铁道工程学报

Select

李国圣

铁道工程学报. 2021, 38(6): 1-5.

摘要 ( ) PDF全文 ( )

可视化

研究目的:我国铁路工程的建设区域正在从平原、低山丘陵地区向复杂艰险的山区转移。受复杂地质构造的影响,该类区域分布着大量的重力不良地质诸如滑坡、崩塌、泥石流及多种类型耦合的链生性及群发性地质灾害。传统的铁路工程边坡勘察及评价办法存在方法手段传统单一,评价效果不够客观全面且有效的缺点。针对复杂的重力不良地质问题的一种综合性的勘察及评价方法的研究显得十分重要。
研究结论:(1)艰险复杂山区应采用多源遥感地质解译、高清航飞数据、InSAR和GPS监测技术、地面三维激光技术及钻探、物探和原位测试等综合性的勘察技术方法;(2)在对边坡的稳定性进行分析评价时,需先采用定性评价的方法,如工程地质类比法和赤平投影法,再采用数值模拟软件对危岩落石的运动轨迹进行半定量的分析评价;(3)最终需采用极限平衡法获取边坡在不同工况下的稳定系数及整体下滑力,大致估算所需的整体防护工程量;(4)可采用有限元法分析坡体的应力和应变状态,以针对性地进行局部重点防护;(5)本研究方法可为复杂艰险山区边坡工程的综合勘察和稳定性评价提供参考和借鉴。

Select

城市道路与高架铁路共线设计探析

韩传玉, 袁英爽, 杨学永

铁道工程学报. 2021, 38(6): 6-9.

摘要 ( ) PDF全文 ( )

可视化

研究目的:随着城镇化进程的高速发展,我国公路、城市道路、城际铁路、轻轨建设取得举世瞩目的成就,但因城市道路与高架铁路共线出现的建设序列混乱、工程安全矛盾难以协调等问题日益突出,为更好地集约用地,共同使用同一交通走廊,通过总结既有城市道路、铁路标准规范执行中的经验,本文对城市道路与高架铁路共线设计的特点和难点进行探讨。
研究结论:(1)城市道路与高架铁路共线设计要抓住要点和难点,根据工程实际情况确定主要技术标准和设计原则;(2)处理好铁路桥梁和地面道路的关系,使道路与铁路设计相融合;(3)本研究可应用于城市道路与高架铁路共线设计项目中,并可为类似工程提供参考。

Select

清远市磁浮旅游专线线路方案研究

牟瀚林

铁道工程学报. 2021, 38(6): 10-14.

摘要 ( ) PDF全文 ( )

可视化

研究目的:通过对已开通中低速磁浮项目的研究,分析得出其具有小半径、选线灵活、爬坡能力强等特点;但既有项目工程条件单一,以桥梁工程为主,不具有广泛代表性。清远市磁浮旅游专线走行于城市规划区,多次与既有铁路、高速铁路、高等级公路交叉;工程条件复杂,类型齐全,包含大跨桥梁、双线隧道、三线隧道、高边坡路基等工程,其线路方案研究对中低速磁浮铁路具有更广泛的代表性。
研究结论:(1)利用中低速磁浮铁路小半径、选线灵活的特点,贴合城市既有主干道通行以减少房屋拆迁,线路方案可以更加契合城市规划;(2)利用磁浮铁路爬坡能力强的特点,采用大坡度下穿既有交通以降低桥梁高度,降低施工、运营风险及工程造价;(3)本文研究对中低速磁浮铁路勘察设计、特定区域轨道交通的制式比选具有参考借鉴作用。

Select

基于极限状态法的帕德玛大桥上无砟轨道设计

徐浩, 林红松, 代丰, 杨文茂

铁道工程学报. 2021, 38(6): 15-20.

摘要 ( ) PDF全文 ( )

可视化

研究目的:帕德玛大桥为6.15 km的公铁两用连续钢桁梁桥,是孟加拉帕德玛大桥铁路连接线的控制工程。为指导孟加拉帕德玛大桥上无砟轨道设计,本文针对帕德玛大桥的桥梁特点以及对其无砟轨道的工程需求,研究帕德玛大桥上无砟轨道设计方案,并基于极限状态法建立帕德玛大桥上无砟轨道梁板有限元模型,对帕德玛大桥上无砟轨道进行设计检算。
研究结论:(1)综合考虑帕德玛大桥对无砟轨道的自重、高度、护轨安装、节间纵梁支座更换等工程需求,推荐采用单层、单元式长枕埋入式无砟轨道;(2)对于单元式结构,承载能力极限状态下基本组合对轨道结构配筋设计起控制作用;(3)对于长度3.882 m的道床板,以构造要求、受力和裂缝宽度为控制指标,道床板的纵向上层设置9根ø20钢筋,纵向下层设置16根ø20钢筋,横向上层设置20根ø20钢筋,横向下层设置22根ø20钢筋;(4)本文相关研究成果可为海外工程无砟轨道设计提供参考。

Select

藏东南察达沟谷冰碛堤工程适宜性研究

王杜江

铁道工程学报. 2021, 38(6): 21-25.

摘要 ( ) PDF全文 ( )

可视化

研究目的:针对藏东南察达沟谷拟建川藏铁路工程所涉及的深厚冰碛体,根据现场调查、钻孔岩芯统计分析冰碛物的分布特征、物质组成、粒径级配,采用室内直剪试验、PFC模拟等方法,研究冰碛层的物理力学特性,模拟计算冰碛体边坡在不同工况下的稳定性,并利用动探数据确定其承载力特征值,从而综合评价冰碛物的工程适宜性,为铁路选线和工程设置提供依据。
研究结论:(1)察达沟谷冰碛地貌主要为侧碛堤,现存堤长1~2 km,高50~200 m,顶面宽50~300 m,堤岸自然坡度30°~50°;(2)冰碛物成分主要为花岗岩、砂岩、板岩等组成的碎石、角砾,裹挟少量块石、孤石,砂土质充填,无分选、无层理,磨圆度低,粒径范围宽,级配不均;(3)冰碛堤在自然状态以及暴雨+强震工况下均处于整体稳定状态,自然状态下地下水对冰碛体的工程性质影响有限,承载力满足工程要求,冰碛层工程适宜性较好;(4)本研究成果可为藏东南类似工程的地质选线及工程设计提供参考。

Select

友谊隧道盐岩工程地质特征及防治对策

常兴旺, 宋章, 赵平, 杜宇本, 陈伟, 张明红, 王利

铁道工程学报. 2021, 38(6): 26-31.

摘要 ( ) PDF全文 ( )

可视化

研究目的:中老铁路是“一带一路”重要组成部分,友谊隧道为跨境连接中老两国的隧道。隧址区分布的第三系(E_1-2)泥岩夹砂岩、砾岩的地层中含盐岩和石膏。本文基于现场调绘、掌子面素描、竖向及超前水平钻探等手段,查明盐岩的空间展布形态;基于取样试验和调研类比分析等工作,研究盐岩的工程地质特性,在此基础上探讨其工程防治对策,以期为友谊隧道设计施工提供科学的地质数据支撑。
研究结论:(1)隧址区盐岩空间展布无规律性明显,呈条带状、透镜状、鸡窝状、网纹状、脉状等复杂形态产出,相变较快,成岩环境特殊复杂;(2)盐岩的主要成分为石盐,呈不均匀分布,含量处于30%～80%之间;(3)盐岩易溶于水,具强溶解性,干湿交替环境下具有强侵蚀性,具遇水软化及重结晶膨胀的特性;(4)针对盐岩的强侵蚀性、强溶解性和膨胀性,工程防治措施:一是加强防排水设计施工和抗腐蚀措施;二是加强隧道的支护结构措施;三是设计施工中预留足够的结构安全冗余措施;四是建议完善后期结构的监控量测措施和信息反馈机制,确保运营安全;(5)本研究成果对类似地质条件下的工程建设具有借鉴意义。

Select

反射波法检测水泥低强度桩的完整性研究

常聚友, 朱德鹏, 赵钟, 易红宏, 冯运奎, 王玛权

铁道工程学报. 2021, 38(6): 32-36.

摘要 ( ) PDF全文 ( )

可视化

研究目的:铁路地基水泥低强度的水泥土搅拌桩和水泥浆桩的基桩检测,应在桩身完整性检测合格前提下进行钻芯和静载,但《铁路工程地基处理技术规程》(TB 10106—2010)规定:采用比例2‰的钻芯和静载,且各不少于3根;可实际情况此检测比例偏小,不能对整体地基桩的完整性和承载力进行有效控制,只能对所检桩负责,由此提出增设用反射波法检测水泥低强度桩的完整性研究。
研究结论:(1)水泥土搅拌桩和水泥浆桩的施工含水率应分别控制在0.35～0.45和0.70～1.10,且要均匀;(2)采用反射波法检测水泥土搅拌桩和水泥浆桩的完整性是可行的;(3)反射波法检测比例不少于总桩数的10%,且不少于10根,在反射波法检测桩完整性合格的前提下,采用比例2‰的钻芯和静载完善检测,且各不少于3根,综合检测能够对整体地基桩的完整性和承载力进行有效控制;(4)反射波法测得水泥土搅拌桩和水泥浆桩的波速分别约为2 000 m/s和2 600 m/s;(5)取芯样连续长度大于0.5 m做反射波速测试,使模型桩、检测桩、芯样三者波速应一致;(6)本研究成果可为铁路、公路等领域的水泥土搅拌桩和水泥浆桩的完整性研究提供参考。

Select

地震作用下软基加筋土路堤变形破坏模式研究

蒋楚生, 丁子豪, 邹川, 赵晓彦

铁道工程学报. 2021, 38(6): 37-41.

摘要 ( ) PDF全文 ( )

可视化

研究目的:孟加拉达卡铁路沿线广泛分布三角洲相及冲积相软黏土,软土层深厚且土体力学性质较差。根据孟加拉地震资料,达卡铁路部分区段处于设计地震加速度0.15g的较高地震烈度区域。针对软土基础在地震作用下的力学响应,当前研究多集中于山间土石坝和浅海低矮路堤,对地震作用下深厚软基加筋土铁路路堤的变形破坏模式进行研究有其必要性。
研究结论:(1)基于国际通用有限元软件Plaxis对地震作用下深厚软基加筋土铁路路堤的稳定性及变形破坏模式进行数值模拟研究,结果表明在当前地震加速度下,采用过高强度的土工布将产生浮托效应,使路堤本体发生整体滑动;(2)受浮托效应影响,土工布不能有效发挥其抗拉强度,软基路堤稳定性主要由力学性质较差的地基软土承担;(3)本研究成果可为高地震烈度区的深厚软基铁路路基处理提供参考。

Select

芙蓉镇站连接线工程对在建工程的影响研究

廖进星

铁道工程学报. 2021, 38(6): 42-46.

摘要 ( ) PDF全文 ( )

可视化

研究目的:张吉怀铁路芙蓉镇车站位于顺层斜坡,车站以半挖半填的路基工程为主,铁路工程按顺层工点进行设计。芙蓉镇站连接线工程平行展布于铁路工程右侧,路堑边坡开挖可能诱发顺层溜坍灾害,甚至危及高铁线路安全。本文采用极限平衡反演分析法和现场直剪试验综合确定层面参数,采用稳定分析和数值模拟两种方法评估路堑工程切坡对在建张吉怀铁路的影响,并根据爆破工程相关规范规程确定不同距离的单段最大装药量。
研究结论:(1)K3+000之前路堑切坡不会对高铁正线产生影响,对梁场场坪稳定存在潜在影响,应加强对梁场边坡的防护;(2)K3+000之后路堑切坡会影响高铁正线工程稳定,建议改线后以路堤或桥梁通过;(3)在距张吉怀高铁建(构)筑物55 m以外地段,按70 kg最大单段装药量进行爆破设计,可满足安全要求;在张吉怀高铁建(构)筑物55 m以内地段,在逐次爆破中需逐渐减少炮孔数、孔深及药量,直至临近20 m范围内,采用人工或机械开挖,以保证安全;(4)本研究结果可为芙蓉镇站连接线工程设计优化提供依据。

Select

深度学习在桥梁响应预测与健康监测中的应用

田壮, 樊启武, 王昌杰

铁道工程学报. 2021, 38(6): 47-52.

摘要 ( ) PDF全文 ( )

可视化

研究目的:随着基于信息化、智能化技术“新基建”的发展,大跨桥梁健康监测系统的应用更加广泛。本文依托某大跨全钢结构斜拉桥,通过深度融合深度学习算法、自动化实时检算以及BIM驱动的信息载体等技术,探索桥梁运营维护的智能化决策实践,提升桥梁智慧化养护水平和资产管理质量。
研究结论:(1)研发的系统可实现Midas civil全功能、全过程的自动化操作,基于云服务,可极大提高实时分析的计算效率;(2)基于BP神经网络算法创建大跨径桥梁结构响应预测元模型,准确率均超过90%,可替代有限元计算实现快速、有效的结构响应分析和状态评估;(3)提出了将元代理模型集成于BIM驱动的桥梁健康监测系统为实时结构性能评估和应急响应提供技术支撑;(4)本研究成果可为桥梁智能化监测运营提供借鉴与参考。

Select

铁路隧道拱部病害凿除模筑对衬砌影响研究

赵勇

铁道工程学报. 2021, 38(6): 53-57.

摘要 ( ) PDF全文 ( )

可视化

研究目的:针对铁路隧道拱顶出现衬砌脱空和厚度不足等病害问题,提出一种安全实用、质量可靠的“开窗”凿除不合格衬砌后模筑补强衬砌的病害整治技术。通过数值分析和现场监测对“开窗”凿除和模筑补强施工过程衬砌结构承载稳定性进行研究,开展不同控制指标的衬砌结构影响分区。
研究结论:(1)隧道拱部二衬“开窗”凿除模筑补强施工会造成竖向/水平位移增大,开窗处会出现较大的位移差,在开槽的边缘位置出现较大应力集中;(2)通过变形和应力控制准则揭示了不同开槽大小的影响分区,综合影响分区结果得到:在开槽环向超过3.0 m或纵向超过3.5 m时结构承载力下降,尤其是衬砌拉应力表现更为明显;(3)建议在隧道病害整治开槽过程中,拱部“开窗”环向超过3 m或纵向超过3.5 m时,应加强施工过程应力和应变监测,确保施工安全;(4)本研究成果可应用于铁路隧道拱部病害整治工程领域。

Select

海水侵蚀作用下盾构隧道管片劣化特征研究

徐冲, 郭佳奇, 徐亚峰, 林晋海, 薛丹丹, 赵秋林

铁道工程学报. 2021, 38(6): 58-63.

摘要 ( ) PDF全文 ( )

可视化

研究目的:为揭示在海水荷载与离子侵蚀加持作用下盾构管片混凝土强度损失和钢筋锈胀的劣化特征演化规律,基于能量耗散理论和扩展有限元方法(XFEM)分析研究管片混凝土分别在无水土荷载和有水土荷载作用下,管片裂缝随服役时间的发育过程。
研究结论:(1)侵蚀后的混凝土在海水压力作用下裂纹萌生、和塑性变形加剧,其峰值强度和弹性模量分别降低至未侵蚀混凝土的57.3%和53.9%;(2)在氯离子侵蚀作用下,管片外层混凝土锈胀裂纹具有早开裂、传播慢、后贯通的特点;而管片内层混凝土无氯离子侵蚀,锈胀裂纹具有晚开裂、传播快、先贯通的特点;(3)海水压力与侵蚀耦合作用下,钢筋孔裂纹扩展方向将垂直于最大主应力方向,管片受压区的裂纹扩展速率降低,受拉区的裂纹扩展速率提高;(4)本研究成果对揭示盾构隧道管片性能劣化机制,以及服役性能评价和维修具有一定的参考价值。

Select

区间长大隧道信号中继站方案研究

赵博

铁道工程学报. 2021, 38(6): 64-68.

摘要 ( ) PDF全文 ( )

可视化

研究目的:在山区铁路工程设计中,铁路区间设置中继站必须考虑长大隧道的影响因素。本文以甘青、兰张长大隧道为研究对象,针对长大隧道区间中继站选址的难题,综合考虑区间轨道电路控制距离、隧道洞室、隧道口场坪、隧道斜井、通所道路、防灾救援等控制因素,分析对比中继站所在位置的规范标准适用性、维修车辆通行条件及维修便利性、综合防雷、工程投资等的优缺点,提出合理的区间长大隧道信号中继站设置方案。
研究结论:(1)长大隧道出入口应作为信号中继站设置位置的优选,若控制距离在10 km以上,必须明确写在初设批复中作为设计依据;(2)不建议在隧道内设置中继站,若因为轨道电路控制距离而没有条件移设至洞口时,宜设置在长大隧道斜井救援通道防护门以外;(3)本研究结论可为信号系统工程设计提供借鉴及参考,也可以直接应用于山区铁路工程设计及咨询工作中。

Select

复合材料接触网腕臂结构及材料工艺研究

邓洪

铁道工程学报. 2021, 38(6): 69-74.

摘要 ( ) PDF全文 ( )

可视化

研究目的:随着电气化铁路运营里程的增加,更高速、更智能、轻量化的接触网系统研究已经成为当前的热点,如何取消既有绝缘子,简化装配结构,提高系统的可靠性,降低安装工作量和维护难度是当前亟待突破的关键技术。
研究结论:(1)本文利用理论分析、有限元计算等手段对复合材料接触网整体腕臂技术方案进行了研究,并提出了适用于复合材料整体腕臂的工艺成型方案、纤维增强复合材料及相应填充芯体材料;(2)进一步利用有限元模拟仿真计算软件通过拓扑优化的手段提出了三角结构腕臂结构方案;通过局部调整最终提出了一体化成型的复合材料接触网腕臂定位装置结构方案,经过有限元计算校验整体结构安全稳定,相比现有腕臂定位装置,复合材料整体腕臂结构更加简单、重量更轻、零部件更少,运营维护工作量大大降低;(3)本研究成果适用于电气化铁路接触网专业领域。

Select

城市轨道交通大直径盾构隧道若干关键技术

戴志仁, 王俊, 胡瑞青

铁道工程学报. 2021, 38(6): 75-81.

摘要 ( ) PDF全文 ( )

可视化

研究目的:近年来,随着城市轨道交通列车运行速度不断提高,大直径盾构隧道应用越来越普遍,但设计与施工大部分仍沿袭常规6 m直径盾构隧道理念,经常面临开挖面稳定性难以控制、小半径曲线施工困难、管片端部裂缝或角部碎裂几率增大、管片拼装难度大、成型隧道质量难以控制、盾构隧道扩挖风险加剧、隧道内部变形监测数据难以直接反映隧道安全状态等难题,本文对上述主要问题展开研究,以期提高城市轨道交通大直径盾构隧道整体建造水准。
研究结论:(1)为有效应对大直径盾构隧道千斤顶反力作用于管片端部的局部荷载,管片端部一定高度范围内配筋需要进行加强,减小管片裂缝几率;(2)管片纵缝设置的半圆槽与导向杆可在管片拼装阶段起到导向的作用,环缝设置的嵌锁系统可有效减少管片错台与踏步几率,提高成型隧道质量;(3)以正常使用阶段管片裂缝为控制标准,明确了一定配筋率情况下管片衬砌所能承受的最大附加变形(椭圆率),进一步提出了基于洞内变形监测数据的隧道安全计算模型;(4)基于PBA法的大直径盾构隧道扩挖技术,可实现城市轨道交通先隧后站需求,极大地增加工筹的灵活性,缓解重难点车站工期压力;(5)盾构选型与关键设备的选取原则、小半径曲线掘进、盾构刀盘选择与常压换刀等关键技术,可进一步增强大直径盾\构隧道实施水准;(6)本研究成果可为大直径盾构隧道在城市轨道交通中的大范围运用提供参考。

Select

盾构下穿既有高速铁路框构桥安全影响性研究

夏群山

铁道工程学报. 2021, 38(6): 82-86.

摘要 ( ) PDF全文 ( )

可视化

研究目的:随着高速铁路和城市轨道交通的发展,地铁下穿既有高速铁路桥梁时有发生,需对既有高速铁路桥梁变形和结构进行安全评估。通过对某高速铁路框构桥在地铁施工前进行检测分析,以规范为依托,以有限元分析为手段,结合铁路框架运营性能试验,为地铁开挖数值仿真计算提供依据,以评价地铁盾构法下穿既有高速铁路框构桥的安全影响性。
研究结论:(1)在计算确定地铁盾构开挖对既有高速铁路框构桥影响较小时,通过最不利工况下现场实测桥梁结构自振频率、列车荷载作用下的振幅、加速度和动挠度等参数测试综合评价桥梁运营安全性,验证了数值仿真计算的可靠性,通过理论分析和现场实测综合评价了地铁盾构法下穿既有高速铁路框构桥的安全影响性;(2)通过分析地铁盾构法施工对既有桥梁的附加影响,对既有桥梁结构的安全性进行评估,得出结论及建议,从而规避风险。

Select

全封闭站台门制式地铁站渗漏风冷负荷研究

曹建

铁道工程学报. 2021, 38(6): 87-92.

摘要 ( ) PDF全文 ( )

可视化

研究目的:城市轨道交通地下站公共区冷负荷构成复杂,其中最不稳定的负荷来源为列车活塞风引起的车站渗漏风冷负荷,如何对车站渗漏风冷负荷进行准确计算一直是工程设计中的难点。本文对现行计算方法和活塞风影响下车站内部空气的运动规律进行研究,提出一种新型的计算方法,并利用深圳11号线前海湾站的实测数据对研究成果的准确性进行验证。
研究结论:(1)车站渗漏风冷负荷由出入口侵入负荷和全封闭站台门渗风负荷两部分构成,二者分别作用于车站的站厅公共区和站台公共区;(2)车站渗漏风冷负荷与车站内部结构、车站客流量、列车运行模式、室外气象参数以及排热风机状态有关;(3)经实测验证,车站内部空气运动规律与本文理论分析结果相同,本文提出的渗漏风冷负荷计算方法准确有效;(4)本研究成果可应用于城市轨道交通负荷计算和节能领域。

Select

中国高速铁路安全保障体系

孙海富

铁道工程学报. 2021, 38(6): 93-97.

摘要 ( ) PDF全文 ( )

可视化

研究目的:中国高速铁路贯彻安全发展理念,制定了一整套安全保障体系,包括技术标准、安全设计、工程建设及设备质量保障、工程验收、运营管理、养护维修、外部环境管理、应急救援等,为高速铁路安全运行保驾护航。本文通过总结和提炼,系统梳理中国高速铁路的安全保障措施,为其他国家高速铁路建设提供借鉴和参考。
研究结论:(1)中国高速铁路实行全生命周期安全管理;(2)安全保障体系包括技术标准、安全设计、工程建设及设备质量保障、工程验收、运营管理、维修保障、外部环境管理、应急救援等;(3)安全保障措施包括人防、物防、技防等;(4)本文用于指导高速铁路设计、建设和运营管理,对于规范我国高速铁路安全保障体系做出了积极贡献。

选择文件类型/文献管理软件名称

选择包含的内容

2021年, 第38卷, 第6期　
刊出日期：2021-06-15

模态框（Modal）标题

选择文件类型/文献管理软件名称

选择包含的内容

2021年, 第38卷, 第6期 刊出日期：2021-06-15

2021年, 第38卷, 第6期　
刊出日期：2021-06-15