铁道工程学报

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李崇, 刘越, 沈宇鹏

铁道工程学报. 2026, 43(3): 1-7.

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研究目的：针对季节性冻土区铁路工程中挡墙在水平冻结作用下产生超规范侧向荷载的问题,本文围绕非饱和土体的多场耦合响应过程,构建能够反映水分迁移、蒸汽传输、冰分凝及孔隙压力演化机制的数值模型,结合典型刚性与柔性支护条件,系统分析不同结构刚度对水平冻胀力分布与幅值的影响规律,旨在提出一套适用于寒区铁路挡墙结构的冻胀力标准值修正方法。
研究结论：(1)构建了水-汽-热-力耦合模型,可准确反映非饱和土在水平冻结过程中的水分迁移、冰透镜体生长和孔隙压力演化机制;(2)模型计算结果与青藏高原和东北季节冻土区实测数据吻合良好,冻胀力沿墙高呈抛物线分布,峰值位于墙高约2/3处;(3)在刚性支护条件下,因结构侧移受限,冻胀力峰值较规范上限高出5%~15%;而柔性支护结构能够释放部分冻胀变形,应力整体较规范值偏低10%~20%;(4)针对不同支护条件,建立了基于冻胀率的修正分级框架,刚性支护应按“不冻胀-特强冻胀”五级上调规范标准值,柔性支护可相应下调,以实现安全性与经济性的协同优化;(5)本文研究可为相关工程的安全性设计与规范值优化提供理论支撑。

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强降雨诱发缓倾地层土岩混合边坡失稳研究

杜栋

铁道工程学报. 2026, 43(3): 8-12.

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研究目的：缓倾地层作为一类特殊的地质条件,在强降雨作用下,容易导致边坡发生滑移或坍塌现象,给交通工程带来安全风险。本研究结合广西某工程DK92+300~DK93+660段滑坡的工程条件和形成过程研究以下内容：分析强降雨条件下缓倾地层路堑边坡的坍塌演化过程和失稳机制,明确地层岩性、水文降雨、工程活动等因素的影响,提出针对性预防处理措施,为类似地质条件边坡的风险预警与设计提供理论支撑。
研究结论：(1)该线路发生的滑坡类型分为推移式滑坡和牵引式滑坡。推移式滑坡的边坡失稳力学过程分为初期变形、加速变形与后缘滑动、整体失稳三个阶段;牵引式滑坡的边坡失稳力学过程分为初期变形、裂缝扩展与牵引发展、整体失稳三个阶段;(2)失稳的影响因素主要为地层岩性与结构、水文地质与降雨和工程活动;(3)影响滑坡类型的主要因素为特殊地层和软弱结构面在边坡上的所处位置;滑面主要发育于土岩界面或全风化层中,属于在缓倾地层背景下发育的土质或土岩混合型滑坡;(4)研究可为类似地质条件边坡的风险预警与设计提供理论支撑。

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南太行域非典型岩溶隧道水文特征及致灾机理

闫常赫, 李会强, 孙光吉

铁道工程学报. 2026, 43(3): 13-18.

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研究目的：南太行域发育中低山峡谷地貌,碳酸盐岩覆盖广,受地形、岩性、构造及水资源开发利用影响,地下水位埋深较大,河流渗漏成为浅层地下水的重要补给类型。隧道工程修建改变了周边地下水文环境,在极端强降雨条件下,地表干谷转换为泥石流河谷,汇水沿裂隙下渗补给隧道区并诱发隧道病害,是降水线北移背景下极端降雨增多引发的新型病害类型。相关研究对非典型岩溶区隧道水害治理具有重要意义。
研究结论：(1)南太行域丹河和龙门河河间地块岩溶及岩溶水弱发育,属非典型岩溶区,下奥陶及上寒武统地层裂隙发育较弱,可溶蚀性差,中寒武张夏组灰质白云岩及残余鲕粒白云岩裂隙发育,部分受溶蚀作用影响,成为河流渗漏的主要径流地层;(2)强降水作用引发地表滑坡、泥石流等地质灾害,阻碍了地表水的排泄通路,提高了沟谷汇水沿优势裂隙补给地下水的能力,局部水压增大引发隧道病害;(3)本研究成果可为类似条件隧道水害治理提供借鉴。

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高速铁路无砟轨道长大钢桁梁桥创新与应用

徐升桥, 杨喜文

铁道工程学报. 2026, 43(3): 19-23.

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研究目的：钢桥面面外刚度较弱,存在竖向振动问题,钢材线膨胀系数高于混凝土,导致无砟轨道与钢桥面协同工作困难,因此近年来建成的长大钢桥均采用有砟轨道,其设计速度不超过250 km/h,以免道砟飞溅与道床粉化加剧,限制了高速铁路重要桥梁的列车运营速度。本文通过新型钢桥面结构与构造研究,提出桥面竖向振动控制措施,验证新型桥面结构与无砟轨道的协同工作性能,从而实现无砟轨道在长大钢桥上的应用,提高列车过桥速度。
研究结论：（1）通过设置混凝土过渡层,提高了轨下钢桥面板的局部刚度,消除了钢桥面板的横向共振,解决了钢桥面与无砟轨道结构的结合难题;（2）进行了多动力源作用下无砟轨道钢桁梁桥系统随机振动响应分析,揭示了钢梁不同部位杆件的温度变化规律,创新了无缝线路纵向力计算方法;（3）发明了梁端横向位移协调装置,解决了多线无砟轨道桥梁梁端轨向控制难题;（4）研制了铆接式无砟轨道结构及减振隔离技术,开发了钢桁梁桥无砟轨道结构刚度修正与轨道板定位测量方法,解决了无砟轨道在钢桁梁桥上应用的技术难题;（5）本研究成果主要应用于高速铁路长大钢桥的建设领域,将长联大跨钢桥上高速铁路设计速度提高至350 km/h,提升了高速铁路的运行效率。

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大跨CFST拱桥徐变效应试验、理论与实测研究

曾勇, 李威龙, 谭红梅, 孙铭壕

铁道工程学报. 2026, 43(3): 24-31.

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研究目的：为研究大跨径钢管混凝土（CFST）拱桥施工期的徐变演化规律,本文选取某主跨460 m的大跨钢管混凝土拱桥为研究对象,形成“试验-理论-现场实测”一体化研究框架：通过开展大直径钢管混凝土轴压构件徐变试验,系统分析了CFST组合构件在荷载持续作用下的应力重分布情况及徐变系数;从变形协调条件出发,推出了考虑钢管对管内混凝土约束效应,但不考虑套箍效应的管内混凝土的新的徐变系数,并进行施工期徐变理论分析;最后将理论分析结果与施工期应力监测现场实测数据进行对比验证分析。
研究结论：(1)持续荷载作用下钢管与内部混凝土之间的应力重分布现象较为明显,与C60素混凝土的徐变系数相比,内部混凝土徐变系数较小;(2)两种徐变系数均能考虑含钢率和钢-混凝土弹模比的影响,理论计算值与模型试验值吻合较好;(3)钢管应力实测数据与理论计算结果整体符合较好且发展趋势基本一致,但内部混凝土的应力实测数据与理论计算结果之间存有一定差别;(4)本研究成果可用于大跨钢管混凝土拱桥施工期徐变效应分析、线形与应力控制及监测数据校核等工程应用。

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铁路简支箱梁桥减隔震装置参数敏感性分析

许见超, 吴洁琼, 班新林, 孙明德, 武盛韬

铁道工程学报. 2026, 43(3): 32-38.

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研究目的：简支混凝土箱梁桥是我国客运专线、客货共线铁路的主要桥式,兼顾运营刚度需求,主要采用摩擦摆式减隔震支座+钢阻尼装置的减隔震方案。当前摩擦摆支座曲率半径、摩擦系数均较为单一,为支撑减隔震支座参数优化,本文系统分析摩擦摆减隔震支座曲率半径、摩擦系数对减隔震效果的影响,以及摩擦摆支座摩擦耗能和钢阻尼装置滞回耗能的效果差异。
研究结论：（1）随着曲率半径增大,梁部地震力减小,但桥墩自身地震力增大,梁部和墩身共同引起的墩底弯矩变化不显著;（2）桥墩弯矩减震率随支座摩擦系数变化表现为先增后降,最优摩擦系数随墩高增大而增大,32 m跨、24 m跨不同墩高的最优摩擦系数分别在0.06~0.14、0.06~0.20;（3）在桥墩弯矩减震率和支座位移方面,减隔震支座摩擦耗能和钢阻尼滞回耗能可相互等代;（4）对于墩高超过20 m的简支梁桥,宜采用更大摩擦系数的减隔震支座;（5）本研究成果可为铁路简支箱梁桥减隔震设计和装置参数优化提供技术支撑。

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高压线低净空下高铁箱梁运架施工技术

苑宝华, 聂海岩

铁道工程学报. 2026, 43(3): 39-43.

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研究目的：当前高铁建设速度一日千里,建设技术更是突飞猛进,但在建设过程中制约因素也是层出不穷,特别是征地拆迁是制约高铁建设工期和成本的关键因素。在某铁路建设过程中,受500 kV高压电力线低净空的影响,高铁箱梁架设一度受制,高压线拆改不确定性严重影响高铁建设工期,为此开展高压线低净空下高铁箱梁运架施工技术研究。
研究结论：(1)通过逆向思维提出了改造运架设备、变更施工工艺研究方向,改造后的提梁机降低了支腿高度,由挂吊设备取代原有的卷扬设备,使提梁机高度大大降低,满足了架梁设备距高压线的安全距离要求;(2)通过工艺改进采用液压千斤技术对顶落梁工序进行辅助,使箱梁架设更加平稳,确保在高压线带电的工况下实现架梁作业;(3)合理布设了提梁机走行轨道,充分发挥了既有设备潜能,通过合理的技术改造,兼顾了设备的安全和成本控制,可为今后类似工程提供经验参考。

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寒区高铁隧道温度场分布特性及影响因素研究

朱正国, 丁云飞, 宋辰霄, 高焱, 朱永全, 韩智铭

铁道工程学报. 2026, 43(3): 44-50.

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研究目的：寒区隧道贯通运行后,隧道内部温度场在外部环境持续扰动下处于动态变化之中,导致洞内抗防冻措施与实际温度分布不匹配,影响隧道运营安全。鉴于此,依托高台隧道实际工况,建立三维流-热耦合数值模型,分析隧道贯通后温度场的时空演化规律,揭示自然风速与气温变化对隧道温度分布的影响机制,确定不同支护层背后关键部位出现低温的滞后时间,为寒区隧道抗防冻设计提供技术支撑。
研究结论：(1)隧道洞内径向温度呈正弦变化且存在相位差,衬砌结构背后的温度最低点较洞内气温滞后7~16 d,冻害最不利时机发生于气温回升阶段;(2)外界气温升高对通风端影响显著,风速增大对未通风端影响更大,会导致隧道温度下降但降温效应逐渐减弱;(3)当初期支护与围岩接触面全线处于负温时,热物理参数变化导致调热圈改变,冻结深度显著增大;(4)本研究结果可为寒区隧道防冻设计及冻害风险预警提供参考和借鉴。

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连拱转大跨隧道位移特征监测及创新技术研究

张治国, 李刚, 牛瑞, 王安源, 马少坤

铁道工程学报. 2026, 43(3): 51-56.

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研究目的：鉴于传统隧道施工方案工期较长且既有大跨隧道施工方案无法较好保证超大断面大跨衬砌施工稳定性和工程经济性,以苏州国际快速物流通道二期工程七子山隧道工程为案例,探索连拱隧道与大跨隧道两者同时开挖施工来缩短工期的可能性,同时研究超大断面大跨隧道的创新施工技术。
研究结论：(1)针对连拱隧道向大跨隧道的转换,提出基于横通道的分步扩挖和弧形导坑开挖工艺,通过分阶段初期支护实现围岩应力释放和衬砌结构稳定性,监测结果显示围岩变形显著受控,施工安全性得以保障;(2)在超大断面大跨隧道施工中,采用十二导洞双侧壁导坑与CRD工法并结合多层初期支护的创新施工技术,通过分阶段开挖和动态支护增强围岩稳定性,监测数据表明沉降和水平变形均被有效控制,确保了大跨度隧道的施工安全和质量;(3)本研究结果可为连拱连接大跨隧道工程提高效率和超大断面大跨隧道的安全施工提供参考和借鉴。

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超大断面山岭隧道开挖支护技术优化研究

陈宜保, 胡杰, 陈以龙, 蔡煜梁

铁道工程学报. 2026, 43(3): 57-62.

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研究目的：为解决超大断面隧道施工中存在的安全风险高、施工难度大、工期紧张等问题,基于数值模拟和试验监测,分析隧道开挖过程中围岩变形、围岩塑性区分布、围岩应力和支护安全系数,探讨超大断面隧道优化开挖支护技术的可行性。
研究结论：（1）计算双侧壁台阶法围岩变形总体可控,围岩塑性区在开挖左侧中台阶至下台阶时,扩展较为剧烈;（2）开挖时隧道拱腰和拱脚处易产生较大应力,优化开挖工序使上半断面率先闭合,形成承载拱圈,能显著抑制应力集中;（3）实测开挖过程中拱顶沉降和周边位移较小,最大累计变形量远小于设计预留变形量18 cm,说明二衬施工前初期支护不会出现侵限情况,双侧壁台阶法施工质量、安全均可保障;（4）优化后的开挖支护技术在提高施工安全性、缩短工期和节约工程造价方面均表现出显著优势,该优化技术方案在后续施工中得到成功应用,可为类似地质条件下超大断面山岭隧道的安全、高效施工提供技术参考。

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市域铁路站后折返关键技术研究

张友兵, 鄂海红, 陈志强, 王建敏, 鲍鹏宇

铁道工程学报. 2026, 43(3): 63-67.

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研究目的：市域铁路要求缩短列车追踪间隔,为乘客提供公交化、大运量的运输服务,而实现站后自动折返,缩短折返间隔时间,是缩短列车追踪间隔的关键环节。研究不同编组列车的快速停车方案;研究自动折返过程中可能存在的邻线干扰问题;针对既有车站折返轨长度有限现状,研究折返轨长度设计关键技术,避免低速对标问题和载频核对不一致问题。
研究结论：(1)提出不同编组列车快速停车技术,支持4编组列车快速停车,减小折返过程走行距离,缩短折返时间;(2)对折返轨进行不等份分割,降低邻线干扰,避免信号错误升级,提高无人自动折返过程的安全水平;(3)优化折返轨长度设计,支持列车在较短折返轨完成站后自动折返,突破既有车站站场条件限制,支持更多既有车站改造和提升站后自动折返能力;(4)研究成果可用于指导市域铁路工程设计、系统研发,提升列车自动折返效率和安全水平。

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机器人钢筋自动绑扎的三维坐标转换方法

贾有权, 杨承达, 马仲举, 缪鹍, 王怀东, 曹继伟

铁道工程学报. 2026, 43(3): 68-74.

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研究目的：基于图像识别的钢筋交叉点定位是实现钢筋绑扎机器人自动化作业的关键。然而,当相机发生大幅度旋转时,相机坐标系与场地（世界）坐标系之间出现较大角度偏转,导致传统三维坐标转换模型（如布尔莎模型）因参数耦合严重而转换精度下降,难以满足高精度绑扎需求。为此,本研究针对大角度偏转条件下的坐标转换问题,改进传统布尔莎模型,提出一种适用于智能钢筋绑扎场景的高精度、低复杂度坐标转换方法。
研究结论：（1）所提出的“二维+一维”坐标转换方法有效提升了相机大角度旋转工况下的转换精度,试验结果显示,小坐标值下精度提升约1%,大坐标值下精度提升达5%,满足钢筋绑扎的毫米级精度要求;（2）通过将三维转换解耦为平面与深度两个独立子问题,显著降低了模型求解维度与计算复杂度,避免了传统布尔莎模型中七参数联合迭代带来的收敛困难;（3）新方法扩大了相机的有效运动范围,增强了机器人对复杂姿态变化的适应能力,解决了大角度偏转引起的定位失准问题;（4）该成果可应用于钢筋绑扎机器人等建筑机器人系统,亦可推广至工业检测、室内外导航等需大角度视场变换的场景。

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铁基非晶纤维混凝土抗压强度与微观结构研究

王亮亮, 张震, 杨卫明, 杨昌龙, 张久长

铁道工程学报. 2026, 43(3): 75-79.

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研究目的：铁基非晶合金纤维因无晶界、位错、滑移面等结构而拥有优良的力学和抗腐蚀性能,能够有效解决滨海工程混凝土中钢纤维易锈蚀问题,但铁基非晶合金纤维改性混凝土强度随龄期增长规律、筋材-混凝土基质接触界面特征尚有待深入研究。论文以钢纤维混凝土、素混凝土为对照,对不同养护龄期、不同掺入质量分数、不同长度铁基非晶合金纤维改性混凝土进行了抗压强度试验与SEM电镜扫描。
研究结论：(1)铁基非晶合金纤维能够增强混凝土延性和抗压强度,其中3~4 cm的铁基非晶合金纤维对混凝土延性具有明显提升作用,而2~3 cm的铁基非晶合金纤维效果不明显;(2)不同养护龄期条件下掺加纤维长度为2~3 cm的FAMFRC单轴抗压强度最大,为52.2 MPa、51.1 MPa、55.5 MPa,分别较PC提高了32.20%、42.53%、25.57%;(3)SEM显示铁基非晶合金纤维与混凝土基质接触界面孔隙更少,结构更致密,但其表面光滑导致机械咬合力较弱,易发生剪切破坏,造成峰后承载能力下降较快;(4)本研究成果可为滨海、海工耐腐蚀混凝土改性及应用提供数据支撑。

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双块式无砟道床混凝土变形规律及开裂机理

李书明, 安明喆, 谢永江, 张驰, 郁培云

铁道工程学报. 2026, 43(3): 80-85.

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研究目的：针对双块式无砟道床混凝土易开裂问题,结合实体双块式无砟道床试验,采用埋入式钢弦应变计测试双块式轨枕四角以及道床内部的温度和应变,通过不同位置混凝土温度和应变变化规律研究,分析无砟道床混凝土容易出现“八字”形裂缝的主因,对比不同类型水泥对无砟道床混凝土开裂的影响效果,揭示无砟道床混凝土开裂机理。
研究结论：（1）无砟道床混凝土的变形分为收缩变形和温度变形,不同位置的收缩变形差异显著,轨枕外侧混凝土收缩应变较大,收缩变形受到双块式轨枕约束时,易引起轨枕四角“八字”收缩开裂;环境温度循环引起混凝土应变循环,且无砟道床中部混凝土循环应变幅值较大,增大“八字”裂缝向横向贯穿裂缝发展的概率;（2）水泥是引起收缩变形的主要因素,通过增加粗颗粒含量生产的抗裂水泥,早期强度发展略慢,后期强度能够达到42.5级强度要求,该水泥的干燥收缩显著低于普硅水泥,并且后期收缩增加不显著;（3）水泥抗裂性与水胶比呈线性正相关,水胶比越大,开裂时间越长,抗裂水泥的抗裂性显著高于普硅水泥;（4）与普硅水泥相比,采用抗裂水泥的无砟道床混凝土收缩应变显著减小,“八字”形裂缝数量明显减少;（5）本研究成果可为双块式无砟道床混凝土裂缝控制提供技术支撑。

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数智赋能铁路建设安全风险动态监测识别研究

刘玉明, 王彦辰, 熊彬臣, 刘东生, 杨晓旭, 蒋亚磊

铁道工程学报. 2026, 43(3): 86-92.

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研究目的：当前,数字化监控技术已越来越多地在隧道、桥梁、高陡边坡、深基坑等铁路建设场景的安全风险与隐患监测预警中探索应用,但远没有形成数智化管理功能的安全风险动态监测与识别体系方法。为此,基于数字化监控技术,本研究旨在构建基于“人-空-天-地”四位一体的安全风险动态监测体系方法和安全风险动态识别体系方法,提出包括风险点、危险源、安全风险事件、安全风险隐患等4个动态清单的安全风险动态监测与识别成果,构建一套系统完整的安全风险动态监测与识别体系方法,从而实现数智赋能铁路建设安全风险动态管理。
研究结论：(1)推理揭示了安全风险事故发生遵循“风险点-危险源-安全隐患-安全事故-事故损失”逻辑链的递进演化过程;(2)基于数字化监控技术,建立了基于“人-空-天-地”四位一体的安全风险动态监测体系与方法;(3)构建了基于监测数据驱动、“人-机-网”协同、“约束-激励”有机融合的安全风险隐患动态识别体系与方法;(4)提出了包括风险点、危险源、安全风险事件、安全风险隐患等4个动态清单的安全风险动态监测与识别成果;(5)形成了具有动态监测与检查、动态采集与上传、智能分析与识别、动态调整与更新等数智化管理功能的安全风险动态监测与识别体系。

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川青铁路甘肃段景观生态风险多情景预测

王花兰, 沈志源, 王卓雅, 沈铚诚

铁道工程学报. 2026, 43(3): 93-98.

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研究目的：基于2000—2020年川青铁路穿行区域的土地利用数据和2022年后的工程施工线路数据,利用PLUS模型模拟2030年川青铁路未建设情景和4种川青铁路建设情景（缓冲区0 m、50 m、100 m、200 m）下的景观生态风险演变特征,并揭示驱动因素对景观生态风险作用机理。
研究结论：（1）川青铁路穿行区域2000—2020年景观生态风险呈现略有上升的趋势,在空间上景观生态风险呈现“中部城市化高高聚集,边缘生态化低低聚集”的特征;（2）川青铁路建设显著改变了区域的景观生态风险格局,随着缓冲区范围的增大,特别是在200 m缓冲区建设情景下,人工地表的扩展导致耕地和草地面积逐步减少;同时,高风险区的面积显著增加,生态风险等级不断提升,尤其是在高风险区和较高风险区的扩展上;（3）地理探测器分析显示,土地利用类型是主导驱动因子,高程与GDP次之,自然与人类活动因素的交互作用显著增强生态风险空间异质性;（4）本研究结果可为高原铁路建设背景下的生态风险调控与空间管控策略提供理论依据和实践参考。

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铁路工程工期指标智能预测研究

刘维庆, 张浩, 顼志芬

铁道工程学报. 2026, 43(3): 99-104.

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研究目的：在铁路工程建设数字化转型背景下,工期指标智能预测是铁路工程智能建造发展的必然要求。本研究将机器学习方法应用于铁路工程工期指标预测,通过对铁路隧道施工日期、围岩等级、持续时间等输入特征预处理,构建了线性回归、随机森林、LightGBM、XGBoost和CatBoost五种预测模型,并对比了各模型的预测误差。基于模型性能比较结果,筛选出综合性能最优的模型,进一步分析了各影响因素的重要性,为铁路工程项目管理提供决策依据。
研究结论：(1)基于专家经验和现场调研数据,对铁路隧道施工日期、围岩等级、持续时间、设计方量和实际方量等影响因素的数据缺失情况进行预处理,通过比较线性回归、随机森林、XGBoost、LightGBM和CatBoost五种模型的训练性能,发现LightGBM算法预测误差小、泛化能力强;(2)利用LightGBM模型分析影响因素的重要性,结果显示案例A中施工日期、持续时间和实际方量的重要性排名前三;案例B中实际方量、施工日期和养护的重要性排名前三。研究表明,施工过程中每日人员状态、资源使用情况和环境变化等动态因素对工期计划具有显著影响;(3)本研究成果可为铁路工程施工组织设计提供参考。

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铁路施工项目进度计划优化模型及算法研究

李文广, 黄晓芬, 韦有波, 赵新琛, 张彦春, 付建斌

铁道工程学报. 2026, 43(3): 105-112.

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研究目的：铁路施工项目具有工程规模大、施工周期长、资源投入密集等特点,其进度计划的优化对降低施工成本、提高管理效率具有重要意义。本文旨在构建适用于铁路施工项目的进度计划优化模型,并设计改进求解算法,为求得满足工期要求条件下成本最低的施工作业组配置和进度计划提供高效的工具,可作为铁路施工项目进度计划管理的依据。
研究结论：(1)以成本最低为目标,以施工活动作业组和开始时间为决策变量,构建工期约束条件下的铁路施工项目进度计划优化模型,构建活动距离约束与时间约束转换式;(2)设计改进粒子群优化算法（Improved Particle Swarm Optimization, IPSO）进行模型求解,通过拉丁超立方采样初始化（Latin Hypercube Sampling, LHS）、学习因子异步化机制、非线性惯性权重递减机制等改进策略,有效提升了算法的全局搜索能力和收敛速度;(3)以某铁路施工项目为例生成的线性进度计划图及作业组配置方案验证了模型与算法的有效性,结果表明IPSO具有更优的搜索性能,可为铁路施工项目进度计划管理实践提供可靠工具。

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2026年, 第43卷, 第3期　
刊出日期：2026-03-15

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