Состав мониторинга для отдельных объектов и направлений зависит от показателей надежности, определяемых по алгоритму, в основу которого положены следующие пять принципов.
- Показатели надежности объектов земляного полотна и их ранжирование по степени потенциальной опасности определяются отдельно по каждому возможному виду деформации.
- Показатель надежности отдельного объекта земляного полотна имеет малую достоверность ввиду небольшого статистического ряда наблюдений, поэтому надежность оценивается через осредненный показатель надежности, определяемый для однородной группы объектов.
Формирование групп однородных объектов производится по равенству выбранных на основе моделей деформирования значимых параметров объектов, в качестве которых принимаются физические характеристики. Формирование группы по признаку наличия или отсутствия на объекте отказов (отнесение в группу только деформирующихся объектов или наоборот) не допускается.
- Учитывая известную периодичность изменения климатических условий, связанную с солнечной активностью, отрезок времени, по которому оценивается надежность, принимается, как правило, не менее полного солнечного цикла в 22 года при деформациях гравитационной природы и полуцикла в 11 лет при деформациях, в основе которых лежат температурные поля.
- За объектами с низкими показателями надежности устанавливается мониторинг, включающий инструментальные наблюдения, по результатам которого показатели надежности отдельных объектов постоянно уточняются.
Следуя предложенным принципам, в алгоритме определения показателей надежности может быть выделено также пять этапов с использованием на каждом из них отдельных методов:
- Выделение подмножеств (классов) объектов земляного полотна, которые должны быть проверены на потенциальную опасность по отношению к выбранному типу деформации; выполняется на основе логического анализа на уровне основных моделей процессов деформирования.
- Разделение подмножеств по основным параметрам на группы объектов, однородные относительно вероятности появления на них деформации; осуществляется методом природных аналогий.
- Определение показателя надежности группы и проверка группы на однородность; вычисляется методом статистических испытаний.
- Ранжирование групп по степени надежности, определение потенциально опасных объектов и выбор объектов для мониторинга; производится на основе технико-экономического анализа.
- Мониторинг объектов земляного полотна и корректировка по его результатам показателей надежности; применяются инструментальный и математический методы.
Эффективность мониторинга во многом определяется правильностью выбора методов наблюдений, которые должны обладать комплексом свойств: объективностью, достоверностью, простотой проведения, оперативностью, дешевизной. По методам наблюдений мониторинг может быть разделен на две характерные части:
- мониторинг индивидуальных объектов, применяющийся для отдельных наиболее
крупных объектов, деформации которых могут привести к возникновению полных отказов и вызвать большие затраты на ликвидацию их последствий;
- мониторинг целых участков и направлений, применяющийся для деформаций массового характера на большом протяжении.
Для мониторинга первой части допускаются более детальные методы наблюдения, требующие большой трудоемкости, а для мониторинга второй части, учитывая протяженность, необходимо использовать методы, главными свойствами которых будут быстрота проведения и дешевизна. В качестве методов для первой части могут быть предложены режимные наблюдения на основе инженерно-геодезических измерений, температурные и гидрологические наблюдения в скважинах и др. Для второй части перспективными являются наблюдения за состоянием земляного полотна с помощью оценки изменения: геометрии рельсовой колеи по проходам путеизмерительных вагонов, литологии и влаж-ностного режима земляного полотна с помощью георадаров, а также деформационных свойств подрельсового основания нагрузочными устройствами.
