铁道工程学报

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冯涛, 蒋良文, 曹化平, 王栋

铁道工程学报. 2018, 35(6): 1-6.

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研究目的:为提高复杂岩溶区高速铁路的勘察效率和精细度,本文通过分析总结岩溶区“空”“天”“地”类勘察技术的适用条件、常规勘察技术优缺点以及新型勘察技术应用特点,从而提出各类岩溶区以及各勘察阶段岩溶综合勘察技术组合原则,进而构建复杂岩溶区高速铁路工程“空天地”一体化综合勘察成套技术体系。
研究结论:(1)“空”“天”“地”三大类勘察技术各有其技术特征及适用范围;(2)我国岩溶区分为高原岩溶区、过渡带岩溶区和岩溶化平原区三大类型,应根据所在岩溶区的地质特征和主要岩溶问题,针对具体的工程型式选择相应的勘察技术手段加以组合,开展综合勘察;(3)铁路工程地质各勘察阶段应根据不同工程类型分别组合勘察技术,形成综合勘察模式;(4)构建的“空天地”一体化综合勘察成套技术体系可解决艰险山区复杂岩溶勘察难度大、效率低、精细度差等难题,广泛应用于各类复杂岩溶区高速铁路的综合勘察过程中。

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应用三角模糊数比选沪宁城际铁路线路方案

杨麦生

铁道工程学报. 2018, 35(6): 7-10.

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研究目的:沪宁城际铁路是长江三角洲地区城际客运铁路规划线网主骨架,沿线城市化程度高,经济发展迅猛,通道内沪宁铁路、京沪高速铁路、高速公路、城镇分布与规划以及自然人文景观和环境敏感点对线路走向影响较大。针对本项目线路方案分析具有不确定、多属性的特点,本文运用科学评价方法从众多方案中选取沪宁城际铁路最优线路方案。
研究结论:(1)模糊集理论是一种解决不确定性、多属性问题的评价方法,将一些难以直接定量的指标在分析基础上转换为三角模糊数,建立模糊决策模型,计算指标权重,进而计算各方案相对贴近度,从而得到最优方案;(2)应用三角模糊数比选沪宁城际铁路镇江至昆山段线路方案,得到沿沪宁铁路方案为最优方案的结论;(3)沿沪宁铁路方案经运营检验,经济效益显著,社会效益良好;(4)本线路比选结果表明,三角模糊数评价模型可有效决策线路方案。

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双排桩基悬臂式挡墙受力及变形特征研究分析

姚裕春, 苏谦, 周珩, 李井元

铁道工程学报. 2018, 35(6): 11-15.

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研究目的:悬臂式挡土墙是一种轻型支挡结构,具有外观形式好、地基承载力要求不高等特点,在工程建设中得到广泛应用,但其使用高度、使用条件等方面受限制,为充分发挥其结构的优势,本文提出一种双排桩基悬臂式挡土墙结构,大大拓展了其应用范围,有效揭示双排桩基悬臂式挡土墙的受力及变形特征,对推广应用具有重要意义。
研究结论:(1)桩基内力分布规律:内桩弯矩极值位于锚固点处,外桩弯矩极值位于桩顶处,内桩与外桩剪力极值均位于锚固段附近;(2)挡墙底板内力分布规律:底板横向剪力极值位于底板与内桩、外桩、悬臂段连接处附近,横向弯矩极值处于底板横向跨中偏内桩处以及悬臂连接处;底板纵向剪力极值位于底板纵向桩基连接处,纵向弯矩极值位于底板纵向桩基连接处以及跨中处;(3)该组合结构变形特征:在列车荷载及填料荷载的共同作用下,结构最大水平位移发生在悬臂顶部,结构水平位移主要为桩基和悬臂段的挠曲变形,其中桩基挠曲变形占比相对较大;(4)该研究成果可为类似收坡加固工程提供参考。

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某采空区沉陷现状及残余沉降预测研究

陈明星

铁道工程学报. 2018, 35(6): 16-20.

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研究目的:采空区残余沉降预测是采空区建筑地基稳定性评价理论的重要内容,对研究采空区上方建筑物抗变形优化设计及地基沉降变形预测预报有着重要意义。本文根据采空区的工程地质概况,选择合理的地表沉陷预测模型;通过地表沉陷预测程序,结合采空区移动时间及地表分析,对铁路沿线地表沉陷进行预测和分析,为线路方案比选提供地质依据,达到铁路工程跨越采空区地质选线的目的。
研究结论:(1)针对本采空区开采时间跨度大、回采率低的特点,地表移动变形预测可采用概率积分法预测模型;(2)采空区边界可以通过开采方式、煤窑井口、钻孔数据和地面塌陷情况综合分析确定;(3)通过残余沉降、倾斜、曲率变形量以及影响线路长度等参数可以看出,该段线路穿越老采空区采用长桥方案更切合实际;(4)根据预测残余移动变形影响边界对长桥方案进一步优化,经实际工程验证,成果可靠;(5)该研究成果可为类似跨越采空区铁路工程地质选线提供借鉴。

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环境敏感区铁路路基岩溶地基处理新结构研究

张广丰

铁道工程学报. 2018, 35(6): 21-25.

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研究目的:黔张常铁路DK 49+556.00～DK 49+913.22段路基位于野猫河水库上游水源保护区附近,在紧邻该段路基、具有相同地质条件的土乐坪1号特大桥和土乐坪2号特大桥桩基施工过程中,附近稻田出现泥浆外泄现象,为避免该段路基岩溶注浆处理引起水源保护区水质污染,需研究一种新的岩溶地基处理措施,以代替传统注浆处理措施。
研究结论:(1)环境敏感的饮用水源地附近,岩溶地基处理不宜采用注浆处理方式;(2)深埋式桩、复合梁板结构不仅解决了岩溶区地基塌陷对铁路安全产生的影响,还避免了引起饮用水源的污染;(3)路堤地段岩溶地基处理采用深埋式桩、复合梁板结构还可以起到节约用地的效果;(4)本研究成果具有良好的经济效益和社会效益,可应用于岩溶强发育区地基处理。

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运营高铁路基变形病害微变形扰动整治技术

郭建湖

铁道工程学报. 2018, 35(6): 26-30.

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研究目的:在我国高速铁路大量投入运营的今天,由岩土构成的高速铁路路基在运营过程中,受不同自然环境的影响,难免会发生变形病害。当路基填筑本体发生变形病害危及线路运营安全时,如何在不慢行、保证线路正常安全运营的条件下对已发生的高速铁路路基病害进行整治,这是目前世界各国面临的难题。
研究结论:(1)高速铁路无砟轨道路基病害整治,应贯彻采用微变形扰动的整治方案;(2)微变形扰动的施工工艺与工法,速凝早强的加固材料,实时的、高精度的、可校核的变形监测方案,科学合理的施工工序与施工管理等一体的微变形扰动整治技术符合运营高速铁路路基本体变形病害微变形扰动的治理要求;(3)该技术已在某高速铁路路基本体变形病害整治中成功应用,对运营高速铁路路基变形病害的治理具有一定的借鉴与指导作用。

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黄土特高边坡垮塌原因分析及综合整治措施

祝珣

铁道工程学报. 2018, 35(6): 31-35.

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研究目的:黄土高边坡在地表水、地下水及隐形滑动面的作用下,极易发生溜坍或滑动。例如,陕北某黄土沟谷一挖方高边坡,其挖方边坡高度为110 m,为超高边坡且原始边坡中下部发育有大型古滑坡,2015年雨季持续降雨造成六级平台以下边坡发生坍塌,2016年雨季强降雨使边坡左、右两侧滑塌区范围进一步扩大,局部六级平台已全部垮塌,坍塌面局部延升至十二级平台边缘,整个黄土特高边坡处于极不稳定状态,本文旨在对该特高边坡垮塌原因进行分析并提出综合整治措施。
研究结论:(1)查明了黄土超高边坡的地质结构及相应力学特性,采用瑞典圆弧法得到了边坡稳定性检算结果;(2)根据本边坡工程地下水补、径、排情况,得出了地下水对黄土边坡稳定性影响规律;(3)探明了原始边坡古滑坡分布范围和滑面埋深,找到了古滑坡和黄土边坡坍塌的内在关系及坍塌成因;(4)本黄土特高边坡高度超过了相关规范适用范围,但经过专门论证研究,采用设置竖向渗井、抗滑桩、挡土墙等综合整治措施,保证了边坡的稳定性;(5)本边坡综合治理设计及施工经验可为高大土质边坡、地下水丰富的边坡治理工程提供借鉴或参考。

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商合杭铁路矮塔斜拉桥无砟轨道适应性研究

左家强

铁道工程学报. 2018, 35(6): 36-40.

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研究目的:高速列车运行对无砟轨道的平顺性要求非常严格,而大跨度桥梁在温度荷载作用下引起的主梁竖向变形是引起轨道平顺性发生变化的主要原因。本文以商合杭铁路沙颍河大跨度矮塔斜拉桥为背景,对不同的桥梁结构体系、边跨比、主梁类型、梁高、斜拉索规格及布置、桥塔高度等进行对比分析,研究其对温度变形的影响,从而确定矮塔斜拉桥的无砟轨道适应性。
研究结论:(1)矮塔斜拉桥可以满足无砟轨道的平顺性要求,保证高速铁路的行车安全性及舒适性;(2)有效释放梁体收缩徐变及温度变形的桥梁结构体系更加容易满足轨道平顺性要求,应优先选用;(3)斜拉索的温度变化及索梁温差是引起主梁竖向变形的主要因素,确定合适的斜拉索规格、安全系数、索间距,既能充分发挥斜拉索对主梁的贡献,又能减小温度荷载作用下主梁的竖向变形;(4)为减小斜拉索对温度变形的影响,主梁宜采用混凝土结构;(5)本研究成果对今后高速铁路矮塔斜拉桥设计具有一定的指导意义。

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泄水洞超小净距下穿高速铁路隧道设计

许怀

铁道工程学报. 2018, 35(6): 41-46.

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研究目的:针对泄水洞超小间距(1.9 m)下穿高速铁路既有运营线隧道的沉降控制难题,以兰渝线龙凤隧道泄水洞下穿既有龙凤隧道设计为例,通过理论分析、数值计算和现场试验段施工等方法,达到泄水洞施工中严格控制既有隧道沉降、保障既有隧道和线路安全的目的。
研究结论:(1)通过采取“倒人字坡”设计,能增加两隧间净岩柱厚度,同时不影响泄水洞的施工和使用功能;(2)通过采取长管棚加小导管注浆预加固岩溶破碎地层,以及喷早高强混凝土、全环型钢钢架加强支护、注浆回填钢拱架背后的空隙等措施,能很好地控制既有线沉降,保障运营安全;(3)现场试验段施工能较好地验证设计参数和施工工艺;(4)本设计可对其他类似下穿铁路运营线工程设计提供借鉴。

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玉京山隧道“四位一体”揭煤防突施工技术

丁浩江, 岳志勤, 杨英, 叶堃, 屈鹏程, 黄泽

铁道工程学报. 2018, 35(6): 47-53.

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研究目的:成贵高速铁路玉京山隧道为煤与瓦斯突出隧道,为防止出现煤与瓦斯突出、爆炸的安全事故,在前期地质勘察及施工揭示地质情况的基础上,需要对所经10层煤开展揭煤防突专项设计,并在实施过程中予以调整。C5煤层为玉京山隧道进口工区最先遇见的煤层,为突出煤层。对C5煤层揭煤防突的研究可指导其余煤层的施工。
研究结论:(1)按照“四位一体”防突体系,制定的先区域防突后局部防突的施工措施是可行的;(2)高速铁路双线隧道开挖断面约140 m²,远大于一般煤矿巷道的20 m²,“四位一体”防突体系运用于铁路双线隧道,应做相应研究调整;(3)防突措施的选择需根据煤层参数、地质特征、工期进度、安全性、经济性等因素综合确定;(4)C5煤层研究结果不仅可对其余9层煤揭煤提供技术指引,也可供其他铁路隧道揭煤防突设计及施工借鉴。

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襄渝铁路新大巴山隧道涌水量预测研究

张雄文

铁道工程学报. 2018, 35(6): 54-58.

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研究目的:新大巴山隧道是襄渝铁路增建二线安康至重庆段控制性工程,由于其地下岩溶水丰富,因此隧道涌水量预测对该铁路设计和施工具有重要意义。本文采用前苏联科学家普洛特尼科夫关于天然地下水资源的“储量分类”法(三种类型:动储量、静储量、调节储量),在分析地下岩溶水垂直发育的分带性、储水构造特征、施工期间地下水涌(突)水特征等基础上,划分出地下岩溶水储量类型,研究地下水动储量与降雨的线性关系,预测隧区百年一遇降雨条件下隧道的最大涌水量。
研究结论:(1)隧址区地下岩溶水可分为动储量和静储量两种类型;(2)隧道地下涌水主要为动储量释放;(3)涌水量大小与降雨量密切相关;(4)预测的最大涌水量为215×10⁴ m³/d ;(5)研究方法经工程实践证明较有成效,研究成果对类似工程地质条件下的隧道工程建设具有借鉴意义。

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施工期盾构隧道管片衬砌裂损病害统计分析

卢岱岳, 孙文昊, 苏昂, 何川

铁道工程学报. 2018, 35(6): 59-66.

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研究目的:针对某地铁盾构隧道工程施工期管片衬砌结构大范围开裂及脱落现象,对管片裂损病害的形态特征、分布规律以及危害程度进行统计分析,以期探明多种施工因素影响下管片衬砌结构的裂损机理,从而为隧道维修养护提供参考。
研究结论:(1)管片裂损按照所占比例由大到小依次为:拱顶脱落、纵向裂纹、边角部裂损,拱顶脱落及纵向裂纹是施工期影响管片质量的最主要因素,且管片裂损病害的主要致因包括不良千斤顶推力作用(推力过大和推力不均)、管片错台以及管片环间接触面不平整等因素;(2)纵向前裂纹数量更多、波及范围更广、病害程度更深,是威胁隧道结构承载力及耐久性的最主要病害形式;(3)拱顶脱落对隧道结构的纵向受力特性影响较大,但其发生、发展与管片结构榫槽设置有关,通过对管片参数的优化、调整能够有效降低这一管片病害的发生;(4)该研究对于盾构施工控制具有指导意义。

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基于电力远动系统的高铁贯通线故障定位研究

李宏刚

铁道工程学报. 2018, 35(6): 67-71.

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研究目的:利用高速铁路电力远动系统,结合设置于铁路沿线的箱式变电站和10 kV配电所的故障录波数据,解决铁路区间贯通线发生故障后需铁路局调度所值班人员逐一调取故障前后的电流数据、人工分析判断故障线路、手动隔离故障区域的问题,从而实现自动故障隔离与定位,提高供电可靠性。
研究结论:(1)根据铁路10 kV配电所的微机保护装置和RTU装置记录的故障前、后电压电流数据,可自动选择出区间贯通线的故障区段;(2)利用故障区段的双端箱变内设的RTU装置故障测量数据,可精确地计算出故障距离;(3)本故障测距方法可有效消除电缆长度冗余、电缆容性效应以及过渡电阻造成的测量误差,解决全电缆线路的故障定位问题,缩短高速铁路区间贯通线的故障恢复时间,提高区间贯通线的供电可靠性,从而确保了动车组的安全运行。

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地下高铁车站无屏蔽门站房通风空调系统设计

王斌

铁道工程学报. 2018, 35(6): 72-76.

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研究目的:目前,国内尚无铁路进入地下空间通风空调设计的标准及规范,也缺少工程经验参考,极大地增加了地下高铁站房通风空调设计的难度。为确定此类站房合理的通风空调方案,本文以于家堡站为研究对象,结合RWI舒适性指标,采用CFD模拟计算结合现场测试验证的方法,探讨车站公共区通风空调系统方案。
研究结论:(1)利用RWI指标确定的室内设计参数可营造舒适的车站环境;(2)在高大候车厅中采用全空气分层空调系统及地板辐射供暖系统方案可保证乘客候车舒适并节省能耗;(3)地下无屏蔽门站台设置机械通风并利用风机盘管局部降温可排走大部分的热量;(4)本研究确定的高铁站房合理的通风空调方案可为类似工程提供设计参考。

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现代有轨电车在我国发展中的几点思考

赵海燕

铁道工程学报. 2018, 35(6): 77-80.

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研究目的:我国目前在规划和建设现代有轨电车时仍存在诸多争议,部分城市对有轨电车的理解仍处在对传统有轨电车的认识层面,部分城市在建设现代有轨电车时前期论证和基础工作不充分,造成现代有轨电车“规划多但是落地少”的尴尬局面。为了现代有轨电车的发展,本文通过回顾有轨电车的发展历程以及简要说明现代有轨电车的特点,结合我国城市发展和公共交通的发展现状,对我国城市发展现代有轨电车提出几点应重视和思考的问题。
研究结论:(1)应重视有轨电车的前期线网规划和客流预测编制工作;(2)在前期设计阶段,要重视有轨电车线路敷设方式的研究;(3)要注重有轨电车路权选择方式的研究;(4)本文提出的几点思考可以运用到城市现代有轨电车的规划建设中。

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地铁场段出入线设计及接轨方案研究

贺万里

铁道工程学报. 2018, 35(6): 81-87.

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研究目的:地铁建设受城市发展、市政规划、地质条件等多种条件的影响和制约,出入线的接轨形式一直以来都是地铁建设和业内研究的重难点。鉴于出入线的接轨方案直接影响地铁日后的运营和行车组织,本文着重介绍出入线平面、纵断面设计中需要注意的技术要求,就目前国内几种常见的终点站、中间站出入线接轨方式,分析其适用条件和优缺点,以期对业内地铁设计提供参考。
研究结论:(1)出入线设计应综合考虑方便运营,减少列车出入的空走时间、正线行车干扰,降低运营成本,提高折返效率等因素;(2)结合车辆段及停车场选址、正线运营组织方式、车辆的技术条件、工程投资规模、地质条件、前期征地拆迁、后期社会及经济效益等条件进行经济技术比较,选择合理的接轨站及接轨方案;(3)合理的接轨站及接轨方案应考虑线路的延伸条件,以满足城市发展的需求;(4)本研究成果可为地铁场段出入线设计及接轨方案研究提供一定参考。

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首条地铁的“稳定”与“弹性”

傅萃清

铁道工程学报. 2018, 35(6): 88-92.

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研究目的:首条地铁规划建设得如何,对该座城市的轨道交通持续发展影响很大,有的因为规划不尽合理,即使建设规划获批,也迟迟不能开工建设,有的因为建设过程中出现新的变化,原方案难以适应,而影响建设进程。本文以长沙市轨道交通2号线为工程背景,探讨首条地铁线路的起终点、线路走向(经由点)、线网换乘节点、车辆基地和停车场规划建设方案的“稳定”与“弹性”问题,以期为城市轨道交通的规划建设提供借鉴。
研究结论:(1)首条地铁的起点或终点在延伸方向存在调整的可能时可以考虑“以退为进”的策略先缩回一个站,延伸工程与本期工程建设期相差较近时可以考虑延伸端车站仅设单渡线折返,起点或终点在不增加太多工程量的情况下要尽量预留延伸条件;(2)稳定首条地铁线位时,也需要考虑为将来网络调整、加密线路预留一定的弹性;(3)线网换乘节点的及早稳定对换乘节点的实施十分重要:是同步建设、预留工程还是预留条件,对换乘站的功能实现影响巨大,首条地铁适当加密站点可以为后续网络调整加密线路时提供换乘条件;(4)首条地铁线路规划建设稳定车辆段方案时,应考虑延伸段建设时序或建设方案的弹性,避免延伸段迟迟不建或一次延伸不到位而造成的不良后果;(5)本研究成果可供当前正在筹划建设地铁的城市参考或借鉴。

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地铁区间渡线大断面段浅埋暗挖技术研究

吴海艳

铁道工程学报. 2018, 35(6): 93-99.

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研究目的:地铁区间设置停车折返线、渡线等段处大跨、复杂洞群、变断面的浅埋暗挖隧道施工设计难度大、施工风险高,如何通过优化设计确保结构安全、方便组织施工、降低施工风险成为类似工程设计的难点及重点。本文结合北京地铁3号线区间渡线大断面隧道浅埋暗挖工程设计中采取的关键技术和具体的工程措施,解决上述设计中的重点问题,以期为区间渡线段等类似工程设计提供借鉴与参考。
研究结论:(1)通过研究比选横通道的位置、大断面的数量、总体施工筹划、施工工期及难度等,提出了最佳的区间渡线大断面隧道浅埋暗挖总体方案;(2)通过优化施工横通道设计,提出了带中隔壁的正洞段横通道,减小了正洞通道两侧大面积开马头门的相互影响,实现了开马头门施工期间受力体系的简单安全转换;(3)通过洞门超前加固,设置加强梁、钢支撑及加强格栅等加强措施,确保了开马头门的安全;(4)施工带中隔壁的正洞段横通道进区间正线,结构受力转换安全、施工工序简单,通过制定合理的马头门施工方案及合理规划施工步序等,可确保结构安全可靠,可供同类工程参考或借鉴。

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施工企业区域项目管理模式研究

张贺华

铁道工程学报. 2018, 35(6): 100-103.

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研究目的:目前,独立经营的项目管理模式使建筑施工企业人、财、物等各类资源高度分散,项目部资源配置效率不高。本文以某建筑施工企业推广区域项目管理模式的实践经验为依托,对其背景、内涵、做法及应用效果进行深入分析研究,以便为其他建筑施工企业提供借鉴。
研究结论:(1)区域项目管理模式有效整合人、财、物等各类资源,实现区域内各项目的集中管控和协同推进;(2)区域项目管理模式可大幅压缩企业成本费用,提高企业的经济效益;(3)区域项目管理模式可助力项目人才队伍梯队建设,有效提升企业的管理水平;(4)区域项目管理模式可“以现场保市场”,实现企业在该区域的滚动发展;(5)该研究成果可为在同一区域有多个项目的施工企业提供参考。

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2018年, 第35卷, 第6期　
刊出日期：2018-06-15

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