2009年, 第26卷, 第1期　
刊出日期：2009-01-15

  

路网研究

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路网研究
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  地屏障在铁路环境振动治理工程中的应用研究

  罗 　锟，雷晓燕，刘庆杰

  铁道工程学报. 2009, 26(1): 1-6.

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  研究目的:京津城际铁路正式运营标志着我国铁路开始全面进入“高速时代”。 随着铁路运行速度的提高, 铁路沿线环境振动问题日益突显, 因此, 如何缓解由高速铁路所带来的环境振动影响, 提高沿线居民生产生活质量, 是目前迫切需要研究的课题。

  研究结论:本文通过建立车辆—轨道—路基—大地和大地—隔振屏障耦合振动模型, 运用 ANSYS大型有限元通用软件对 5种地屏障, 即空沟、夹心墙、刚性墙、排桩和三排蜂窝桩的隔振效果进行了研究。 结果表明:三排蜂窝桩减振效果可达 15dB左右、空沟为 6～ 8 dB左右、夹心墙、刚性墙和三排桩为 5 dB左右。
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  混凝土外加剂中有害物的测控项目及质控模式

  孙 　璐，王军伟

  铁道工程学报. 2009, 26(1): 6-110.

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  研究目的:通过分析外加剂中有害物的测控项目及质量控制模式和对国内、国际标准的对比, 以及对现场使用情况的分析, 总结出可行的外加剂有害物的测控项目和质控模式;提出符合我国国情的测控项目及改善现行质控模式的有效方法 。

  研究结论:现行的混凝土外加剂有害物是单元质控模式 (即只控制外加剂本身有害物含量)已不适应现场的需要, 通过对外加剂国内、国际标准的对比分析, 建议改用实用和可操作的双元质控模式(既要控制外加剂本身有害物含量, 又要控制外加剂带入混凝土中有害物总量)。 双元质控模式符合当前铁路客运专线建设推广应用聚羧酸高性能减水剂, 保证混凝土耐久性的要求。
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  瞬时风速对高速列车安全运行的影响及其控制*

  马淑红，马韫娟

  铁道工程学报. 2009, 26(1): 11-16.

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  研究目的:客运专线高速列车安全运行的风险值研究至关重要。通过对最大瞬时风速和大风盛行风向的研究分析,得出高速列车倾覆的风险值及线路与风向夹角,对客运专线高速列车安全运行构成一定影响,为客运专线大风天气下列车安全运行技术标准的制定提供科学依据。

  研究结论:以最大瞬时风速2年一遇设计值确定高速列车安全运行风险度或车速限值:当V2_max>30.0 m/s时列车停运、30. 0 m /s[V2_max[20 m /s时列车限速、V2_max[15. 0 m /s时列车正常运行。最大瞬时风速2年一遇设计风速为客运专线高速列车安全运行提供了一个具有安全性,又有风险度等级的直观评判指标。
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  铁路工程地质遥感雷达图像应用分析

  谭衢霖，魏庆朝，杨松林，胡吉平

  铁道工程学报. 2009, 26(1): 17-22.

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  研究目的:遥感图像(含航片和卫星影像)的判释与应用已成为铁路工程地质勘测不可或缺的手段之一。本文针对雷达遥感图像的铁路工程地质应用较少的状况,介绍雷达遥感图像的影像特征、彩色合成和图像处理方法,分析铁路工程地质遥感中雷达图像的应用效果;总结雷达遥感图像在不同的地质应用中特定的雷达回波响应特征,为铁路工程地质遥感雷达图像数据的选择(波段、极化、入射角、视向等)提供科学依据。

  研究结论:(1)以岩性识别和地质构造解译为例,表明雷达遥感影像在工程地质应用中具有良好的判释效果; (2)建议铁路工程地质遥感应用中发挥雷达遥感图像具有的独特优势,与光学遥感影像互补使用,并加强应用与推广,不可偏废。
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  峡口滑坡不同降雨条件下蠕变行为分析

  张友谊，刘俊新，冯　涛

  铁道工程学报. 2009, 26(1): 23-28.

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  研究目的:峡口滑坡位于四川省雅安市境内, 降雨是其主要的诱发因素之一。 为准确把握峡口滑坡由于降雨而产生的变形情况, 目前已建立了地表位移、地下位移、地下水位监测和降雨量监测的多参数监测系统。本文旨在分析峡口滑坡水文地质与工程地质条件, 运用 FLAC软件分别对不同降雨条件下峡口滑坡变形体的变形情况进行定量分析计算 , 并揭示其在不同降雨条件下的变形特征和变形机制, 为滑坡的量化评价提供科学依据。

  研究结论:坡体的变形与降雨量呈正相关趋势, 其中坡体前缘位移变化最大, 中部次之 , 后缘变化最小;在一次短历时强降雨过程中, 坡体变形随着降雨的进行而逐渐增大, 在雨停后, 变形仍会在 72 h的时间内继续增大, 达到最大后再缓慢减小。
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  边坡锚固工程质量问题及其影响

  郑 静，韩 龙，朱本珍，曾辉辉

  铁道工程学报. 2009, 26(1): 27-31.

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  研究目的:通过边坡锚固工程质量的检查与检测分析,研究总结边坡锚固工程主要存在的质量问题及其对边坡锚固工程的影响,为边坡锚固工程结构工作状态和既有锚固工程边坡稳定性评价提供依据。

  研究结论:边坡锚固工程为隐蔽工程,主要存在锚头、锚筋、外锚结构物和防腐方面的质量问题及预应力损失的问题。其中锚头、锚筋、外锚结构物的问题基本为施工质量问题;防腐问题既有施工质量问题,也有设计考虑不周所造成的问题,但因施工质量不佳或偷工减料而造成的防腐问题占绝大多数;预应力损失问题既有锚固体本身和张拉系统产生的正常损失,也有因施工质量而造成的非正常损失。以上问题中,既有人为因素造成的,也有技术原因造成的。锚头、锚筋、外锚结构物和防腐方面的质量问题对边坡锚固工程构成直接影响,而预应力损失对边坡锚固工程的影响应视具体情况而定。
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  多年冻土区典型路堑边坡失稳病害的防治

  赵相卿，熊治文，韩龙武，杨永鹏

  铁道工程学报. 2009, 26(1): 32-35.

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  多年冻土;青藏铁路;人为上限;路堑边坡
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  高速铁路无砟轨道振动分析

  雷晓燕，仲志武

  铁道工程学报. 2009, 26(1): 36-40.

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  研究目的:通过建立考虑线路随机不平顺的轨道结构连续双层梁模型,提出分析高速铁路弹性支承块式无砟轨道结构振动的数值方法,为无砟轨道结构设计提供指导。

  研究结论:对轨道结构振动方程进行傅里叶变换,求解傅里叶变换域中的振动位移,再通过快速离散傅里叶逆变换得到轨道结构的振动响应。线路随机不平顺是根据实测的功率谱函数在计算机上生成的。相对于其它复杂的车辆-轨道耦合动力学模型,该方法简单可行,借助于Matlab软件使得程序编制容易实现,且能反映轨道振动的基本规律和特点,尤其适合于整趟列车通过时轨道结构振动分析的情况。作为应用实例,对高速铁路弹性支承块式无砟轨道进行了振动分析,分析了线路不平顺等级、轨枕垫板和弹性扣件刚度、轨道基础刚度和列车速度对轨道振动的影响,得到了轨枕块橡胶垫板静刚度和橡胶套靴静刚度的合理设计值范围 分别为60~90MN/m和120~150MN/m。
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  无砟轨道CPó测量工艺及费用的探讨

  李成栋

  铁道工程学报. 2009, 26(1): 41-43.

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  研究目的:无砟轨道是我国铁路客运专线的主要结构型式,无砟轨道CPó测量是控制无砟轨道线路平顺度的关键技术,也是决定铁路客运专线成功与否的重要因素之一。通过本文对CPó测量工艺的研究,及对施工现场的实地调研,分析CPó测量费用的构成,同时结合相关技术规范和现行的铁道部费用标准进行费用测算,为无砟轨道CPó测量费用标准的确定提供依据。

  研究结论:通过对无砟轨道测量工艺的研究和施工现场的调研,经过分析及测算,提出了无砟轨道CPó测量的步骤、工作内容、人员机械配置及工效,进而测算出工程经济指标。经初步测算,无砟轨道CPó布网测量相关费用为1. 33万元/正线km。每正线公里的复测费用为0. 93万元。
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  CPó平面网必要点位精度的研究

  程 昂，刘成龙，徐小左

  铁道工程学报. 2009, 26(1): 44-48.

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  研究目的:在考虑CPó网的观测网形以及网中观测值的必要观测精度的前提下,对CPó标准网以及改进网的必要点位精度进行仿真计算。通过误差理论分析,探讨CPó点在2种网形下的合理点位精度,并进一步推算CPó标准网以及改进网2次测量CPó点X、Y方向坐标较差的合理允许误差。

  研究结论:采用边角网精度估算的方法,推算CPó控制网的必要点位精度。认为改进CPó网的交互强度虽比标准的CPó网好,但其点位精度却比标准的CPó网差,在横向精度方面差异更大。对标准CPó网而言,其合理的可重复性测量精度应[?1. 5 mm, 2次测量CPó点X、Y方向坐标较差的允许值应[?3. 0 mm;对改进的CPó网而言,其合理的可重复性测量精度应[?2. 0 mm, 2次测量CPó点X、Y方向坐标较差的允许值应[?4. 0 mm。
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  既有线三维精测技术分析

  朱洪涛，徐 荣

  铁道工程学报. 2009, 26(1): 49-51.

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  研究目的:针对铁路大提速背景下既有线精细化管理的迫切需要,对以直接测量轨道三维坐标的既有线三维定位测量技术方案、实施方法及存在的问题进行详细的分析与论述,以直接测量轨道三维坐标的方法实现既有线三维精测的技术,把既有线轨道精检细修战略推向三维精测的新阶段。

  研究结论:通过分析表明,受测量效率等多种因素影响,基于全站仪的轨道三维定位测量系统仅适用于对既有线进行一次性(或长周期)的线形参数测量。为了解决线路日常检查的需要,拟建立以轨道沿线设置的轨道桩为基准的既有线三维约束测量系统体系,借助类似支距尺的简单工具进行人工测量。为研究高效、经济的既有线三维约束测量系统,并与既有线三维定位测量共同构成一个完整的既有线三维精测数字化解决案提供了理论依据与思路。
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  南京长江大桥有砟桥道床弹性改善的研究

  周 宇，许玉德，周红青，陈利明

  铁道工程学报. 2009, 26(1): 52-57.

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  研究目的:为考察道砟垫对南京长江大桥有砟桥道床弹性的改善效果,在室内试验基础上,通过仿真计算和现场测试,分析了3种不同厚度道砟垫对有砟桥轮轨动力响应的改善情况。

  研究结论:仿真计算和现场测试都表明:铺设道砟垫对低频轮轨力、钢轨和轨枕的垂向位移、钢轨和轨枕的振动加速度有一定改善;对道床垂向位移、道床振动加速度有明显改善效果,道床垂向位移可增加50%以上,道床振动加速度可降低45%以上;道砟垫对动力响应的影响与列车速度、轨道不平顺波长和波深的关系不大; 30 mm厚度的道砟垫对道床的弹性改善效果较好,且其产生的轨道整体动刚度与明桥面的轨道整体动刚度较接近,有利于实现明桥面和引桥的刚度过渡。
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  石环公路跨石太铁路斜拉桥转体施工技术

  毛锁明

  铁道工程学报. 2009, 26(1): 58-62.

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  研究目的:结合石家庄市环城公路跨石太铁路分离式立交桥主桥)转体斜拉桥的施工,对桥梁平转法施工中的关键工序控制进行探讨分析。

  研究结论:实现大吨位转体桥梁连续成功转体的关键在于: (1)转动体系设计必须合理有效,这是保证转体成功的先决条件; (2)转体球铰的加工及安装精度是保证转体成功的基础; (3)配重和称重试验是保证顺利转体的重要保障; (4)周密完善的转体实施过程组织是确保转体施工顺利实施的最后关键一环。
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  泰州大桥南锚碇巨型沉井排水下沉施工技术

  陶建山

  铁道工程学报. 2009, 26(1): 63-66.

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  研究目的:随着国内经济发展及大型沉井基础的开发应用,泰州长江公路大桥南锚碇沉井基础长67. 9 m,宽52 m,高41 m,在长江岸边的冲积沙土地质中下沉,选用排水下沉和不排水下沉相结合的两个施工方案,如何确保沉井结构和附近建筑物以及长江大堤的安全是关键;本文仅介绍沉井钢壳拼装,混凝土接高,深井降水和泵吸挖土的排水下沉施工方案,达到安全优质快速下沉的目的。

  研究结论:采用排水下沉,沉降系数大,深井降水效果好,泵吸挖土效率高、出泥量大,下沉速度再创新高;安全可控制,质量有保证,环境易达标;沉井接高浇筑质量和下沉偏差都得到了很好控制,达到规范标准;通过回灌水附近建筑物和长江大堤的沉降得到有效控制,确保了人民生命财产安全。采用深井降水和泵吸挖土的排水下沉方案,能达到安全快速施工大型沉井基础的目的,同时也掌握了大型沉井排水下沉的关键施工技术。
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  厦门翔安海底隧道土石交界软弱地层全断面注浆试验研究

  徐海廷，王全胜，孙国庆，李治国

  铁道工程学报. 2009, 26(1): 67-71.

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  研究目的:厦门东通道(翔安隧道)设计要穿越F1、F2、F3、F4 4个风化深槽(囊),为了保证海底隧道顺利通过风化深槽(囊),在服务隧道土石交界不良地质段,进行了全断面超前预注浆试验,为顺利通过海底风化深槽(囊)打下基础,并为其它类似工程提供参考。

  研究结论:全断面超前预注浆处理全强风化软弱地层效果好,但注浆过程中要严格控制注浆工艺和注浆参数。注浆工艺以前进式分段注浆为主,可结合后退式注浆;海底风化槽注浆纵向加固长度不宜超过25 m,径向加固范围服务隧道建议为轮廓线外4 m,行车隧道建议为轮廓线外5 m;注浆材料宜采用超细水泥。
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  浅埋暗挖法施工近接交叉地铁隧道地表沉降监测分析

  郑保才，程文斌，胡国伟

  铁道工程学报. 2009, 26(1): 72-76.

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  研究目的:结合某城市地铁5号线与6号线近接交叉隧道施工现场监测,对大跨度交叉隧道采用浅埋暗挖法施工的地表变形规律分析,总结出交叉隧道地表沉降产生的原因。
  研究结论:(1)交叉近接隧道采用浅埋暗挖法施工的地表沉降曲线形状与合成的Logstic曲线比较吻合。(2)交叉结构开挖过程中的反复扰动和结构间的体系转换等是地表变形的主要原因。(3)施工过程中合理的开挖步距、增设临时仰拱及注浆加固等措施对控制地表变形有比较显著的作用。研究结果对浅埋暗挖施工、优化施工顺序、合理利用和控制交叉隧道施工引起的变形叠加具有一定的实际参考价值。
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  张力腿型悬浮隧道涡激响应影响因素分析

  秦银刚，周晓军

  铁道工程学报. 2009, 26(1): 77-81.

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  研究目的:将多跨悬浮隧道管段简化为作用在锚索端部的集中质量。根据舒适性要求,假定悬浮隧道是小振幅运动。不考虑悬浮隧道张力腿自身的涡激振动对悬浮隧道管段的影响时,在横流向涡激升力作用下建立悬浮隧道垂直于流向的振动方程。将倾斜式张力腿等效成水平张力腿和垂直张力腿。仅考虑悬浮隧道做垂直于流向振动,对于作用于悬浮隧道上的张力腿作用力。将作用于悬浮隧道上的涡激作用力简化为简谐荷载。采用龙格-库塔积分法对振动方程进行了数值求解,并利用MATLAB程序对不同参数情况进行模拟。着重研究了张力腿结构性质的变化对悬浮隧道动力响应的影响。

  研究结论:研究结果表明,张力腿与海底水平面的夹角对响应影响并不大,张力腿的轴向刚度和初始张力对响应有相同的规律。
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  铁路隧道建设与水环境关系分析

  杜 欣，曾亚武，岳全贵

  铁道工程学报. 2009, 26(1): 82-85.

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  研究目的:隧道建设在我国正伴随着铁路事业迎来新的发展,但是长期以来隧道建设和自然环境之间始终存在着难以调和的矛盾。本文试图从隧道建设与地下水环境相互影响的正反两方面着手,分析地下水环境影响隧道施工与运营的成因,以及隧道建设对地下水环境与隧址区生态环境影响的成因,为隧道工程建设提供相关的参考。

  研究结论:隧道建设与生态环境是相互影响制约的矛盾体。隧道建设过程中,当隧址区岩溶暗河发育、地下水力联系紧密时,隧道开挖应力场与渗流场耦合作用强烈使得围岩出现过大塑性变形,容易发生突水、突泥等生产安全事故。隧道建成后长期疏干地下水,改变了应力场与渗流场的原有平衡,使得地表水枯竭,引起地面沉降,造成生态环境的恶化。
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  高压富水地层超深埋特长隧道施工技术研究

  卿三惠，杨家松，黄世红

  铁道工程学报. 2009, 26(1): 86-91.

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  研究目的:我国修建的锦屏隧道全长17. 5 km,具有洞身埋深大(2 375 m),断层、褶皱、可溶岩发育,独头掘进无轨运输距离长(9 800 m),施工工期紧(50个月)等特点。迫切需要解决出现高压涌水及跨岩爆地质灾害、威胁隧道施工安全的问题。

  研究结果:通过流体力学模拟试验,采取择机封堵、超前帷幕注浆、径向封堵灌浆、摸袋和索囊封堵灌浆等技术,有效封堵了高压大流量地下水;通过离散单元法数值模拟试验,采取超前应力解除、控制爆破及水胀式锚杆、挂网、钢筋拱肋、喷超细沸石粉添加剂混凝土等岩爆预防措施,有效防治了岩爆灾害;通过气体力学模拟试验,研究了大功率射流风机及射流巷道式通风技术,解决了独头掘进超长距离的无轨运输施工通风技术难题,创造了独头掘进9 800 m无轨运输的世界记录;通过综合超前地质预报、岩爆与富水段喷射混凝土、特长 隧道快速施工及监测等技术的深入研究,提高了超前地质预报的准确率(85%以上)及施工效果。锦屏隧道的成功修建,总结了一套高压富水地层深埋特长隧道综合施工技术及工艺,推进了我国隧道施工技术的发展。
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  一种应用于高速铁路的GSM-R快速切换算法研究

  吴 昊，谷勇浩，钟章队

  铁道工程学报. 2009, 26(1): 92-96.

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  研究目的:随着我国高速铁路和客运专线建设,GSM-R数字移动通信系统在我国铁路得到迅速发展,同时也带来一些亟待解决的问题。GSM-R的线状覆盖方式,使列车运行过程中越区切换频繁发生,切换性能对系统的服务质量和行车安全有很大的影响,尤其是高速列车对GSM-R系统越区切换提出更加严格的要求。为在高速环境下实现快速可靠切换,针对切换算法进行研究,提出一种快速切换算法,达到缩短切换时延,提高高速环境下跨MSC间越区切换的成功率的目标。

  研究结论:通过研究提出了一种适用于高速铁路环境下的新型快速切换算法。在理论上对该算法的实现方式和性能进行了分析,并与常规的切换算法在切换时延上进行了比较。结果表明本算法在缩短切换时延上具有一定的优势,特别在跨MSC切换时能减少约64%的时延。采用快速切换算法非常适用于高速环境,通过缩短切换时间,从而提高切换成功率,为移动通信系统提供更高的可靠性和有效性。
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  交通公平性的衡量角度与模型描述

  石 京，杨 朗，黄 谦，应习文

  铁道工程学报. 2009, 26(1): 97-101.

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  研究目的:对交通公平性的衡量角度加以区分并分别建立相应的量化评价模型。

  研究结论:从不同交通方式之间、不同群体之间、不同地区之间、不同代际之间4种衡量角度出发,探讨了交通公平性问题的理论本质和表现形式。在此基础上建立了数学模型用于描述上述公平性问题,其中包括基于外部成本最小化的不同交通方式之间的公平性评价模型、基于W ilson熵分布假设的不同群体效益归属公平性的评价模型、以地区经济发展水平、物价水平等为基本参数的地区公平性评价模型,以及考虑生活质量变化和偏好比率的代际公平性判别模型。4种衡量角度区分使交通公平性分析得到细化并更加全面,数学模型的建立使量化评价交通公平性成为可能。
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  高速铁路运输综合成本测算研究

  杨 瑜，王怀相

  铁道工程学报. 2009, 26(1): 102-106.

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  研究目的:高速铁路的运输成本除了能以货币形式直接表现的经营支出外,还包括因高速铁路运行所带来的噪音影响、环境污染等不能通过货币来计量的隐形外部资源。文章旨在借鉴生命周期理论的思想,通过对高速铁路运输成本项目的分析,构建高速铁路综合成本分析框架。 研究结论:通过对京沪高速铁路2015年运输综合成本的实证研究,发现在高速铁路运输综合成本中,外部成本占有相当重要的比例。因此要加强对交通基础设施项目的成本计量研究,尤其要充分重视运输业中的隐形外部成本,深入研究高速铁路运输综合成本的测算方法,准确地归集和计算高速铁路的成本项目,为高速铁路经营决策提供主要依据。
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  国有企业财务风险的应对措施研究

  任 宇，杨 扬

  铁道工程学报. 2009, 26(1): 107-110.

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  研究目的:国有企业由于存在着治理结构的欠缺,普遍缺乏风险防范机制,三九集团财务危机、中航油(新加坡)公司金融衍生工具交易重大损失,反映出一些企业财务风险管理工作的薄弱性。因此,研究国有企业财务风险特点并采取一定措施进行防范和管理已成为当前所面临的一个重要的课题。

  研究结论:本文从宏观和微观2个角度,通过对财务风险内涵及其形成根源的阐述,和国有企业财务风险的收集与整理,探索性地提出国有企业规避财务风险可采取5项措施,即理顺国有资产产权关系,依法治理企业;加大产业政策调整力度,规范国有企业投资领域;构建出资人财务监督体系;把风险管理文化融入企业文化建设;加强企业内部管理,提高财务决策的科学化水平。