铁道工程学报

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胡田飞, 袁一飞, 岳祖润, 刘备, 赵李旗

铁道工程学报. 2026, 43(1): 1-6.

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研究目的：多年冻土退化会引起路基沉降,是青藏高原既有交通线路提质增速与新建线路面临的主要难题。制冷技术可以全年连续地输出负温,向多年冻土地基输入冷量,是一种更具实时性和有效性的新型多年冻土保护措施。为保证制冷系统的合理设计和节能控制,本文提出了基于建筑热环境设计模拟工具包（DeST）的多年冻土路基冷负荷计算方法。针对某路基案例,以维持多年冻土上限为目标,计算与分析冷负荷的时序变化与空间分布规律。
研究结论：（1）案例路基冷负荷的起止时间为5月份中下旬至12月份中下旬,随时间呈先增大、后减小的变化规律,与气温呈正相关关系,日均冷负荷最大值为169 W/m,相比日均气温峰值滞后12 d,冷负荷平均值为78 W/m;（2）冷负荷沿深度呈逐渐减小的变化规律,多年冻土上限深度处单元体的冷负荷最大,峰值可达26.2 W/m;（3）左右半幅路基的逐月累积冷负荷的最高差异率可达10.85%,阴阳坡效应明显;（4）南北走向的路基全年累积冷负荷最小,为1 396 MJ/m,不同走向的路基全年累积冷负荷最大相差21.7%;（5）本研究成果可为多年冻土区路基热状态评估和制冷方案设计提供参考。

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螺芯搅拌桩单桩承载特性模型试验与数值模拟

高岳, 余绍山, 吴洛安, 轩俊杰, 杜耀辉

铁道工程学报. 2026, 43(1): 7-11.

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研究目的：螺芯搅拌桩基于劲芯桩技术,通过改进桩表面为螺纹型表面,提升桩体与桩周土的相互作用。为探寻桩芯、搅拌桩外壳及周围土体三者的相互作用机制,本文采用模型试验与数值模拟相结合的方式开展单桩静载试验,建立不同螺纹高度比 w/d（螺纹宽度与螺芯内径比）下的螺芯搅拌桩单桩承载模型,分析其对桩体承载性能的影响。
研究结论：(1)通过对比试验结果,螺芯搅拌桩的极限承载力较圆芯搅拌桩可提高40%以上,最大沉降减少40%以上;(2)在较小竖向荷载下,桩芯与搅拌桩外壳共同受力;随着荷载增大,轴力逐渐集中于桩芯,桩芯成为加芯水泥搅拌桩的主要承载部件,且螺芯的荷载承担能力高于圆芯;(3)在竖向荷载作用下,螺芯搅拌桩的沉降由桩顶向四周呈阶梯形递减;增大w/d能够显著提升螺芯搅拌桩的承载性能;(4)本研究结果可为铁路路基处理及沉降控制等技术提供参考和借鉴。

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滑塌式危岩稳定性的随机模拟评价

董家兴, 张晟玮, 万军利

铁道工程学报. 2026, 43(1): 12-18.

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研究目的：西南山区落石灾害严重威胁铁路工程的建设与运营安全。基于指标体系的不确定性评价方法是分析危岩稳定性的有效手段,但评价指标的取值具有模糊性,且常权权重分配难以反映不同赋存环境下危岩稳定性影响因子重要性的变化。为此,本研究引入MCS-TOPSIS耦合模型,结合G1赋权法与变权理论,构建考虑评价指标取值和权重分配不确定性的危岩稳定性评价模型。以西南山区某铁路隧道口2处滑塌式危岩为例,验证该模型的合理性与适用性。
研究结论：（1）MCS-TOPSIS模型结合变权理论可有效划分危岩稳定性等级,并实现权重随指标评分变化的动态调整;（2）在指标评分分别服从正态分布（方案1）与对数正态分布（方案2）的假设下,两处滑塌式危岩的稳定性等级均判定为欠稳定;（3）方案1所得危岩稳定性评价分值高于方案2,表明在应用模型时应合理选择指标评分所服从的分布类型;（4）研究成果可为西南及其他山区铁路工程的危岩稳定性分析提供方法参考。

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重载铁路小半径曲线钢轨磨耗演化规律研究

时瑾, 高玉祥, 李跃鹏

铁道工程学报. 2026, 43(1): 19-25.

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研究目的：钢轨的表面状态、磨耗量是铁路工务部门实施打磨、换轨等维修作业的重要依据,开展磨耗演化规律研究有助于掌握钢轨的磨耗变化趋势,提前制定养修方案。因此,本文基于多个维修周期的某重载铁路实际监测的磨耗数据分析不同半径曲线及不同位置钢轨磨耗的主要特征及演化规律。
研究结论：（1）小半径曲线外轨侧磨呈“中间高、两边低”特征,曲中点附近侧磨量最大,侧磨主要发生在圆曲线上,缓和曲线的侧磨量较小;（2）随着曲线半径的增大,侧磨和垂磨在上道初期与后期的月度磨耗变化量差异均减小;（3）钢轨磨耗速率与曲线半径呈负相关,磨耗以侧磨为主,当R≤800 m时磨耗速率随半径的变化幅度显著;当R>800 m时半径对磨耗速率影响较小,侧磨与垂磨的速率差异也逐渐减小;（4）本研究成果可为重载铁路小半径曲线钢轨的磨耗控制及养护维修提供依据。

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大跨斜拉桥无砟轨道空间几何形位多维评估

陈嵘, 庞天棋, 薛旻, 周俊宏, 文明, 王铭, 吕涛

铁道工程学报. 2026, 43(1): 26-31.

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研究目的：随着高速铁路的迅猛发展,为满足线路平顺性和跨越复杂地形的需求,大跨度桥梁被广泛应用在铁路上。由于无砟轨道与大跨度桥梁刚度相差较大,目前已出现轨道结构适应性不良、几何形位较差等问题,因此确保列车在大跨度桥上无砟轨道安全运行成为当前重要的议题。本文以实际工程为研究背景,以设计速度160 km/h、主跨688 m大跨度斜拉桥上无砟轨道为研究对象,从频域、时频域等维度出发,多维多角度探究轨道几何形位的平顺性。
研究结论：（1）频域分析发现各工况的不平顺能量主要集中于长波频段（200 m以上）,列车在跨中对轨道高低平顺性影响最大;（2）时频域分析得到跨中（里程688 m）、梁端处（里程100 m）的长波能量聚集的现象,且能量主要聚集在231.7~463.5 m及以上区段;（3）列车敏感波长与轨道主要不平顺能量波长相距较远,故列车在经过此大跨度桥时不会发生明显振动;（4）静态几何形位分析发现轨道不平顺幅值主要发生在跨中（688 m）、桥塔（344 m）区域附近;（5）对轨道动态不平顺进行分析,得到整体升温、整体降温工况下对动态不平顺的影响较大;（6）本研究结果可为大跨桥上无砟轨道优化设计提供参考。

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基于随机森林模型的无砟轨道板形变识别

郭高冉, 许红彬, 秦杰

铁道工程学报. 2026, 43(1): 32-38.

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研究目的：由于随机森林模型具有参数少、分类准确率高、对噪声鲁棒性强的特点,因此本文提出基于随机森林模型的高速铁路无砟轨道板形变识别方法。首先,采用现场试验的方法获得CRTS Ⅱ型无砟轨道板正常和形变状态的监测数据;其次,利用经验模态分解方法对现场获得的轨道振动进行分解并用皮尔逊相关系数对得到的本征模态函数分量（Intrinsic Mode Function, IMF）进行筛选得到特征IMF,计算特征IMF的时域特征参数作为随机森林模型的初始特征矩阵;最后,将无砟轨道板正常状态和形变状态的初始特征向量输入到随机森林模型中进行分类识别。
研究结论：（1）提出了基于轨旁振动的高速铁路桥上无砟轨道结构损伤监测方法,实现了服役期高速铁路桥上无砟轨道结构的实时监测;基于实测轨旁振动信号,利用基于EMD分解的时域特征提取方法,有效提取了轨道板形变敏感特征;（2）利用随机森林模型对高速铁路无砟轨道板的形变状态进行分类自动识别,自动识别的准确率能够达到93.4%;（3）提出的无砟轨道结构形变监测方法和智能识别方法还适用于其他土木工程结构病害的监测与识别。

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新型钢内芯-UHPC组合箱梁设计及截面参数分析

王磊, 孟杰, 漆勇, 陈若男

铁道工程学报. 2026, 43(1): 39-45.

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研究目的：传统普通混凝土箱梁广泛应用于城市轨道交通或市域铁路工程,但其自重大,对施工设备要求高,且后期收缩徐变效应显著。基于某市域铁路项目背景,本文提出一种新型钢内芯-UHPC组合箱梁,具有自重轻、承载能力强、截面抗弯效率高以及后期收缩徐变小的特点。从局部稳定角度出发,分析该组合梁所需的最小板厚,建立用于计算其应力与位移的有限元模型,并基于力学理论推导出截面评价参数,进而研究不同板厚对该组合梁竖向挠度、应力及整体抗弯效率的影响。
研究结论：（1）该组合箱梁自重仅为普通混凝土箱梁的55%,应力与位移等指标均满足设计要求;（2）顶板厚度与自重作用下的竖向挠度及底板应力呈正相关,而与顶板应力及截面抗弯效率呈负相关;腹板厚度与自重作用下的竖向挠度及顶、底板应力呈正相关,与截面抗弯效率呈负相关;底板厚度则与自重作用下的顶、底板应力呈正相关,而与竖向挠度及截面抗弯效率呈负相关;（3）该组合箱梁可为城市轨道交通和市域铁路桥梁结构提供一种新型结构形式,相关截面参数的研究结果可为其实际工程应用及进一步研究提供依据。

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高原铁路悬索桥钢桁梁吊装施工的峡谷风效应

叶华文, 李艳哲, 杨喆, 王熊珏, 雷聪, 李鑫

铁道工程学报. 2026, 43(1): 46-53.

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研究目的：高海拔深切峡谷山区地形复杂多变,其风场具有明显的三维空间分布特征,给大跨悬索桥施工带来巨大的安全风险。本文基于典型深大峡谷山区风非均匀特性,提出加劲梁上线性变化的等效静阵风风速分布模型,然后以高海拔山区深切峡谷中某千米级主跨铁路悬索桥加劲梁吊装施工为工程背景,建立空间有限元模型进行大节段加劲梁吊装架设阶段的倒拆分析,对合理成桥状态和施工过程中非均匀风载对关键构件的受力和变形的影响进行对比分析。
研究结论：（1）非均匀分布的峡谷风对大节段钢桁梁吊装施工过程中悬索桥结构受力和变形的影响很小;（2）梁段间临时连接方式主要受竖向力控制,非均匀风载不影响临时铰处下弦杆开口间隙变化和刚接时机;（3）与相应均匀风工况相比,非均匀风荷载下临时铰轴力增大10%,剪力增大1倍,需要在设计中关注; （4）本研究成果可为非均匀分布的峡谷风对大节段吊装施工过程中结构的影响分析提供参考。

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小跨度钢混结合梁在重载铁路中的应用研究

陈树礼, 张盼辉, 杨波, 李晨

铁道工程学报. 2026, 43(1): 54-59.

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研究目的：为研究小跨度钢混结合梁在重载运输条件下的适应性,以某重载铁路小跨度梁更换施工为工程背景,基于运营性能检验方法,探索正常通行重载列车作用下的小跨度梁振动、变形等动力响应变化规律;采用数值模拟手段,开展更高速度和更大轴重条件下的重载铁路小跨度钢混结合梁动力适应性研究,以期为小跨度钢混结合梁在重载铁路中的工程应用提供数据参考。
研究结论：(1)正常通行列车作用下,钢混结合梁的跨中横向振幅、横向加速度、竖向振幅、竖向加速度等动力响应数据较钢筋混凝土梁均有明显降低,降低幅度介于7.8%~69.6%;(2)正常通行列车作用下,相对于小跨度钢筋混凝土梁,钢混结合梁的跨中动挠度有所增加,但实测数据满足设计及检测规范要求;(3)数值模拟结果表明,35.0 t轴重列车以速度90 km/h通行条件下,小跨度钢混结合梁动力响应结果满足现行规范要求;(4)本研究成果可为重载铁路小跨度钢混结合梁工程应用及研究提供数据支撑。

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具有两个横向约束吊杆索力解析计算及应用

王丽娟, 姜宁, 张建功, 刘欣益, 汪满平, 刘世忠

铁道工程学报. 2026, 43(1): 60-66.

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研究目的：为解决频率法测试系杆拱吊杆在两端设置减振器时误差较大的问题,首先建立了具有两个横向约束的系杆拱桥吊杆横向振动微分方程,进而得到吊杆索力、频率与横向约束位置、刚度等参数之间的解析解计算模型;通过试验测试了吊杆减振器橡胶材料的非线性本构关系,并提出一种可识别横向约束刚度的模型修正方法;进一步依托某80 m下承式系杆拱桥,综合运用试验、MIDAS有限元分析、ANSYS吊杆模拟及MATLAB计算等多种手段,分析具有两个横向约束的吊杆索力测试与计算方法。
研究结论：（1）基于解析解计算得到的两个橡胶减振器作用下吊杆理论索力与实际张拉力之间的误差在规范允许范围内;（2）所提出的吊杆索力解析解计算方法适用于具有两个横向约束的系杆拱桥吊杆索力测试;（3）本研究成果可为类似桥梁结构中带减振装置的吊杆索力精确测试提供参考。

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考虑超挖量下的盾构机极限转弯半径研究

郑余朝, 陈世达, 朱斌忠, 姚智文, 戴永兴, 陶磊, 吉艳雷

铁道工程学报. 2026, 43(1): 67-73.

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研究目的：明确盾构机的转弯能力是顺利进行小半径曲线隧道设计和施工的重要前提,而目前针对有铰盾构转弯半径方面的研究明显不足,本文根据铰接式盾构机在施工中的几何特点及仿形刀超挖量,分别推导单、双铰接盾构机尺寸,铰接角度与转弯半径间的函数关系并进行相关因素分析。
研究结论：（1）在单铰盾构中,盾构极限转弯半径随铰接角度的增大呈近似对数减小,且铰接装置越靠中其转弯极限半径越小;（2）在双铰盾构中,盾构极限转弯半径随盾构总长增大呈近似线性增长,且前、中盾长度比值越接近1,其转弯半径也越小;（3）无、单、双铰接盾构机均能够进行小半径转弯,且铰接角度越充分利用,有铰及多铰盾构的小半径转弯优势则越明显;（4）本研究成果可为盾构机设计及小半径盾构隧道施工提供参考与指导。

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矩形顶管减摩注浆扩散机制SPH模拟及试验验证

李培楠, 刘雨晴, 邱龑, 甄亮, 张中杰, 王长虹

铁道工程学报. 2026, 43(1): 74-81.

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研究目的：为解决超大断面矩形顶管由于自身断面的几何特性,减摩注浆扩散效率较低,浆液容易产生淤积的问题,本文研究减摩泥浆不同组成成分的含量变化对浆液性能的影响。同时借助光滑粒子流体动力学方法,对矩形顶管减摩注浆的运动特征和扩散模式进行数值模拟,分析浆液在管土间隙中的运动机制。最后通过对比可视化大型模型试验结果,对数值仿真结果的合理性进行验证。
研究结论：（1）当膨润土含量大于4%时,才能有效发挥其他添加剂的作用,其中CMC（羧甲基纤维素钠）可以显著降低泥浆滤失量,而HS-3（高性能盾构泥浆专用材料）可以显著提高动切力和触变性,PAM（聚丙烯酰胺）可以提高各项性能指标,不过变化幅度较缓;（2）减摩泥浆在从注浆孔注出后,会首先顺着沟槽流动下来,迅速填充整个底面,从而在底面形成一层浆土混合物,有效降低管土摩阻力;(3)初始注浆阶段,建议上部和侧部以及底部注浆孔同时注浆;持续顶进过程中,改为上部和侧部注浆孔同时注浆;注浆过程中,随着管片的不断移动,会对周围土体与管片的接触形态造成改变,并且随着泥浆的渗透和流失,应及时补浆,保证泥浆套的完整性;（4）本研究结果可为矩形顶管工程的设计和施工提供理论支持和数据参考。

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基于NSGA-II的盾构管片智能化设计系统

李栋, 王烨, 李启明, 房倩, 付功云

铁道工程学报. 2026, 43(1): 82-88.

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研究目的：为实现盾构管片的快速设计与方案优化,本文开发了一套盾构管片智能化设计系统。该系统涵盖地质建模、荷载计算、结构设计、配筋设计、螺栓设计、防水设计与设计优化七个模块。通过与深圳地铁某区间盾构隧道设计案例的对比,验证该系统在荷载与内力计算上的可靠性,以及综合考虑性能与成本的能力。
研究结论：（1）研发的盾构管片自动化设计系统,集成地质建模、荷载计算、结构设计、配筋设计、螺栓设计、防水设计与设计优化等模块,实现了在有限输入信息条件下的快速管片设计;（2）构建了基于NSGA-Ⅱ算法的多目标优化函数,兼顾结构性能与成本,通过二次寻优输出最优设计参数组合;（3）在深圳地铁某盾构区间工程案例中应用验证,系统计算得到的水土荷载相对误差小于6%,内力计算相对误差小于5%;（4）本研究结果可为轨道交通行业设计领域的智能化发展提供一定参考。

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大型施工企业数字化建设任务体系与实施路径

任建新, 王胜楠, 赵毅, 杜红波, 刘峰

铁道工程学报. 2026, 43(1): 89-93.

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研究目的：在数字经济与政策驱动背景下,建筑行业数字化转型已成必然趋势,但目前建筑行业整体数字化程度仍处于较低水平,大型施工企业面临技术适配性、组织协同性、制度保障性失衡等问题。本文结合施工企业数字化建设实践,对其数字化建设的目标、总体框架、任务体系与实施路径进行研究。
研究结论：（1）明确了数字化建设两阶段目标,第一阶段夯实信息化根基,第二阶段激活数据资源新动能;（2）构建了基于“四链融合”及纵横全域架构的总体框架;（3）提出了“四大任务”与“两大支撑”,明确了数字化建设内容;（4）给出了“补链”“强链”“延链”的实施路径,通过构建自主创新枢纽、推进全过程数智化升级、拓展业务维度,形成可复制范式;（5）本文研究可为大型施工企业提升核心竞争力、驱动建筑行业高质量发展提供理论与实践路径。

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城市道路与城轨线性工程相互影响及规律研究

刘明辉, 董冉, 卢卓丹, 贾思毅

铁道工程学报. 2026, 43(1): 94-100.

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研究目的：城市道路与城市轨道交通的空间重叠和相互影响是城市交通基础设施安全的重要影响因素。本研究以北京某新建道路上越地铁工程为案例,建立整体评估模型,模拟道路施工全过程对下方地铁隧道及车站结构的影响。通过正交试验,分析地铁结构竖向与横向位移对土层压缩模量、埋深等关键参数的敏感性。
研究结论：(1)地上施工对地铁结构竖向位移影响更显著,曲线段及正压/偏压位置分别对竖向和横向变形更为敏感;(2)竖向距离比水平距离对位移影响更大,车站结构变形小于区间,明挖区间安全性较高;(3)土层压缩模量与水平距离是竖向位移主控因素,而土层模量与结构埋深则主导横向位移;（4）本研究成果可为类似城市道路上越地铁工程提供参考。

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地铁过江区间盾构掘进进度动态控制方法研究

王辉, 孟晓静, 宁晋萱

铁道工程学报. 2026, 43(1): 101-106.

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研究目的：地铁过江区间盾构掘进进度各影响因素间呈现复杂、随机、非对称、多耦合的关系特征,导致进度延后、陷机和停工的风险显著提升。为优化过江区间进度控制,本文构建集成机器学习和可视化技术的进度动态优化控制模型,以提升过江区间盾构掘进进度管控效果。
研究结论：(1)建立类似已完工程和拟建已完工程时空历史数据库,为进度目标动态优化提供数据支撑;(2)根据时空历史数据库,应用IGWO-SVR智能算法静态预测和动态修正过江区间进度目标;(3)基于DEMATEL、预警响应等管理方法组建模型,实现了过江区间盾构掘进进度的动态优化控制;(4)以实际工程为例,验证了进度动态优化控制模型的科学性和有效性;(5)本研究成果可为过江区间等水下盾构施工进度控制提供参考。

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聚乙烯醇纤维-EPP混凝土动态力学性能研究

王明胜, 刘越宇, 路军富, 徐洪君

铁道工程学报. 2026, 43(1): 107-113.

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研究目的：为研究具有优异隔震吸能性能的隧道隔震层混凝土材料,本文探究聚乙烯醇纤维（PVA）-聚丙烯泡沫（EPP）混凝土的制备工艺。利用分离式霍普金斯压杆试验系统（SHPB）,对PVA纤维-EPP混凝土进行冲击荷载试验,研究纤维掺量、长度及EPP体积分数对试样动态力学性能、变形破坏特征及抗震吸能性能的影响规律。
研究结论：（1）纤维的掺量与长度是PVA纤维-EPP混凝土动态抗压强度的主要影响因素,动态抗压强度随EPP体积分数与纤维掺量的增加而减小,随纤维长度的增大呈先增大后减小的趋势;（2）基于PVA纤维-EPP混凝土试样的破坏特征及动态应力-应变曲线可知,其动态应力-应变曲线可划分为弹性阶段、塑性阶段及破坏阶段,PVA纤维在混凝土内部起桥接作用,混凝土试样韧性得到增强,试样由脆性破坏转为塑性破坏;（3）基于耗能分析,EPP体积分数为50%、纤维掺量与长度分别为0.7%和12 mm的混凝土在 0.06 MPa的冲击气压下隔震吸能效果最佳;（4）PVA纤维-EPP混凝土作为隧道抗震吸能材料,本文研究可为其应用提供理论依据。

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混凝土轨道板氯离子侵蚀特征的LB建模与研究

彭智高, 王新忠, 隆燕青, 肖明, 刘旺辉, 吴迪

铁道工程学报. 2026, 43(1): 114-120.

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研究目的：沿海高速铁路混凝土轨道板长期受氯离子侵蚀威胁,且维护难度大。针对这一多因素耦合、机理复杂的工程难题,本文采用格子玻尔兹曼方法,系统研究多因素耦合作用下氯离子在混凝土中的细观迁移特性。通过建立多参数耦合模型,综合分析各关键因素对氯离子扩散过程的影响,揭示复杂环境下氯离子迁移的内在规律,为高速铁路混凝土轨道板的耐久性设计与维护提供理论支撑。
研究结论：（1）影响氯离子扩散的主导因素包括加载频率、应力水平、温度、湿度与水灰比;（2）各因素影响程度排序为：应力水平>温度>加载频率>水灰比>相对湿度,且各因素间存在复杂交互作用,共同构成多维非线性的扩散机制;（3）提出了降低氯离子侵蚀风险的防治措施,包括选用高性能混凝土、控制水灰比,并综合考量环境因素与动态荷载影响;（4）本研究成果对高速铁路混凝土轨道板的耐久性设计具有参考价值。

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高速搅拌膨润土浆液对双浆液性能影响研究

王升位, 李洋俭, 陆棒棒

铁道工程学报. 2026, 43(1): 121-126.

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研究目的：在盾构壁后注浆液的制备过程中,膨润土浆液搅拌会引起浆液中水分形态的转化以及黏土颗粒晶层的剥离。为探究膨润土浆液高速搅拌对盾构壁后双液浆工程性能的影响,本文测试了膨润土浆液经高速搅拌后双液浆的工程性能。同时,通过膨润土浆液电导率测试和双液浆结石体X射线衍射试验,分析了高速搅拌影响双液浆工程性能的原因。
研究结论：（1）水泥基浆液的泌水率和流动度随高速搅拌时间的延长而减小,双液浆的凝结时间随高速搅拌时间的延长先增加后减小;（2）双液浆结石体的强度随龄期和高速搅拌时间的延长而增大;（3）膨润土浆液电导率随高速搅拌时间的延长而增大,表明浆液中结合水增多,自由水减少;（4）高速搅拌会导致膨润土晶层剥离,释放蒙脱石晶片,使其参与浆液中活化物质的反应,同时起到填充结石体孔隙的作用;（5）本研究成果对提升盾构壁后注浆液的工程性能具有参考价值。

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2026年, 第43卷, 第1期　
刊出日期：2026-01-15

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