铁道工程学报

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冯光胜

铁道工程学报. 2012, 29(3): 1-5.

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研究目的：冲洪积扇在遥感影像上有其特有的色调、纹理和亮度等遥感特征，由于冲洪积扇区多是松软土分布区，是影响工程的重要因素之一，利用遥感影像确定冲洪积扇分布范围，用以指导工程选址，是遥感解译工作的重要组成部分。传统的冲洪积扇遥感解译以目视解译为主，其速度慢、周期长、工作量大，难以满足当前铁路、公路高速发展的需求。通过分析研究冲洪积扇的地形地貌和遥感影像特征，基于TM影像，建立冲洪积扇信息提取模型，实现利用算法从影像上自动快速提取冲洪积扇的方法，成果快速地用于指导工程地质选线工作。

研究结论：基于冲洪积扇的遥感机理，构建的集冲洪积扇指数、植被指数、湿度指数和地形数据为一体的冲洪积扇信息遥感自动提取模型，能快速、有效地提取TM影像中的冲洪积扇信息，实现了冲洪积扇遥感解译的自动化。

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超低频地质雷达在岩溶勘探中的应用研究

李添翼

铁道工程学报. 2012, 29(3): 6-11.

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研究目的：高频及中低频地质雷达在工程质量检测及浅部岩溶、洞穴的探测中已得到广泛应用，但在勘察设计阶段的较深部( 15 ～ 40 m) 路基岩溶探测中需要采用更低频率地质雷达进行探测。通过对超低频雷达组合天线的应用研究，可采用改变组合频率实现某些特殊情况下大深度的岩溶探测，以弥补传导类电法勘探的不足。

研究结论:超低频雷达组合频率在某些较厚覆盖层场地条件下可取代常规直流电法，由于地表坚硬或地形起伏较大所带来的应用能力不足，从而可提高路基岩溶勘探精度及效率。针对不同场地条件下的各种雷达空气回波干扰特征进行了分析并找到了较合理的处理方式，在实际应用中取得了较好的岩溶探测效果。

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沙漠铁路勘察设计中主导风向的判断方法

郝晓杰，蒋富强,熊治文，薛春晓，李凯崇

铁道工程学报. 2012, 29(3): 12-16.

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研究目的：我国有很多铁路穿过沙漠地区，为了保证铁路的安全运营，各种防沙工程必不可少。在防沙工程勘察设计中，主导风向的判断尤为重要。现实中，很多沙漠铁路穿越的无人区气象资料不够全面，不能反映防沙工程设计地段的主导风向。本文讨论的通过分析铁路沿线沙丘形态判断主导风向的方法可以为气象资料缺乏地区的防风防沙工程设计提供帮助。

研究结论:总结了一种通过分析沙丘形态判断主导风向的方法。在确定沙丘类型及沙丘走向的基础上，判定主导风向一般为从比较缓的迎风坡吹向比较陡的落沙坡。以塔克拉玛干沙漠为例说明并验证了本方法的可行性，可为新建沙漠铁路和铁路防沙工程勘察提供很好的帮助。另外，沙丘形态的塑造还受风速大小的影响，其中的详细关系有待深入研究。

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陇南市三家地黄土地震滑坡形成机理研究

罗东海，吴玮江，王念秦，穆鹏

铁道工程学报. 2012, 29(3): 17-21.

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研究目的：:5.12 汶川大地震给人民生命财产造成了极大损失。震后10 年内，将是次生地质灾害频发期。其中，滑坡是最为广泛、危害最大的灾害之一。正确认识地震诱发型滑坡形成机制，是防治设计的基础和依据。

研究结论:以陇南三家地黄土地震滑坡为例，认为黄土泥岩顺层缓倾结构是此地震滑坡产生的内在因素，地处两构造交汇地带为滑坡形成提供内在动力，泥石流异常发育是滑坡形成的主要外部因素，而地震波传播方向与坡体应力场方向耦合、地震波与黄土显微结构的耦合及地震波与突发地下水异常的耦合是该滑坡形成的诱发因素。针对滑坡形成机理提出了防治建议，对认识地震诱发型滑坡形成机理，有效降低地震诱发的次生灾害，促进灾后重建工作有一定指导意义。

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泥质粉砂岩化学改良土动力特性测试与分析

赵勇

铁道工程学报. 2012, 29(3): 22-25.

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研究目的：在武广高速铁路设计中，首次将泥质粉砂岩全风化物化学改良土用作高速铁路路基本体填料。高速列车的平稳、安全运营，需要路基结构物提供沉降小、刚度大、动力特性稳定的轨下支撑系统。为研究泥质粉砂岩全风化物化学改良土路基的动力特性，在试验段中预埋设动测元件，CRH3 动车以300 km/h 以上速度行驶时，测试泥质粉砂岩全风化物化学改良土路基的动力特性。

研究结论:试验段动态测试结果表明: 在保证泥质粉砂岩全风化物化学改良土的无侧限抗压强度和压实度时，可以填筑高速铁路路基本体。其填筑的路基的动响应参数和A、B 组填料填筑路基的动响应参数大小基本相当，整体动力特性稳定，和无砟轨道系统形成良好的动力特性匹配。

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青藏铁路多年冻土区路基热防护工程效果分析

牛东兴,李勇韩,龙武

铁道工程学报. 2012, 29(3): 26-29.

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研究目的：我国青藏铁路的修建充分考虑了对多年冻土的保护，在路基热防护措施中采用了热棒路基，碎( 片) 石护坡、块石护坡、片石气冷等关键技术。文章对青藏铁路各种路基新结构的地温进行研究，通过地温值计算得出最大融化深度，从各年最大融化深度的对比分析，研究这些措施对保护多年冻土，保证线路安全的作用。

研究结论:通过对实测数据的分析得出热防护措施能使路肩下最大融化深度减小。路基新结构的应用对保护多年冻土、降低地温、稳定路基是有效的。

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自锁型围护桩在深水基础施工中的应用

王秉勇

铁道工程学报. 2012, 29(3): 30-34.

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研究目的：本文结合兰州地区黄河特大桥建设中遇到的深水基坑问题，在对既有类似工程各种措施的适用条件和优缺点进行分析的基础上，探讨采用何种措施既能对基坑开挖进行安全围护又能有效防水。

研究结论:自锁型钻孔嵌套桩作为一种新型基坑围护结构，充分利用了实际地质条件，将钢筋混凝土桩作为竖向支撑梁，利用基岩对桩底端的水平约束和桩顶端锁口圈梁的水平约束使之形成一个稳定的自锁型支护体系，避免了基坑开挖过程中逐级施作支撑的问题，素混凝土桩和钢筋混凝土桩的嵌套体共同形成密闭止水帷幕彻底解决了已有钻( 挖) 孔桩达不到充分止水的问题。这样就将钻孔灌注桩既作为支护结构又作为止水帷幕来综合利用，克服了传统的深水基坑围护结构防水性能差、安全性低的缺点，同时有效降低了施工成本。

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路堤桩板式挡土墙的振动台试验研究

潘樾富,段晓沛

铁道工程学报. 2012, 29(3): 35-39.

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研究目的：以西南某铁路路堤为原型，按照Bockingham π 定理，设计路堤桩板式挡土墙振动台模型。通过振动台试验，分析桩板式挡土墙对地震加速度的位移响应规律，给出地震作用下桩的动力响应规律，同时检验加筋处治高坡度路堤的抗震效果，从而为路堤桩板结构抗震稳定性的分析与评价提供依据。

研究结论:随着加速度的增大，桩顶水平位移峰值以及桩身动应变峰值随之增大; 桩身最大动应力出现在土层分界面下部，并且在分界面处，分界面上部和下部在振动过程中，振动方向存在相差; 在地震情况下加筋能够有效地减少土体对锚固桩的动力作用; 桩板墙结构抗震稳定性能较好，能满足高烈度地震区的工程抗震设计要求。

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山区铁路抗滑桩完整性检测及断桩原因分析

常聚友,高景宏,刘志军

铁道工程学报. 2012, 29(3): 40-43.

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研究目的：采用声波透视法、反射波法对砂岩、泥岩地层中施工的抗滑桩进行完整性检测，发现有一些桩约在同一标高出现明显声速低、反射波曲线出多次反射呈断桩特征，经开挖验证以及钻探取芯证实是断桩，而此断桩是什么原因引起，如何预防，需进行研究。

研究结论:引起抗滑桩断裂主要原因是抗滑桩施工时采用人工同时开挖，并用少量炸药爆破进行，因抗滑桩断桩处的岩层是薄层呈土状软弱层，其节理面倾向与山体斜坡倾向基本一致，使得先挖孔的最深地段容易引发局部山体不稳定而滑动。因此，为避免抗滑桩断裂，应在抗滑桩施工时，采用小直径(Φ= 20 cm) 钻芯多次成孔逐渐形成矩形桩孔; 同时采取间隔抗滑桩施工，待第一批间隔施工的抗滑桩混凝土灌注时间达28 d后，再施工第二批间隔抗滑桩。

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水上栈桥和平台在人造覆盖层中的优化设计

黄怀朋

铁道工程学报. 2012, 29(3): 44-48.

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研究目的：通过分析人造覆盖层中入岩深度和不同边界条件下结构的整体稳定性，提供深水裸岩河床条件下人造覆盖层中水上栈桥和平台的优化设计方法，确保其安全性和可靠性。

研究结论:( 1) 为减少爆破工作量，裸岩河床人造覆盖层中可以采用短桩形式，且短桩条件下采用“拉列琴假定”计算的入岩深度可以确保其安全性和可靠性; ( 2) 因无法准确计算人造覆盖层对栈桥桩和平台桩的侧向抗力，桩的底部约束可按铰结和固结两种方式计算，实际情况介于这两者的计算结果之间; ( 3) 若栈桥桩与平台桩在独立状态下不能满足安全性和可靠性，应增加二者之间的连接系，连接系的规格、数量和位置需通过整体强度及稳定性分析确定。

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边梁负弯矩预应力筋受损对桥梁结构的影响

霍永生

铁道工程学报. 2012, 29(3): 49-52.

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研究目的：一座六跨一联单跨32 m 的先简支后连续公路预应力混凝土T 梁桥，因施工疏忽造成边梁负弯矩预应力钢绞线多处受损。该桥尚未交验通车，其损伤对桥梁结构的影响不明确，参建单位对该桥的质量和后期运营安全有担忧。

研究结论:本文用ANSYS9． 0 有限元程序建模，施加公路一级车道荷载，划分了9 个施工阶段进行计算分析，用跨中断面的挠度、跨中断面的上下缘应力及支座断面的上下缘应力的变化这三个指标评价边梁负弯矩预应力钢绞线受损对桥梁结构的影响。通过计算得知，边梁负弯矩区预应力钢绞线受损对桥梁结构的影响很小，只是支座位置的混凝土防撞墙可能会开裂。

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客运专线桥梁中减隔震技术应用研究

聂晋涛

铁道工程学报. 2012, 29(3): 53-57.

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研究目的：基于某客运专线铁路桥梁穿越地震断层带，研究桥梁采用合理的设计理论、方法及有效安全的抗震或减隔震措施，完成在发育区域性地质断层带内的桥梁抗震设计。

研究结论:依据实际地质情况，采用反应谱法和时程法，计算比较了桥梁使用普通盆式支座与双曲面球型减隔震支座地震反应的差异，结果表明双曲面球型减隔震支座可大幅降低墩顶的水平地震力，并能满足桥梁在区域性地质断层带内结构大变位的要求，为桥梁下部结构优化设计提供依据，并产生很好的经济效益和社会效益。双曲面球型减隔震支座首次应用于跨越地质断层带的客运专线桥梁工程中，希望为今后铁路桥梁在跨越复杂地质区域及地震高烈度区域提供设计依据，也为今后相关设计规范、标准的修订提供技术支持。

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三台阶六部短距法在铁路隧道施工中的应用研究

夏润禾

铁道工程学报. 2012, 29(3): 58-63.

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研究目的：新建贵( 阳) 广( 州) 铁路客运专线三都～五通间属于高原斜坡侵蚀、构造中、低山区，沿线地质构造复杂多变，隧道洞身地质中Ⅳ、Ⅴ级围岩等级所占比重大，施工安全风险高。针对开挖断面为138 m2 ～146 m2 的特大开挖断面的软弱地质围岩铁路隧道，必须采取可靠的施工工法，才能确保隧道施工安全。

研究结论:以贵广铁路大断面Ⅳ、Ⅴ级软弱围岩地质隧道施工为背景，在总结了传统三台阶施工工法的经验基础上，施工采用三台阶六部短距开挖工法，将隧道整个开挖断面分为三个台阶六个作业面，上、中、下各台阶施工同步推进，弥补了CRD 法或双侧壁导坑法等方法工序多、工期长、对围岩扰动次数多的不足，便于现场施工组织管理，且机械化程度高，缩短了工期。根据现场工程实践，该工法既保障了隧道施工安全，又提高了施工进度。

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隧道开挖数值模拟的围岩边界取值范围研究

苏晓堃

铁道工程学报. 2012, 29(3): 64-68.

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研究目的：隧道数值模拟的应用已相当广泛，在数值建模过程中，如何从实际问题中提取出合理的边界范围，平衡计算精度和占用内存之间关系，选取较佳的结合点，是数值建模中重要的部分。文章结合某隧道的工程实际，从数值模拟分析的角度，分两倍洞跨、三倍洞跨、五倍洞跨和八倍洞跨四种围岩边界范围进行了数值模拟。通过比较其第一主应力、位移和塑性区等结果，提出一般情况下隧道围岩模型的边界范围取值。

研究结论:不同边界范围对隧道其周围的应力场和位移场的分布影响不大; 一般情况下，取3 倍洞距边界范围对隧道进行数值模拟和结构设计，其分析结果和结构设计方案较为安全。

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南广铁路白云隧道断层突泥灾害治理技术

张民庆,汪纲领,孙国庆

铁道工程学报. 2012, 29(3): 69-73.

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研究目的：南广铁路白云隧道施工中遇到断层发生小型突泥，清淤时发生大规模突泥突水，造成人员伤亡，形成灾害。

研究结论:( 1) 超前地质预报是防范突泥突水的有效手段，施工中必须严格实施，当施工中发生突泥时，必须进行清淤安全评估，贸然清淤将十分危险。( 2) 采用注浆法成功地处理了突泥突水溃口并完成断层破碎带的安全施工。( 3) 通过采取堆渣挡护、迂回施工、正洞处理等技术措施，完成该隧道断层破碎带的处理，可供类似工程参考。

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软弱富水VI 级围岩隧道下穿道路及数值分析

程文斌

铁道工程学报. 2012, 29(3): 74-78.

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研究目的：针对江门隧道软弱富水VI 级围岩段隧道施工难题，为保证隧道施工安全及下穿段道路的运营安全，选择合适的超前预加固方式和隧道开挖方法。

研究结论:( 1) 采用施作水平旋喷桩超前加固、大管棚超前支护和CRD 工法进行开挖，保证了隧道下穿段的施工安全。( 2) 借助有限元计算软件，对隧道开挖过程进行全过程数值模拟，对开挖过程中围岩应力和位移变化趋势进行分析，确定施工控制和地表变形监测重点。( 3) 在施工过程中钢架需及时封闭成环，防止底部出现较大的位移，产生底臌现象。

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铁路接触网最优主动控制研究

杨岗,李芾

铁道工程学报. 2012, 29(3): 79-84.

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研究目的：本文为研究主动控制对接触网性能的影响，建立了接触网有限元模型，应用Ansys 软件计算模型的整体质量及刚度矩阵数据，并利用KMExtract 程序分离出整体质量、整体刚度矩阵，据此建立接触网系统动力学方程。为便于系统仿真及控制器设计，使用模态降阶法对系统降阶并将其转化为状态方程形式，而后为系统设计LQR 控制器，使用simulink 对实施主动控制前后的接触网系统进行动态仿真分析。

研究结论:研究表明: ( 1) 对接触网实施主动控制能有效改善其振动特性，接触网振动的最大值、最小值有较大降低，幅度达90%以上，均方差也有较大下降，幅度达70%以上，系统性能得到了极大提升。( 2) 在通过改变弓网自身参数的方法改善弓网性能遇到瓶颈时，接触网的主动控制或半主动控制将成为改善弓网性能的重要手段。

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高速铁路车地宽带无线通信方案比较研究

李栋

铁道工程学报. 2012, 29(3): 85-90.

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研究目的：目前作为无线调度的GSM － R 技术已不能满足高速铁路车地宽带无线通信的需求，探讨高速铁路车地宽带无线通信的实现方案，为我国铁路宽带无线网络规划和优化方案提供依据和参考。

研究结论:LTE 技术是目前车地间宽带无线通信系统建设方案中比较理想的技术，既能提供安全、可靠的车地间宽带无线通信，又是今后车地宽带无线发展的方向，同时还符合目前国际铁路联盟确定的GSM － R 向LTE － R 的基本演进策略和步骤。

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深圳地铁3 号线广深铁路桥梁桩基托换设计

毛学锋,许智焰胡京涛

铁道工程学报. 2012, 29(3): 91-95.

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研究目的：随国内城市和地铁建设发展，地铁与既有交通桥梁交叉干扰不可避免，发展地铁建设与保证既有交通桥梁安全问题的矛盾日趋明显。本文结合深圳地铁3 号线红岭站～老街站区间隧道穿越广深高速铁路桥梁桩基托换工程，详细介绍铁路连续梁和连续刚构桥梁桩基托换主要设计难点、要点和施工监测及线形调整设计等，为在复杂施工环境和复杂地质条件下，进行既有铁路桥梁的桩基托换提供一定的借鉴参考。

研究结论:根据桩基托换工程主要设计重、难点，采取针对性加强措施，在设计和施工过程中做好信息化管理和系统控制工作，可以保证桩基托换工程的顺利实施和托换桥梁的结构安全。

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地铁特殊地质黄土隧道施工技术

王新洁

铁道工程学报. 2012, 29(3): 96-100.

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研究目的：通过对西安地铁黄土隧道施工采取的施工方法和措施及通过F3 地裂缝穿越施工竖井出现涌水的处治，总结出一套合理、安全可行的施工处理方法，确保竖井和地铁隧道施工安全，为类似工程积累经验。

研究结论:通过采用竖井外施做旋喷桩技术，使地下水和地裂缝涌水绕旋喷桩隔水帷幕外通过，同时采用竖井内注浆加固堵水、井内降水、分部开挖、向下外插花管注浆、竖井底混凝土封底，超前引排地下水及隧道内降水等措施，有效克服了黄土地区富水夹砂地层竖井和隧道施工涌水的难题。

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西安地铁沿线地层地温春季分布规律观测研究

任建喜，刘嘉辉，高虎艳，杨智国，周晓燕，高廷廷

铁道工程学报. 2012, 29(3): 101-106.

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研究目的：西安是我国西部黄土地区首个修建城市地铁的城市，但是缺少地铁埋深范围内的地层温度分布规律的资料。通过对西安地铁沿线4 个典型地貌单元的土壤长期地温分布规律观测研究，得到春季不同地貌单元地层的恒温层位置和春季地层地温的分布规律。为地铁车站和区间隧道的空调工程的初步设计提供参考。

研究结论:通过对西安地铁沿线9 处观测孔的观测资料进行分析研究。结果表明: 皂河一级阶地的恒温层在地表以下10 m，恒温层温度为15 ℃; 黄土梁洼地恒温层在地表以下9 m，恒温层温度为17 ～ 18 ℃; 渭河一级阶地恒温层在地表以下10 m，恒温层温度为15． 5 ℃; 渭河三级阶地恒温层在地表以下9 m，恒温层温度为16． 5 ℃。

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深圳地铁3 号线横岗双层车辆段经济分析

周小炜，张雄

铁道工程学报. 2012, 29(3): 107-111.

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研究目的：深圳地铁3 号线横岗双层车辆段是国内第一个采用线路双层布置，并进行上盖物业综合开发的车辆段，最大限度地实现了城市土地资源的集约化利用。通过对横岗双层车辆段的建造成本和经济效益进行分析研究，论证地铁车辆段双层布置技术在经济上的合理性，为其它地铁车辆段建设及综合物业开发提供一种新思路。

研究结论:( 1) 深圳地铁3 号线横岗车辆段采用双层设计后，车辆段用地面积减少了35%，节约用地效益明显。( 2) 双层方案由于增加了白地开发的面积，提高了物业开发项目的整体容积率，本次分析其商业开发经济效益为平面车辆段上盖物业开发方案的2 倍，经济效益明显。( 3) 横岗双层地铁车辆段的建设和物业开发理念具有较高的推广价值。

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中日高速公路设计管理和理念差异分析

韩信

铁道工程学报. 2012, 29(3): 112-115.

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研究目的：依托阿尔及利亚东西高速公路项目，对同台竞技的中国和日本承包商在设计管理与设计理念的差异进行对比分析，对我方设计工作进行反思，并对今后类似项目提出建议。

研究结论:( 1) 设计应纳入项目管理的核心，联合体或项目经理部应聘用足够的专家直接管理; 设计单位需解放思想、主动配合施工，真正达到设计施工一体化。( 2) 需从合同及效益的角度对设计原则进行反思，一切围绕合同去保证承包商利益最大化，对设计标准、材料、工艺、各专业设计方案等进行效益评估。( 3) 总承包商应整合设计管理资源，充分调动设计人员积极性和发挥外部监督作用，使双方围绕承包商目标一致合作推进设计工作。

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2012年, 第29卷, 第3期　
刊出日期：2012-03-15

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