铁道工程学报

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张楠, 胡鹏辉

铁道工程学报. 2010, 27(9): 1-4.

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研究目的：深基坑降水势必引起基坑周围环境沉降。针对京沪高铁天津西站站房深基坑紧邻既有运行铁路线的难点,采用三维渗流模型模拟基坑内外渗流场,选用有效的降水设计方案,保证基坑开挖期间安全及既有高铁的正常运行,并分析沉降监测数据,为类似工程积累宝贵的经验。

研究结论：在深大基坑的降水设计中,必须将工程地质、水文地质条件和基坑的围护体系结合起来,选取合理的水文参数,进行详细的三维渗流分析,才能保证降水方案的合理、有效;降水运行必须严格执行设计方案中的运行要求,做到/按需降水,动态控制0,尽可能减少承压水位降深,进而有效控制坑边路基沉降量,确保铁路线的正常运行。

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沪宁城际铁路基坑开挖对既有线动态影响分析

罗锟，雷晓燕

铁道工程学报. 2010, 27(9): 5-8.

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研究目的：随着列车运行速度的提高，轨道结构的动力响应将增加，对轨道结构动态几何形位的良好保持提出了更高的要求。本文以既有沪宁线旁沪宁城际铁路桥墩基坑的开挖为例，分析基坑开挖对既有沪宁线路基沉降的动态影响。

研究结论：通过建立车辆一轨道一路基耦合系统动力分析模型和路基一土体一基坑一支护结构耦合系统动力分析模型，分析基坑对路基沉降的影响。结果表明：基坑的开挖深度、开挖后支护方法、列车通过方式均对邻近既有线路路基沉降造成影响。3种不同工况下的竖向动位移范围在0．8—1．6mm，满足规范要求。

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高速铁路路基工程PHC桩沉桩挤土效应研究

雷瑜，张震，孔庆哲

铁道工程学报. 2010, 27(9): 9-14.

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研究目的：通过对上海虹桥综合交通枢纽虹桥高速铁路站区路基先张法预应力管桩沉桩施工过程中孔隙水压力变化、深层土体位移及桩顶标高的的监测，掌握沉桩过程对预应力管桩桩周土体的挤土效应，研究和采取有效降低挤土效应的具体措施，控制和降低沉桩过程对周围土体结构的影响程度。

研究结论：监测发现，距打桩施工区的水平距离越近，受挤土效应的影响越大，超孔隙水压力累计增长量越大；深度越深，超孔隙水压力累计增长量越大。通过对超孔隙水压力及深层土体位移的监测，合理调整了桩基施工的速率和施工工序。管桩的挤土效应比较明显，位移主方向是打桩前进的相反方向。采取提前偏移措施投放桩位，可以减少打桩施工对已完成桩位的影响。在需要控制土体位移量的区域，严格控制打桩速度和打桩方向，同时采取跳打工艺，可以有效降低打桩的挤土效应。

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青藏铁路多年冻土桥梁桩基稳定性探讨

米维军，李勇，石刚强，屈耀辉

铁道工程学报. 2010, 27(9): 15-19.

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研究目的：多年冻土区的桩基存在着桩身强度、均质性、桩周土回冻及变形等的不确定性。为确保青藏铁路的顺利建设和安全运营，分别进行了桥梁桩基承载力试验和桥梁桩基地温及变形的长期监测。为系统评价青藏铁路桥梁桩基的稳定特性，本文基于青藏铁路清水河桥梁桩基试验段和桥梁桩基长期监测系统，研究分析试桩的均质性、静弹模、抗压强度、静载及监测桥梁桩基断面的地温和变形特性

研究结论：桩身混凝土的完整性、均质性整体上较好，无离析等大的质量缺陷；桩身的混凝土抗压强度大多数值介于28～33 MPa之间，且抗压强度变异系数仅为0．14，静弹性模量均值为2．40×104 MPa，满足技术要求；桩基周围土体人为上限总体在0．08～0．2 m之间有所回荡，且多年冻土区桥梁桩基变形小于10 mm，满足有砟桥面桥梁墩台工后变形要求，青藏铁路桥梁桩基是稳定的。

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空间薄壁结构应力测试与分析

邓蓉, 李承君

铁道工程学报. 2010, 27(9): 20-24.

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研究目的：以焦柳线4 m×128 m连续钢桁梁桥荷载试验为依托，论述空间薄壁结构应力测试的理论和方法，在理论计算和试验数据的基础上，分析主桁杆件的受力性能、传力特点、应力状态以及次应力影响。

研究结论：通过分析表明：钢桁梁桥的主桁杆件主要承受轴向力作用，受力性质与设计理论一致；桥梁的空间传力作用与杆件间的连接刚度、杆件的位置以及荷载的作用点有关，按杠杆原理简化计算2片主桁间的荷载分配是偏于安全的；按空间梁单元模型计算的下弦杆应力比平面模型计算应力小9．9％～16．4％，“桥检规”中按平面杆系模型计算统计的结构校验系数通常值仅具有参考意义；主力组合下各测试杆件的实际应力小于设计允许应力，并有一定的强度储备；杆件的次应力与节点板和杆件本身的刚度成正比。

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架桥机结构动力学建模与动态特性分析

吴晓，罗薇，胡晓乐，周小科

铁道工程学报. 2010, 27(9): 25-30.

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研究目的：通过合理简化和理论推导，建立架桥机典型工况的动力学模型，分析架桥机动态特性，为改善架桥机的动力学性能和结构优化设计提供理论依据，为开发动态性能优良、重量轻、成本低的架桥机提供服务。

研究结论：在分析JQ900系列架桥机作业工序和有限元计算的基础上，针对架桥机作业过程中的危险工况，建立架桥机的动力学模型，通过用接触有限元法对轮胎支撑刚度的有限元计算模拟和能量法，简化动力学模型，得到了架桥机固有频率计算公式和相应的振型，并与有限元计算结果进行了比较，验证了动力学模型，为架桥机主梁结构的动态优化设计提供了理论依据

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高水压隧道渗流场分布的复变函数解析解

吴金刚，谭忠盛，皇甫明

铁道工程学报. 2010, 27(9): 31-34.

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研究目的：在进行高水压山岭隧道支护结构设计时,合理地确定衬砌上作用的水压力是结构设计的关键。本文以深圳市东部过境高速公路的莲塘隧道为工程背景,对高水压隧道渗流场分布进行理论研究。莲塘隧道位于莲塘水厂西南部地段的丘陵地区,并处于深圳断裂带的主要影响带内,断层及节理裂隙发育,岩体破碎。由于临近深圳水库,且地处深圳水库常年水位以下,若采用下穿方案,隧道将长期处于高水头作用之下。因此,对隧道及围岩中的渗流场进行研究对隧道衬砌结构设计与防排水设计有直接的指导意义。

研究结论：本文分别采用有限差分岩土软件FLAC3D和经典解析解Harr解对高水压隧道渗流场进行了验证计算。通过计算对比,分别得到了本文解析解和有限差分数值解和Harr解的渗流场分布等值线图,通过比较,最终证明了本文解析解在高水压深埋隧道渗流场计算中的正确性。

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下穿隧道建筑物保护方案比选及注浆方案试验研究

孙国庆

铁道工程学报. 2010, 27(9): 35-40.

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研究目的：随着城市地下空间开发规模扩大，一些隧道及地下工程不得不穿越既有建筑物，为了确保建筑物结构安全，必须采取可靠、有效辅助措施对建筑物加以保护。

研究结论：本文通过对几种建筑物保护方案的比选，首次提出采用注浆方式对地表既有建筑物进行保护的方案；通过试验研究，采取基础注浆加固和跟踪注浆方式能有效控制建筑物沉降，保证建筑物的结构安全；采用注浆方案对建筑物进行保护施工，其注浆参数、抬升值、抬升速率等需根据建筑物结构形式和基础条件进行调整。

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长大隧道施工开挖地质灾害控制研究

郭维君，陈学军，肖桂元

铁道工程学报. 2010, 27(9): 41-45.

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研究目的：近年来，我国的隧道逐渐向大断面、大埋深、大长度方向发展。目前制约隧道发展的主要问题是地质灾害问题。本文主要探讨控制地质灾害的有效措施，以减少复杂地质条件对隧道施工的影响。

研究结论：在长大隧道不断发展的今天，如何有效控制隧道施工地质灾害的发生成为隧道能否顺利通车的关键。本文根据影响隧道施工地质灾害的众多因素，探讨了隧道施工地质灾害的控制措施，认为隧道施工地质灾害控制是一项复杂的工程，需要多方面配合进行；TSP、高密度电阻率等方法为目前比较有效的方法，预警预报需长短结合、上下对照、定性与定量相结合的办法来保证预报的准确性；另外需加强控制爆破、信息化施工以及新技术、新方法应用等方砸的工作。

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隧道开挖过程中应力释放及位移释放的相关关系研究

郭瑞，方勇，何川

铁道工程学报. 2010, 27(9): 46-50.

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研究目的：隧道的开挖过程既是一个位移逐渐释放的过程，也是一个应力逐渐释放的过程，本文采用数值模拟的方法分析了两者的相关关系。

研究结论：二维分析表明：地层移动与应力释放率之间存在一定相关关系，但不同点的位移以及它们随应力释放率的变化规律之间差异比较明显，单个地选择某一点的位移来描述洞周位移的释放是片面的，采用开挖体积损失率来描述洞周位移的释放更为全面。研究同时也表明，地层体积损失率与应力释放率之间基本上成线性关系，该关系可为确定合理的应力释放率或体积损失率(位移释放率)提供参考。

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海底隧道注浆材料试验研究及工程应用

涂鹏，王星华

铁道工程学报. 2010, 27(9): 51-54.

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研究目的：在海底隧道建设过程中，注浆能否达到加固围岩、防渗止漏的目的，浆液的配方至关重要。注浆材料的强度和耐久性是海底隧道长期正常工作的重要保障。海水环境引起的化学侵蚀、物理侵蚀以及自身因素的影响是注浆材料侵蚀破坏的主要因素。本文针对普通水泥、矿渣硅酸盐水泥和水玻璃组成的注浆材料开展正交试验，通过试验分析了普通硅酸盐水泥一水玻璃和矿渣硅酸盐水泥一水玻璃浆液的基本性能；利用正交试验设计方法，以抗压强度为主要指标，对浆液的配比进行了优化设计。

研究结论：通过对两种浆液材料同龄期试块抗压强度的对比发现，矿渣硅酸盐水泥的抗海水腐蚀性能明显好于普通硅酸盐水泥。将优化配比后的浆液用于青岛胶州湾服务隧道地表注浆加固，收到了良好的效果。

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水压条件下盾构隧道双层衬砌力学特性分析

晏启祥,程曦,何川,赵世科

铁道工程学报. 2010, 27(9): 55-59.

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研究目的：针对国内某些盾构隧道开始出现内部构筑二次衬砌的工程实际，为探明二次衬砌与管片衬砌的相互作用机理，提出相应分析模型，以便正确评价二次衬砌的功能以及为合理地应用二次衬砌提供参考。

研究结论：采用提出的双层衬砌抗剪压模型分析了三种典型工况下结构的内力特性，结果表明：增设二次衬砌将加大管片衬砌的弯矩，减小管片衬砌的轴力，这在管片衬砌发生渗漏后更加明显；相对管片衬砌而言，二次衬砌仅发挥了辅助性的承载作用；增设二次衬砌后，双层衬砌的整体受力并非更加合理；理想中的双层衬砌联合承载作甩必须在特定荷载和地层结构参数的情况下才能发生。二次衬砌的作用主要体现在管片衬砌完全失效后可立刻发挥承载潜能，担负安全储备的作用。

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铁路隧道衬砌健康状况模糊评价研究

李云,吴小萍,廖群立

铁道工程学报. 2010, 27(9): 60-63.

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研究目的：铁路隧道建在地下岩土介质中，属于半隐蔽工程，其衬砌病害状况受外界的隐蔽因素影响较大，具体病害情况难以确定。本文根据铁路维护人员对隧道衬砌病害现象的调查，利用改进的模糊层次分析法进行定权，并对多级模糊评价算法进行改进，建立一种适合铁路维护人员的铁路隧道衬砌健康评价模型，找出其主要病害及各种病害的影响程度。

研究结论：该研究能定量地评价出铁路隧道衬砌的健康状况，能客观地分析出最主要的病害影响因素及各个病害的影响程度。工程应用表明，此方法对同类工程有借鉴意义。

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基于神经网络的基坑变形预测及安全控制研究

郑知斌,刘勇,刘继尧, 赵智涛

铁道工程学报. 2010, 27(9): 64-68.

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研究目的：基坑变形影响到自身安全及周边建(构)筑物的安全，通过神经网络分析预判基坑变形和预警方法的应用，提供一种新的风险控制措施。

研究结论：神经网络可以有效地进行基坑变形预测，起到预判基坑变形稳定性的作用；本工程把时间序列作为输入层的预测结果更接近于实测值，说明把时间序列作为输入层元素更能体现出基坑围护结构变形与时间的内在非线性关系；从实际施工来看施工工序的转变，基坑围护结构的变形实测值出现突变，神经网络预测结果误差偏大，这可能与神经网络样本少而导致训练效果不佳有关。

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接触网安装避雷器的防雷效果研究

张雪原

铁道工程学报. 2010, 27(9): 69-73.

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研究目的：雷电过电压严重威胁电气化铁路牵引供电的可靠性，在接触网上装设避雷器是降低雷害的措施之一。但接触网避雷器的防雷效果还没有可供参考的理论分析。本文以我国接触网绝缘子的绝缘强度和雷电流的概率分布为基础，运用接触网雷击跳闸的概率模型计算比较接触网是否安装避雷器的雷击跳闸情况。

研究结论：通过研究分析表明：由于电气化铁路接触网外绝缘水平较低，容易在雷电过电压下发生支柱绝缘子连续闪络是一个显著的特点，在分析接触网耐雷水平和各种防护措施的效果时忽略这一特点都会带来很大的误差。避雷器并不适合广阔区间的分散式的防雷方式，而是在雷击比较密集的地点采取密集的安装方式才能取得很好的防雷效果。

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地铁循礼门车站深基坑施工监测分析

丁烈云, 李炜明，吴贤国，周诚，骆汉宾

铁道工程学报. 2010, 27(9): 74-77.

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研究目的：城市地铁车站施工往往采取明挖法，对环境影响相对较大，因周边环境复杂，重要构造物、建筑物众多。武汉地铁2号线循礼门车站，22 m基坑开挖边界离轻轨桥墩最近仅1．25 m，而轻轨桥作为构筑物，需要满足轻轨运营的要求，对差异沉降极为敏感。因此，需对这一复杂环境下关键区段的施工进行监测与分析，提出解决方案。

研究结论：武汉地铁2号线循礼门车站施工过程中，沉降监测数据相对较大，可能干扰紧邻轻轨的运营。本文通过分析基坑与轻轨桥墩的相对位置、土层分布等，调整优化了施工方案，增加了监测点，使相邻基坑的轻轨桥墩在进一步施工过程中，沉降趋于稳定，使轻轨桥墩的绝对沉降与差异沉降得到了控制。

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浅层气对杭州地铁施工的影响模式分析·

郭爱国，沈林冲，张金荣，秦建设，黄先锋，王勇

铁道工程学报. 2010, 27(9): 78-81.

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研究目的：针对杭州地铁1号线在部分区段地面以下15～30 m的土层中存在浅层气，会对地铁站、隧道盾构施工造成影响。在综合考虑浅层气和含气土层特性的基础上，就浅层气对地铁构筑物施工影响模式进行分析，提出应采取的防治措施，保证施工安全。

研究结论：地下土层中浅层气的存在，施工中如果无控释放会造成土层扰动破坏，气压较高时会造成槽壁坍塌或孔壁失稳、基坑底板隆起，如果采取的应急措施不当，将危及设备和人身安全；土压平衡盾构会对刀，盘摩阻力、出土和压力平衡产生影响，泥水平衡盾构会对局部稳定产生影响；盾构穿越含气土层时还存在安全问题。施工中采取有控释放措施，避免浅层气造成的危害。

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富水砂层中联络通道施工工法及其控制措施

王晖，竺维彬，李大勇

铁道工程学报. 2010, 27(9): 82-87.

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研究目的：通过对4种联络通道施工方法的特点、风险性等方面的分析与比较,提出地下工程富水砂层的联络通道首选施工工法;提出其设计与施工的关键控制措施,以确保施工的质量和安全。

研究结论：处于富水砂层中的联络通道施工,冻结法由于具有可靠性高,对地下水、土层无污染等优点,是施工方法的首选。为了保证冻结法成功、安全实施,必须考虑联络通道洞口处管片的特殊设计;为了减轻冻土膨胀对隧道的影响,在隧道内设置内支撑可有效控制隧道变形;冻结施工过程中应采用应急措施,如安装安全门等措施避免发生施工意外;土体冻胀和融沉阶段采取卸压孔、热水循环及跟踪注浆等控制措施是非常有效的。

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公路工程招投标过程中有效探测成本价研究

李芊，吴晓伟，田俊

铁道工程学报. 2010, 27(9): 88-91.

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研究目的：在我国现行公路工程选择中标单位的过程中，比较常用的方法是低价中标法，该方法在国际上也是比较推崇的，目前低价中标法的主要问题是无法判断低报价是否低于工程项目的成本价。针对此问题，提出了合理化的计算方法，该计算方法能界定公路工程投标报价是否低于成本价，从而可以避免出现中标价低于成本价等一系列问题。

研究结论：以投标单位的企业财务指标和熵权决策法确定权重为依托，以项目风险模糊评价模型为准则，建立一套完整的理论联系实际的模型来解决此问题，通过实际工程案例对该方法进行了验证。结果表明采用该方法能够很好地解决以往选择投标单位的弊端，不但可以节约公路工程项目的投资，还使得招标工作更加公正、科学。

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交通公平性评价指标的选取原则与方法

石京，周念

铁道工程学报. 2010, 27(9): 92-97.

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研究目的：探讨交通公平性评价指标的选取原则和选择方法,使评价指标的建立具有科学性和目的性。

研究结论：交通公平性指标是交通公平性评价体系中的主要构成,而目前评价指标的选取过于盲目和随意。本研究给出了基于能力供给平等的交通公平性定义,交通公平性评价指标选取应该遵循的八条原则:相关性原则、定义清晰原则、一致性原则、激励正确原则、灵敏性原则以及客观性原则、实用性原则、可比较原则;给出了指标选取的规范流程和选取过程中应该提供的信息基础要求;按照本文给出的指标选取原则、信息基础要求、选取流程,可以对现有指标进行检验,并可选出适用合理的新评价指标。

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铁路建设项目业主方设计管理工作的思考

刘伟

铁道工程学报. 2010, 27(9): 98-101.

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研究目的：铁路工程建设过程中，设计管理是业主方项目管理的关键环节，能否保证安全、质量、工期、投资环保和技术创新“六位一体”的管理要求，在很大程度上取决于工程设计质量的优劣。本文以宜万铁路建设项目为背景，从业主方设计管理角度分析目前设计工作中存在的问题和原因，并提出改进建议。

研究结论：(1)建设单位要发挥在设计管理上的主导、核心和领导作用；(2)设计单位应承担设计方案和施工图设计质量的全部责任；(3)重大技术方案应组织专业技术评审团队进行评审；(4)总价承包合同设计管理重点在于确保工程安全质量，单价承包合同蚕点则在于设计审查；(5)应研究更合适的设计单位现场配合项目管理体制；(6)推行“设计监理”制度是社会经济发展的必然趋势。

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2010年, 第27卷, 第9期　
刊出日期：2010-09-15

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