2009年, 第26卷, 第12期　
刊出日期：2009-12-15

  

路网研究

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路网研究
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  张唐铁路承德至唐山段线路走向方案研究

  张柯，肖连山，阎建斌

  铁道工程学报. 2009, 26(12): 1-4.

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  研究目的：通过对张唐线承德至唐山段控制因素的分析,遵循“以人为本、服务运输、强本减末、系统优化、着眼发展”的设计理念,线路走向方案从路网、环保、地质、规划、工程数量等方面的权衡考虑,确定推荐方案,为同类别山区选线设计积累经验。

  研究结论:在对张唐线承德至唐山段整体着重从路网结合工程数量分析的基础上确定出“西线方案”为推荐方案;在对承德西至兴隆山段着重从环保、地质及规划结合工程数量分析的基础上确定出“绕避保护区方案”为推荐方案;在遵化段范围从以上各方面分析最终确定“遵化西方案”为推荐方案。通过具体的过程分析体现了路网、环保、地质、规划、工程数量对方案选线的影响及重要性。
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  困难山区铁路工程布局设计研究

  卓建成

  铁道工程学报. 2009, 26(12): 5-7.

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  研究目的：铁路建设是一项百年工程,尤其是桥隧比重大的山区铁路,各类工程所遇到的地质问题更具复杂性和多样性。因此,对困难山区铁路工程布局设计提出了更高的要求。本文对一条铁路线的桥梁、隧道、路基工程布局设计进行总结,以指导选线和工程处理,力求系统设计最优。

  研究结论:为了能使困难山区铁路工程建设做到技术可行、经济合理、安全可靠,工程布局设计要纠正“重桥隧、轻路基”的思想,避免出现南昆线、内昆线中桥隧工程布局“偏紧、偏少”的现象,减少“假路基”,对可能出现工程病害的高填、深挖及重大不良地质地段,应经桥隧与路基方案综合比选后,考虑经济合理、技术稳妥及安全等因素择优选用,从而降低施工运营风险。
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  汶川地震对道路工程选线的影响

  白朝能

  铁道工程学报. 2009, 26(12): 8-11.

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  研究目的：研究如何在工程建设的源头—选线阶段通过合理的选线,从而达到科学地减震防灾的目的。

  研究结论:(1)在高烈度震区特别是断裂带附近选线时,当以路基通过时应尽量平行通过且不能位于断裂带内,当需要跨越断裂带时尽量垂直通过,隧道洞门边仰坡不应垂直断裂带布置; (2)选线应尽量绕避危岩落石分布广泛的地段; (3)线路宜避开断裂带,难以绕避时,应在断裂带较窄处以简易工程垂直通过,可以低矮路基、短桥矮桥等工程通过; (4)线路通过峡谷时应考虑堰塞湖、不稳定斜坡体、滑坡、岩堆、泥石流等潜在不利因素的影响,合理选择线位标高; (5)当工程毗邻的自然坡体稳定性较差,影响到工程安全时,应进行加固和绕避不稳定体的方案比选; (6)线路通过高烈度震区时尽量多设隧道,少做桥、路结构物; (7)不设或少设陡坡傍山桥、路结构物,不设或少设小半径曲线,特别是不良地质重灾群发区域。
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  湖北省铁路网布局研究

  张华钧

  铁道工程学报. 2009, 26(12): 12-16.

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  研究目的：通过对张唐线承德至唐山段控制因素的分析,遵循“以人为本、服务运输、强本减末、系统优化、着眼发展”的设计理念,线路走向方案从路网、环保、地质、规划、工程数量等方面的权衡考虑,确定推荐方案,为同类别山区选线设计积累经验。

  湖北省铁路位于我国铁路中部,南北、东西铁路通道交汇,做好其规划,加强与周边省市的衔接,统筹布局,着眼长远,对满足客货运输需要,促进当前全国铁路建设跨越式式发展、以及保障经济可持续发展均具有重要意义。
  研究结论:本文分析了湖北省社会经济、城镇体系及交通发展特征,提出了符合湖北省铁路网络规划的布局方案。规划全省形成“五纵两横”的干线铁路网,规划线路长5 564 km,处于中部地区前列;在武汉城市圈形成“一环五轴”的放射状城际线网,全长1 048. 8 km,介于国内外发达城市圈适中水平。规划完善了铁路网络布局,加强了与鄂东城市圈、鄂西生态圈相适应的铁路建设,促进了旅游产业发展以及矿产资源开发,形成了湖北“54321”铁路交通圈目标。
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  向莆铁路接轨方案研究

  赵忠保

  铁道工程学报. 2009, 26(12): 17-19.

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  研究目的：铁路项目起讫点接轨方案的选择,直接影响铁路网的规划布局和项目的功能定位,如何巧妙地结合当地的自然条件,发掘最合适的路线,确有其深邃的价值,本文主要阐述如何根据路网性质、区域经济、线路走向、作业点布局、工程投资等给合比较,来解决牵涉范围广、涉及因素复杂的铁路项目起讫点接轨问题。

  研究结论:本文依据海峡西岸经济区的布局和福建沿海城市的特征,提出有价值的终点方案,运用定量与定性相结合的手段,确定终点方案为福州、莆田或同时引入福州、莆田方案的初步意见,经全方位多层次综合比选,并采用多目标决策方法进行综合评价,最终得出同时引入福州、莆田方案综合最优,并予以推荐。
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  遂渝铁路蓼叶湾大桥勘察认识

  汪国信，李 东

  铁道工程学报. 2009, 26(12): 20-24.

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  研究目的：目前新建铁路以高速铁路为主,线路桥梁比重大幅提高,对地质勘察的要求越来越高;对地质条件简单的桥基勘察,按常规勘察,问题不大,但对地质条件复杂的桥基勘察,影响因素众多,存在认识逐步加深的问题。本文以遂渝铁路蓼叶湾大桥的地质勘察过程为例,剖析了各阶段地质勘察中存在的问题、原因和解决办法,提出了确保地质条件复杂的桥基勘察质量的认识。

  研究结论:对于地质条件复杂的桥梁工程勘察,应做到:采用综合勘探方法,但应以地质测绘为主导;开展精细化地质勘察,勘探工作量超出常规很多,是完全必要的,也是必须的;加强专业之间的协调、配合,先由地质专业查明控制墩台布置的地质因素,再由桥梁专业进行墩台、桩位布置。
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  贵阳至广州铁路速度目标值选择

  张红伟，苟智平，曾仲艳

  铁道工程学报. 2009, 26(12): 25-29.

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  研究目的：通过对时间目标值、基础设施速度目标值以及列车运行速度目标值三者的选择;从技术的可行性、经济的合理性以及我国铁路技术的长远发展角度分析,来确定合理的速度目标值。

  研究结论:结合本线功能定位,从客流构成、不同运输方式旅行时间及时间目标值的选择角度分析,建议时间目标值应控制在5 h以内,需采用200 km /h及以上的速度方案;根据时间目标值的要求及相邻路网的速度目标值并结合沿线地形条件,从工程投资及经济效益角度分析250 km /h投资效益最优。结合我国客货共线铁路速度目标值发展趋势、不同速度目标值对线路能力、运输组织的影响分析及我国机车车辆对250 km /h速度适应性分析, 200 km /h(基础设施预留250 km /h)方案较200 km /h方案工程投资增加不多,且线路平面条件较高,所以推荐本线采用200 km /h(基础设施预留250 km /h)速度目标值方案。
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  青连铁路速度目标值和限制坡度标准选择分析

  左 峰

  铁道工程学报. 2009, 26(12): 30-34.

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  研究目的：新建客货共线铁路速度目标值标准选择不仅要考虑时间目标值要求,还应考虑客货共线运营的特殊性所形成的速差对其的影响。限制坡度标准对线路的走向、长度、工程投资、运营费用、牵引质量及输送能力,都有较大影响。

  研究结论:本项目采用200 km /h速度目标值即能较好满足时间目标值的要求,与路网内的胶济客运专线、青荣城际、连盐线的速度目标值相协调。限制坡度采用6j满足本线能力需要,与路网相邻线路匹配良好。
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  基于GIS的铁路工程地质数据管理方案

  乔 平

  铁道工程学报. 2009, 26(12): 35-38.

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  研究目的：应用地理信息系统技术、工程地质学、计算机三维分析技术、数据库技术,以国家数字地图为载体,利用GIS地理信息系统技术平台,建立SQL Server大型网络工程数据库。将大量分散、零乱的地质资料管理起来,通过数据库信息系统加工处理成可反复利用和永久保存的“数字化”信息,达到对铁路工程地质勘察信息高效利用的目的。

  研究结论:通过研究解决了工程地质勘察数据的信息化管理,实现了对勘察成果的综合管理、多方位查询和应用。实践证明,基于GIS的铁路工程地质勘察数据库可以实现数据的有序管理、高效利用,为提高生产效率,提高勘察工作质量,完善基础地理信息系统,推动GIS在铁路工程地质中的应用做了有意义的尝试。
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  利用红层泥岩填筑高速铁路路基技术的试验研究

  魏永幸

  铁道工程学报. 2009, 26(12): 39-43.

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  研究目的：我国西南、西北、中南及东南等地区广泛分布红层泥岩,开展红层泥岩填筑高速铁路路基技术的研究,提出系统的红层泥岩填料使用方法与工程技术,对我国铁路建设具有重要意义。

  研究结论:通过室内土工试验、现场路基填筑试验、路基离心模型试验与现场原型路基沉降观测、现场原型路基循环加载试验等方法,系统研究了红层泥岩土填料工程特性、红层泥岩路基压密沉降、累积变形特性等关键技术问题。在此基础上提出了利用红层泥岩填筑高速铁路路基工程技术,主要包括红层泥岩填料制备标准、红层泥岩路基填筑压实标准、红层泥岩路基结构及设计参数、红层泥岩填筑施工工艺及要点等内容。工程实践表明,所提出的红层泥岩填筑高速铁路路基技术是合理、可行的。
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  三维环境下路基设计模式研究

  柳忠杰

  铁道工程学报. 2009, 26(12): 44-46.

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  研究目的：在道路工程三维设计系统中,选择合适的路基工程设计模式对路基设计模块的构架、开发以及应用有重要意义。本文通过研究道路工程三维设计系统中的多种路基工程设计模式,提出适宜的设计模式以及相应的系统开发总体解决方案。

  研究结论:从理论上将道路工程三维设计系统中的路基工程的设计模式分为真三维设计模式、准三维设计模式和伪三维设计模式。通过对生产需求、路基工程特点、设计理念转变、既有资源利用、项目综合投入等多方面分析,采用准三维设计模式开发三维路基工程设计模块是适宜的。在一定条件下,将准三维设计模式和伪三维设计模式统筹考虑、分步实施,也是可行的。
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  百米定尺钢轨焊接基地设计研究

  周明翔

  铁道工程学报. 2009, 26(12): 47-50.

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  研究目的：百米定尺钢轨焊接基地是为实现我国铁路跨越式发展思路,满足国内建设快速客运网、城际客运铁路及既有线铁路提速改造的需要而出现的新事物,没有现行的设计手册、设计标准、设计规范可套用,拟通过对焊轨基地的生产工艺和功能特点的分析,完善百米定尺钢轨焊接基地的设计。

  研究结论:进行百米定尺钢轨焊接基地设计时应借鉴既有经验,对修建焊轨基地需要从全路路网的角度出发,进行合理论证,结合各方面因素进行综合考虑决策;焊轨基地的选址应以满足铁路枢纽规划为前提,尽量减少对环境的影响;在百米定尺钢轨焊轨基地平面布置设计时,应根据焊轨生产线的工艺流程,做到布置紧凑合理,各种生产作业互不干扰;对基地总体工艺布局的合理性还应该通过生产实践不断进行总结,为今后同类设计积累经验。
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  钢筋混凝土板应力计算的迭代方法

  李 彬，金玉娟

  铁道工程学报. 2009, 26(12): 51-54.

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  研究目的：异形板或受力复杂的混凝土板的配筋问题一直困扰着工程设计人员,而配筋不合理又是产生裂缝影响结构正常工作的一个主要原因。在采用允许应力法进行钢筋混凝土板设计时,配筋问题实际上可归结为给定外力条件下的应力计算问题,为解决这个问题提出了一种通用算法。

  研究结论:该算法的要点是在2个主弯矩方向上分别建立平衡方程,并采用迭代法求解非线性方程组,计算钢筋和混凝土应力。大量计算实例证明了该算法的迭代过程收敛快,结果准确,并能很好的模拟板在受力中的一些特殊行为。该计算方法在实际设计中,可计算出各荷载工况作用下所需主筋和辅筋的理论面积,进而得到钢筋面积包络图用于实际配筋。
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  考虑环境作用的复合式衬砌结构设计方法探讨

  肖明清，孙文昊

  铁道工程学报. 2009, 26(12): 55-59.

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  研究目的：环境作用对复合式衬砌山岭隧道的初期支护和二次衬砌材料性能有不同的影响,特别是对于喷射混凝土,由于其厚度较薄,除考虑环境的接触性侵蚀外,渗漏溶蚀对材料性能的影响不可忽视。本文结合隧道工程的特点,提出复合式衬砌结构的设计方法需根据具体的环境作用条件。

  研究结论:隧道喷射混凝土厚度较薄,当水压力较大时,由于渗漏所产生的溶蚀将非常严重,在设计中必须加以考虑;不同环境条件对初期支护耐久性的影响不同,设计方法应根据环境介质的侵蚀性、水压力大小、水量大小等因素综合确定;对于以初期支护为主要承载结构的设计方法,仅仅依靠隧道施工期间的监测结果不足以评价整个使用年限内的安全性。
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  街子坡向斜岩溶水系统及隧道涌突水危险性研究

  杜宇本，张 强，蒋良文，许 模

  铁道工程学报. 2009, 26(12): 60-64.

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  研究目的：大瑞铁路大柱山隧道横穿街子坡复式向斜富水构造,分为街子坡向斜和搬家寨两个水文地质单元,褶皱和断裂构造复杂,岩溶水活动活跃,存在较大的岩溶隧道施工工程风险。通过街子坡复式向斜岩溶水系统及隧道涌突水危险性研究,有效预测评价岩溶隧道的涌突水危害,以期能对工程的顺利实施和安全有所裨益,对类似岩溶富水构造涌突水危险性分析具有一定的借鉴意义。

  研究结论:通过隧道涌突水危险性评价体系研究表明,大柱山街子坡复式向斜涌突水危险等级主要集中在高危险区、中危险区,隧道发生涌突水风险大,属施工涌突水风险大的储水构造。
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  石太客运专线电缆贯通线路补偿和接地方案研究

  周 凡

  铁道工程学报. 2009, 26(12): 65-67.

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  研究目的：为提高供电的可靠性,石太客运专线区间电力贯通线采用长达30~60 km电缆线路,容性电流通常会大于30 A,超过了国标规定的限值。由于铁路区间负荷较小,且在不同时段、不同运行方式下负荷变化较大,而电缆的容性负荷所占比例较大,线路的容性电流会随着铁路负荷变化而变化。为解决工程中电缆的容性效应问题,本文采用数字电磁暂态仿真程序(ATP)分析、计算补偿容量,以确定补偿和故障消弧的方案。

  研究结论:本文结合石太客运专线工程的实际情况,论述了长大电缆的容性效应问题可能产生的危害,提出了解决此问题的具体方案,同时利用数字电磁暂态仿真程序(ATP)确定了静止型动态有源补偿装置(SVG)及跟踪式消弧线圈的补偿容量。此方法通过工程实测验证补偿效果是明显和稳定的,可为其它类似工程设计提供借鉴。
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  架空接触网通过地铁人防设施的技术方案分析

  陈 玮

  铁道工程学报. 2009, 26(12): 68-71.

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  研究目的：针对我国城市轨道交通兼顾人民防空的原则,对隧道内架空接触网通过人防设施的技术方案进行分析,最终选择最为安全、可靠的设计方案,使架空接触网既能快速平稳地通过人防设施,满足行车要求,保证接触网良好的受流质量,又能满足人防设施平时的使用功能和战时迅速完成功能转换。

  研究结论:通过对防护隔断门结构形式和架空接触网2种悬挂类型的特点分析,进行方案比选。柔性悬挂可以配合带插板的防护隔断门,而刚性悬挂时则配合按带防护密闭封堵板的防护隔断门;汇流排外接头接触线不断开方案更适合刚性悬挂通过防护隔断门。该方案平、战施工快捷,接触网采用的零部件少,对运营维护十分有利,可以产生较好的经济效益并能运用到实际工程中去。
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  RBC控制能力及其布置方案分析

  彭传贤

  铁道工程学报. 2009, 26(12): 72-76.

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  研究目的：RBC系统是CTCS -3级列控系统核心地面子系统。随着CTCS -3级客运专线工程建设的加快,针对单个RBC的控制能力与RBC的设置原则进行研究很有必要。

  研究结论:在阐述RBC系统特点及组成的基础上,通过对RBC系统控制对象、控制范围及处理时间的分析,结合RBC控制能力相关因素的讨论,提出了单个RBC系统控制能力的制约模型;参照相关规范中对RBC的技术指标要求,提出了RBC设置原则和RBC布置公式。并可为类似工程提供借鉴。
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  港城路车辆段的设计实践与探讨

  贠 虎

  铁道工程学报. 2009, 26(12): 77-80.

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  研究目的：上海轨道交通6号线在港城路设车辆段,随着车辆段停车场资源共享研究的不断深入,其功能和规模发生了几次变化。为使总图布置更加合理,在综合考虑轨道交通整个线网检修资源与6号线相互关系的基础上,探讨车辆段在检修资源共享、功能定位、建设规模及布局的可行性,通过总图优化设计,提出和确定可行方案。

  研究结论:通过对港城路车辆段在检修资源共享、功能定位、建设规模和布局及优化设计的探讨,得出如下结论:车辆段设计涉及面广,受段址、出入段线联络条件、线网规划、资源共享等影响较大,设计中要全面分析,优化设计方案;车辆段供电、接触网、通信信号、给排水等各类管线较多,总图布置要做好管线综合设计;洗车机和镟轮机等大型设备生产周期长,对土建工程设计、施工影响较大,应提前做好设备招标采购工作;车辆段厂架修采用地下式架车机和移车台的作业方式,有利于厂修和架修设施的陆续建设实施。
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  西安地铁穿越地裂缝带线路与轨道工程方案研究

  李团社

  铁道工程学报. 2009, 26(12): 81-85.

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  研究目的：通过对西安地铁1、2号线穿越地裂缝的活动特点和变形规律进行的分析,研究地裂缝对地铁工程可能引起的工程灾害,提出地铁区间隧道通过地裂缝带时线路与轨道工程在地裂缝活动变形后的适应性方案,为西安地铁设计、施工及安全运营提供科学的理论指导和设计依据。

  研究结论:在研究分析地裂缝的成因、危害及变形特征的基础上,以“防”与“放”相结合的原则为指导,采用线路坡度调节和可调式框架板轨道的总体适应性方案,及“局部加强、预留净空、分段处理、柔性接头、先结构后防水”结构处理原则等综合技术措施,使西安地铁穿越地裂缝的问题得到初步解决,研究成果已在西安地铁1、2号线得到推广应用。
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  重庆轻轨2号线40.5 m钢轨道梁设计研究

  陈扬义，刘名君

  铁道工程学报. 2009, 26(12): 86-92.

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  研究目的：由于国内首次采用跨座式单轨交通,其技术新、难度大、要求高,研究目的是为解决重庆轻轨2号线一期工程谢家湾立交L=40. 5 m钢轨道梁的设计问题。

  研究结论:通过对重庆轻轨L=40. 5 m钢轨道梁研究,得出如下结论:在列车静活载作用下,竖向挠度为0. 044 7 m;最不利工况下,跨中截面顶板最大压应力为145. 0 MPa、底板最大拉应力为128 MPa,支座附近腹板最大剪应力为47. 4MPa;两片箱梁横向中心距B=3. 7 m,B /L>1 /20;活荷载的疲劳应力范围为-70. 5~73. 7MPa;实桥计算梁体侧向一阶自振频率为4. 201 2 Hz,均满足5单轨规范6规定的性能指标要求。通过设计、施工精确控制,钢轨道梁的线形完全满足单轨车辆运行和旅客舒适性要求。
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  地铁车站通风空调节能技术应用优化设计

  杨子啸

  铁道工程学报. 2009, 26(12): 93-95.

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  研究目的：地铁车站通风空调系统是地铁车站的能耗大户,有效降低车站通风空调设备能耗已成为车站通风空调专业设计的重点和难点。本文通过分析一个典型车站的空调负荷变化情况,来寻求一个降低车站通风空调设备能耗的有效途径。

  研究结论:根据车站通风空调系统能耗情况,采用节能优化设计流程,对车站逐时客流和空调负荷进行统计分析后,决定采用变频调节技术对通风空调设备进行调节,大大降低了能源消耗,节约了运营成本。相应的也可以减少变配电设备的装机容量,减少变配电所的机房面积,压缩车站的土建规模等。并为以后类似工程的节能设计提供借鉴作用。
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  京沪高速铁路客运站站址选择有关问题探讨

  吴彩兰

  铁道工程学报. 2009, 26(12): 96-101.

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  研究目的：本文结合我国正在建设的京沪高速铁路客站站址有关前期研究情况,从枢纽总图规划、客运站数量、与既有客运站关系、城市规划等方面进行了探讨,探索性地提出了高速铁路客运站站址选择应高度关注的问题。

  研究结论:(1)我国必需大量新建线路及铁路车站; (2)既有线在快速铁路网中将得到充分利用; (3)高速动车组可以在快速铁路网中任何线路上运行; (4)新建客运专线引入城市枢纽,尽可能利用既有车站;对于铁路枢纽客站个数和接发车能力不足,新建客运专线,应考虑点线能力协调、新建客运站,省会以上的大城市一般有多条客运专线引入,应设置两个以上的中心客站;新建客站应成为城市综合交通枢纽中心,并随着城市发展形成新的市区。
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  福州南站房屋面钢结构性能化防火评估与设计

  张 峰，史健勇，于文静

  铁道工程学报. 2009, 26(12): 102-105.

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  研究目的：福厦铁路福州南站建筑功能复杂,建筑结构选型独特。站房广厅和候车大厅采用超大空间的建筑布局,超出了国内现有建筑防火设计规范的有关规定。特别是对于屋盖体系这样重要的钢结构,套用国内现有规范方法难以满足抗火安全性与经济性要求。基于性能化设计思想,对南站站房工程钢屋盖主体结构的抗火安全性进行了评估。首先确定钢结构抗火性能目标,其次对整体结构在可能最不利火灾场景下的力学性能进行分析,最后根据结构的受火性能是否满足抗火性能目标来评估结构的抗火安全性及需要采取的防火保护措施。

  研究结论:通过性能化分析,确定了站房工程的防火设计和技术措施,研究结果也已获得消防评估专家组的认同和采纳,可供类似工程的结构抗火设计参考。