。铁路建设，2020，60（4）：28-33

[4] 叶阳生、朱宏伟、姚俊凯等。中国铁道科学，2021，42（5）：1-11

[5]蔡峰先生、卢晨先生和邓超先生。滑模摊铺技术在连镇高速铁路施工中的应用[J]。道路机械和工程机械，2020，37（7）：37-41