铁道工程学报

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杜建军, 周航, 徐涛, 李东, 陈明浩, 邱鹏

铁道工程学报. 2025, 42(6): 1-7.

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研究目的：非煤有害气体隧道工程施工过程中经常发生动力突涌、燃烧爆炸、中毒窒息等灾害事故,极易导致人员伤亡和设备损坏,成为制约隧道安全施工的重大难题。本文以我国复杂山区铁路非煤有害气体隧道为工程依托,通过归纳统计非煤有害气体分类及致灾类型,研究分析非煤有害气体特征,从源头规避非煤有害气体灾害风险,并开展地质选线研究。
研究结论：（1）根据隧道工程非煤有害气体成因,将非煤有害气体分为变质岩化学作用成因型、岩浆岩脱气孕育作用成因型、沉积岩油气矿藏成因型、构造作用成因型和综合作用成因型;（2）非煤有害气体致灾类型包括有毒有害型、动力突出型、燃烧爆炸型、化学腐蚀型和复合作用型,非煤瓦斯主要为岩浆岩脱气孕育-变质岩化学作用-油气田生储盖混合成因,含硫气体主要来源于含硫酸盐岩热化学还原,碳氧化合物多来源于生烃地层、碳酸盐岩热分解和地幔岩浆脱气,含氮气体多由火山喷发、岩浆作用、硝酸盐化学反应等形成; （3）针对隧道工程非煤瓦斯、含硫气体、碳氧化合物、含氮气体等非煤有害气体特征,总结了非煤有害气体在生气地层、运移通道、储集场所和盖层区域的表达方法和选线策略,构建了非煤有害气体地质选线技术方法体系,将铁路隧道工程非煤有害气体地质选线凝练为“避构造、绕气田、远地热、抬标高、临河谷、小埋深、短通过、重决策”二十四字指导原则;（4）本研究成果可为复杂艰险山区铁路隧道工程非煤有害气体地质选线评价及规避灾害风险提供科技术支撑。

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龙门山构造带隧道群精细化勘察及减灾选线

周航, 陈明浩, 张广泽, 陶玉敬, 宋章, 袁传保, 刘瑶, 鲁金林

铁道工程学报. 2025, 42(6): 8-14.

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研究目的：龙门山构造带位于青藏高原东缘板块边界,地处川西北三角形断块区的接合部,区域构造作用强烈,工程地质条件极其特殊复杂,地质灾害频发,隧道勘察设计及施工难度极大。本文通过研究分析制约龙门山构造带地区隧道建设的重大工程地质问题,总结隧道典型地质灾害特征,并提出艰险山区铁路重大工程地质灾害选线原则。
研究结论：（1）龙门山构造带隧道群地区构造作用强烈,工程地质条件极特殊复杂,地质灾害频发,具有“四极三高五复杂”的特点,隧址区主要地质灾害为高烈度地震活动断裂带、“滑崩流”、高地应力软岩大变形、高地温热害、岩溶及岩溶水、高瓦斯及硫化氢有害气体等;（2）基于“天空地井试信”平台技术,创建了川西北山区“四极三高五复杂”地质环境背景下时速200 km高标准铁路的综合勘察技术体系,提高了艰险山区复杂地质条件下隧道勘察水平及精度;（3）针对龙门山构造带隧道群地区典型地质灾害,总结了基于外生不良地质分区、内生不良地质分级的减灾选线策略和方法,构建了复杂山区铁路隧道不良地质选线关键技术体系;（4）本研究成果可为艰险山区复杂隧道精细勘察及减灾选线提供参考。

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上第三纪杂色土特性及工程对策研究

赵斗

铁道工程学报. 2025, 42(6): 15-19.

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研究目的：晋东南地区分布有上第三纪（N₂）杂色土地层,该地层矿物组成复杂、物理性质不稳定、化学性质多变且薄互层多、存在多级多层软弱结构面,使得该地区边坡稳定性差,致滑机理复杂、灾变风险高,给铁路工程建设带来巨大挑战。项目组开展理论和试验研究,揭示其复杂工程特性和致滑机理、提出防治技术,对于铁路工程的安全建设运营具有重要意义。
研究结论：（1）通过研究分析杂色土地层物质成分、土显微结构,提出其物理力学指标,揭示了六大工程特性;（2）通过开展理论、试验研究,揭示了杂色土崩解机理、微裂隙发育机理以及其剪切变形、致滑机理; （3）研究提出了边坡稳定计算参数和方法,以及多维工程治理技术;（4）本研究成果可为杂色土分布地区其他铁路和公路工程建设提供借鉴。

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上第三系杂色黏土地层成因及工程特性研究

张寿钊

铁道工程学报. 2025, 42(6): 20-24.

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研究目的：上第三系黏性土工程性质的特殊性及地层的复杂性,对铁路工程建设提出了挑战。本文从古地理、古气候环境分析上第三系杂色黏土地层成因,并从膨胀性、渗透性及崩解性等方面探究其工程特性和边坡失稳过程,从而有针对性地提出工程措施建议,确保铁路建设的安全。
研究结论：（1）杂色黏土属于河湖相胀缩土,多具页理构造,薄互层多;（2）地下水活动、气候干湿交替变化作用构成了杂色黏土各种形态的软弱结构面;（3）杂色黏土具弱透水性、崩解性和弱膨胀性,但其发育的微裂隙以及干湿效应使得土体含水量高、强度低,工程特性变差;（4）考虑大气影响深度,综合取值对边坡稳定性进行检算并提出多维工程措施建议,对类似区域的基础建设工程具有一定的指导意义。

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高速磁浮车站两端正线平面曲线参数研究

王健

铁道工程学报. 2025, 42(6): 25-29.

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研究目的：为适应长大干线运输需求,充分发挥系统运输效率,高速磁浮交通系统在中间站宜采用通过车与停站车交错运行的行车组织模式,车站两端平面曲线设置需要综合考虑快慢车运行的舒适性。现有高速磁浮相关标准规范仅规定了一般情况下平面曲线半径与线路横坡计算方法,缺乏对车站两端平面曲线及横坡设置要求。本文基于行驶动力学理论,研究确定列车速差情况下高速磁浮车站两端平面曲线半径及线路横坡设置措施。
研究结论：（1）对于有快慢车通过的平面曲线半径设计,应首先确定能够设置的最大横坡角,再结合高速车通过速度及舒适度要求,确定最小平面曲线半径设置要求;（2）快慢车之间的速差对于最小平面曲线半径值的选用具有重要影响,工程中应根据实际情况合理确定车站两端正线平面曲线位置及列车运行速度,避免引起高速车限速;（3）本研究成果可弥补既有规范不足并指导实际线路工程设计。

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铁路绿色选线设计原则与方案比选方法研究

张明

铁道工程学报. 2025, 42(6): 30-34.

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研究目的：随着社会对绿色低碳发展的重视,铁路建设需向绿色转型。传统铁路选线注重地形、地质及工程经济等因素,而绿色选线则进一步强调资源节约、环境保护及可持续发展。本文基于全生命周期视角,旨在研究铁路绿色选线的总体设计原则,构建以绿色环保为核心,兼顾经济成本和社会效益的绿色选线方案评价和比选方法,解决现有研究中指标选取合理性、全面性不足,评价模型复杂、可操作性受限等问题,为铁路绿色选线提供科学理论与方法支撑。
研究结论：（1）绿色选线增加了线路方案绿色比选指标,将绿色度纳入综合比选,构建了包含四大目标层（工程安全可行、工程经济合理、自然环境友好、工程资源节约）共21个指标层的评价体系,提高了比选的全面性和科学性;（2）针对不同区域项目,分阶段、分维度构建比选指标及权重,实现了绿色选线理念在铁路工程的集成应用,提高了方法的普适性和可操作性;（3）本研究成果可应用于铁路勘察设计,为编制绿色铁路选线软件提供理论支撑,推动构建国家标准绿色铁路选线设计体系,促进铁路建设绿色转型。

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铁路独塔混合梁斜拉桥方案设计与试验研究

文强, 房帅平, 康炜, 李伟, 程高

铁道工程学报. 2025, 42(6): 35-40.

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研究目的：某山区铁路桥梁跨越V形深切峡谷,地形地质条件复杂,桥型选择困难。本文针对主跨210 m非对称独塔混合梁斜拉桥方案,研究其合理的结构构造形式,针对受力复杂的钢混结合段,开展了缩尺模型试验及数值模拟分析,并根据受力特征对结合段的构造提出优化建议。对全桥从合理成桥状态、受力特征、抗震性能等方面进行了分析,为设计提供了理论支撑。
研究结论：（1）该桥采用主跨210 m非对称独塔斜拉桥方案与地形相适应,受力合理,静、动力及抗震检算均满足要求;（2）采用塔偏梁拱的成桥状态,可抵消部分活载产生的内力和变形,对结构受力有利;（3）优化后的钢混结合段钢顶、底板测点的荷载-应力曲线表现出良好的线性关系,设计荷载作用下处于弹性受力状态,顶、底板和钢内外腹板应力沿纵向均呈现出逐渐减小的趋势,混凝土和钢箱之间未发生滑移,表明优化后结合段承载及传力均可满足要求;（4）本研究可指导铁路独塔混合梁斜拉桥设计,并为钢混结合段的构造简化提供理论支撑。

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近接软土基坑铁路桥梁变形影响因素研究

涂启柱

铁道工程学报. 2025, 42(6): 41-46.

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研究目的：随着我国城市建设快速发展,近接铁路桥梁的深基坑工程日益增多,软土深基坑易引起铁路桥梁变形超限,严重影响铁路安全。目前对于近接深大软土基坑铁路桥梁的变形影响规律研究较少,本文结合某邻近铁路桥梁软土深基坑设计方案和监测数据,建立符合工程实际的有限元模型,分析基坑支护不同影响因素对铁路桥梁的变形影响规律。
研究结论：(1)当围护墙嵌固深度大于0.75h时,随着围护墙嵌固深度增加,铁路桥墩水平位移变化较小,围护墙嵌固深度对铁路桥梁变形影响较小;(2)随着围护墙厚度和内支撑刚度的增加,桥墩水平位移逐渐减小,但减小速率逐渐变缓,逐渐趋于某一稳定值;被动区加固对桥墩的水平位移影响较小;(3)当铁路桥墩与基坑距离小于2倍基坑深度时,桥墩水平位移急剧增大,当铁路桥墩与基坑距离大于2倍基坑深度时,铁路桥墩的水平位移逐渐减小,当铁路桥墩与基坑距离大于4倍基坑深度时,桥梁变形逐渐趋于“0”;(4)本研究成果可为近接铁路桥梁软土基坑设计与施工提供借鉴与参考。

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千米级长联钢桁结合梁横梁面外弯曲控制研究

李恩良

铁道工程学报. 2025, 42(6): 47-51.

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研究目的：沪渝蓉高铁崇启公铁长江大桥非通航孔桥为（99.2+9×112+98.2）m的钢桁结合连续梁桥,上层公路桥面采用纵横梁体系的钢混结合结构,整联全长1 205.4 m。目前国内外针对千米级钢桁结合连续梁桥的横梁面外弯曲控制问题尚无工程实例可以借鉴,亟需结合该桥的设计实践来揭示纵横梁体系结合桥面横梁面外弯曲的变形形态,研究其形成机理和对结构受力的影响,提出控制方法并制定具体的工程实施方案。
研究结论：（1）各主跨公路横梁面外弯曲形态基本对称,两边跨呈现出明显的不对称性,各跨公路横梁的最大弯曲挠度从中间向梁端逐渐增大;（2）整体纵向受力时上弦杆和公路纵梁之间的滞后效应使二者之间产生不同步拉伸或压缩变形,从而使横梁呈现出面外弯曲状态;（3）横梁面外弯曲控制的核心思想是调整公路纵梁的无应力长度,使其与上弦杆受力拉伸或压缩后具有相同的长度;（4）施工期墩顶负弯矩区和跨中正弯矩区节间纵梁临时连接并利用桥面预制板进行压重后再永久连接的方案可降低横梁面外弯曲挠度达18%~55%,减小横梁根部面外弯矩达76%以上;（5）本研究成果在长联纵横梁体系钢桁结合梁桥的设计实践领域具有广阔的应用前景。

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挤压性围岩高内压承力拱原理及工程应用

李国良, 郭利民, 李宁, 刘建红

铁道工程学报. 2025, 42(6): 52-58.

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研究目的：挤压性围岩隧道变形时空特征显著,变形机理尚未完全探明,难以有效支撑隧道设计及施工。本文基于理论分析及典型工程案例,提出挤压性围岩“高内压承力拱”原理,并提出防控措施建议。
研究结论：（1）依据隧道变形时空演化特性,围岩在空间上划分为蠕变区与原岩区,时间上分为蠕变加速期、蠕变阻滞期及蠕变残余期,并建立各阶段速度-时间方程,量化变形规律;（2）围岩经历先松弛后挤密、先释能后吸能过程,形成“高内压承力拱”,部分围岩经过挤密吸能后甚至超过原岩状态,成为承载结构,揭示了隧道稳定性自增强的内在逻辑;（3）以“主动支护+帮助围岩快速形成高内压承力拱”为核心防控理念,提出挤压性围岩隧道变形治理系列技术,可应用于挤压性围岩隧道建设。

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挤压性围岩隧道变形特征及分类

郭利民

铁道工程学报. 2025, 42(6): 59-63.

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研究目的：挤压性围岩隧道变形及破坏特征多种多样,不同隧道防控有效措施不尽相同,给工程设计及施工造成了阻碍。本文结合隧道调研分析,将挤压性围岩隧道细分类别,并提出针对性控制措施。
研究结论：（1）根据围岩特征,挤压性围岩可分为挤压性碎裂岩和挤压性层状岩,按埋深细分为浅埋碎裂岩、深埋碎裂岩,浅埋层状岩、深埋层状岩;（2）碎裂岩变形特征：掌子面极不稳定,挤出效应显著;破坏特征：掌子面溜坍、初支环向开裂挤入;层状岩变形特征：变形各向异性,一侧挤压,另一侧滑移剪切;破坏特征：钢架扭曲、剪断,初支纵向开裂;（3）碎裂岩针对性措施有：“超前注浆+棚护体系+分部开挖+大刚度支护+临时支撑+多重（让压）支护”;层状岩针对性措施有：“微台阶/台阶法开挖+快速封闭成环+大刚度支护+多重（让压）支护+垂直岩层长短锚杆（索）”,浅埋段可辅以地表措施;（4）本研究成果可指导挤压性围岩隧道细化设计及施工。

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TBM隧道岩石耐磨性指数与凿碎比功相关性研究

张廷雷, 陈广森, 李玲, 李蓉仑

铁道工程学报. 2025, 42(6): 64-69.

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研究目的：TBM法隧道施工在铁路工程中的应用日益广泛。隧道掘进机的选型与设计须开展岩石耐磨性指数与岩石凿碎比功测试。两者均为岩石坚硬程度的表征,具有一定的相关关系,是隧道TBM法施工工艺参数设计的重要指标,但相关研究较少。本文基于某铁路隧道TBM施工工艺设计,开展岩石耐磨性指数与岩石凿碎比功对比试验研究,建立岩石耐磨性指数与凿碎比功的相关关系,指导隧道TBM法工艺设计和施工。
研究结论：(1)岩石耐磨性指数A_b与岩石凿碎比功a呈线性相关,存在较好相关性;(2)不同岩性,因成岩方式、结晶状态、密实程度、层理结构、均匀程度等性质不同,对岩石耐磨性指数和岩石凿碎比功值的影响程度也不相同,a-A_b拟合曲线存在较大差异;(3)单一岩性因物理性质稳定均匀,a-A_b拟合曲线的相关性明显好于总a-A_b拟合曲线;(4)不同岩性a-A_b拟合曲线相关性与岩石均匀性、物理性质的稳定性密切相关,岩石越均匀,物理性质越稳定,则相关关系越好;（5）本研究成果可用于指导TBM隧道掘进机法勘察设计和施工。

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高速铁路接触网定位点处弓网瞬态响应规律研究

张家玮, 杨佳, 刘玉辉, 关金发, 徐可佳, 张凯

铁道工程学报. 2025, 42(6): 70-75.

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研究目的：随着时速400公里高铁接触网设计的推进,如何控制受电弓高速滑动取流时的燃弧成为确保接触网受流质量的关键问题。本文针对现场高铁接触网定位点处的燃弧现象,研究造成燃弧的关键因素——弓网瞬态离线现象,旨在提出弓网瞬态动力学仿真方法,并揭示受电弓在接触网定位点处发生瞬态离线的机理,剖析影响弓网瞬态离线程度的因素,分析不同因素分别作用下的影响规律。
研究结论：（1）当定位器质量1.6 kg、接触线张力30 kN、车速400 km/h时,接触网定位点处可能出现弓网离线现象;（2）当车速400 km/h时,弓网离线的时间随接触线张力的增加而减小;（3）增加接触线张力至36 kN后,400 km/h车速下,质量不超过1.6 kg的定位器未见造成弓网离线;（4）通过本文的研究,可望为时速400公里高铁接触网线索张力的选取、零部件关键指标的确定提供借鉴。

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空铁互联互通关键技术研究

杨波

铁道工程学报. 2025, 42(6): 76-81.

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研究目的：随着铁路和航空的快速发展,两种交通方式逐渐融合,空铁互联互通已成为当下交通发展的重要趋势,本文在对空铁联运发展历程和互联互通影响因素分析的基础上,对空铁互联互通发展进程、模式、车站平面布置、竖向布局、下穿滑行道等关键区域工程处理措施、铁路下穿引起振动和二次结构噪声问题、列车通过地下站空气动力效应等关键问题进行研究。
研究结论：（1）空铁互联互通发展进程经历1.0~4.0四个阶段;（2）空铁联运互联互通模式主要有紧邻机场设站、正线引入设机场站和联络线引入设机场站等模式,各模式特点和适用条件不一;（3）铁路引入机场设站规模一般以2台4线为主,可比较2台夹4线站型和双岛加4线两种站型结合站型特点及实际情况选用; （4）竖向布局有平层、错层和叠层3种不同模式,各模式特点和适用条件不一;（5）空铁互联互通需考虑下穿滑行道等关键区域工程处理措施、铁路下穿引起振动和二次结构噪声以及列车通过地下站空气动力效应等问题,对具体设施设计会产生重大影响;（6）本研究成果可为类似空铁互联互通相关设计提供借鉴和参考。

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中德站场线间距设置原则分析

王彦

铁道工程学报. 2025, 42(6): 82-86.

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研究目的：铁路站场线间距对于铁路运营安全关系重大,也是铁路互联互通的关键因素之一。确定站场线间距对于铁路项目站场设计十分重要,站场线间距确定过程中需要考虑的因素较多,包括铁路限界、运行速度、车辆类型、曲线半径、运营维护等因素,各国对站场线间距的计算原则不尽相同。本文通过对中国铁路和德国铁路站场线间距的设置原则进行对比研究,说明两者之间的差异,可供中国铁路借鉴,也可供海外项目参考。
研究结论：（1）中国铁路和德国铁路确定站场线间距时考虑的影响因素基本相同,但是确定车站线间距时采用的原则有所不同;（2）中国铁路小曲线加宽值采用计算确定,德国铁路250 m及以上曲线加宽值已在建筑限界中考虑,仅考虑半径小于250 m的曲线加宽值;（3）德国铁路确定站场线间距时引入了与速度相关的危险区和毗邻的安全区的标准,并将其作为有人员作业线间距确定时的检查标准：（4）本文通过对中德两国铁路线间距的设置原则进行对比分析,对境外站场线间距设置具有参考价值。

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超浅埋地铁隧道复合地层暗挖关键技术

唐志强

铁道工程学报. 2025, 42(6): 87-91.

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研究目的：为解决地铁建设中复杂环境下超浅埋上软下硬复合地层采用暗挖施工出现的拱部围岩稳定性差、地表沉降大、地下涌水等问题,本文以杭州地铁某工程为例,采用理论研究、数值模拟和现场监测等手段,对周边环境复杂、超浅埋复合地层隧道的稳定性、设计工法、开挖方式、辅助加固措施等进行深入研究。
研究结论：（1）针对超浅埋复合地层暗挖隧道,提出了地表加固以改良地层参数和止水的设计理念,能够有效地避免开挖的塌陷和涌水的风险;（2）通过研究采用管棚+小导管的洞内预加固技术,可在拱部一定范围内形成“微拱”效应,能够有效地控制开挖过程中拱部变形和地表沉降;（3）结合地质和隧道断面研究确定采用科学的开挖工法,配以合理的支护措施,进一步提升了开挖的时空效应,可有效地控制拱顶沉降和围岩变形;（4）本文研究可为复合地层的超浅埋地铁隧道建设提供参考。

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城市轨道交通设计总分包伙伴关系管理研究

李宝瑜, 付彤, 李勇, 王守清

铁道工程学报. 2025, 42(6): 92-96.

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研究目的：本研究旨在探讨数字化转型背景下城市轨道交通工程设计总分包伙伴关系管理的关键成功因素（CSFs）,以应对设计管理面临的挑战,并填补该领域在数字化转型研究的理论空白。
研究结论：（1）通过因子分析法,揭示了数字化技术如何重塑传统的伙伴关系CSFs,并识别出五大公共因子（质量因子、协作因子、愿景因子、风险因子、战略因子）以及13个关键成功因素,这些因素共同构成了城市轨道交通工程设计总分包伙伴关系在数字化转型中的核心架构;（2）本研究结果为设计总分包企业在数字化转型中优化质量管理、增强协作、制定战略规划、管理风险,推动技术创新提供了具体的行动指南,可为城市轨道交通工程设计领域的数字化转型实践提供理论支持。

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客运通道交通方式评价及运输需求适应性研究

陈果, 许国平, 陆衍安

铁道工程学报. 2025, 42(6): 97-103.

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研究目的：伴随着都市圈区域一体化的发展,城市间迫切需要完善交通设施体系,提高客运通道资源利用率。本文结合运输需求,研究建立不同客运交通方式量化评价方法,构建客流重新分配模型,分析公路、铁路、航空三种通道交通方式的优劣情况及运输需求适应性,进而优化客运分担率,解决交通方式评价难题,指导通道交通方式规划建设。
研究结论：（1）构建了通道交通方式选择的评价体系,提出了基于拉开档次法的通道交通方式量化评价方法,建立了基于现状客流分配情况、运输距离及成本的客流重新分配模型;（2）经粤港澳大湾区肇深通道实例验证,评价方法能有效评估肇深通道不同交通方式优劣情况,同时经运输需求适应性分析,肇深通道广佛城市间的普速铁路运输能力不满足需求,需新增线路;（3）利用交通方式量化评价方法和客流重新分配模型,可以评价客运通道交通方式运输需求适应性。

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摩洛哥马阿高铁线路主要技术标准研究

孙海富

铁道工程学报. 2025, 42(6): 104-108.

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研究目的：摩洛哥马拉喀什至阿加迪尔高速铁路采用法国高速铁路设计标准,客货混运,设计速度客运350 km/h,货运100 km/h,由于国内尚无高速铁路客货混运的先例,因此需要对线路平纵断面主要技术标准进行研究分析,确定合理的平纵断面设计参数。本文对中法高速铁路线路的主要设计参数进行对比分析,结合摩洛哥高速铁路的运营现状和地形条件,对马阿高铁的线路主要技术标准进行了计算分析,并给出相应的技术标准,对于类似项目有较强的借鉴意义和指导作用。
研究结论：（1）客货混运高速铁路最大超高一般90 mm,困难110 mm;350 km/h允许欠超高一般65 mm,困难80 mm;允许过超高一般90 mm,困难105 mm;超高时变率一般50 mm/s,困难60 mm/s;欠超高时变率一般30 mm/s,困难50 mm/s;（2）线路平面最小曲线半径8 600 m,最大曲线半径25 000 m,缓和曲线长度根据超高时变率计算确定,最小长度50 m,线间距采用4.8 m;（3）本项目平原地区的最大坡度采用13.5‰,山区最大坡度采用24‰,最小竖曲线半径根据设计速度确定,最大竖曲线半径不大于40 000 m;（4）350 km/h客货混运高速铁路线路设计标准对于指导国内外高速铁路设计、引领世界高速铁路技术的发展具有重要意义。

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2025年, 第42卷, 第6期　
刊出日期：2025-06-15

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