铁道工程学报

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张晓君, 刘啸

铁道工程学报. 2025, 42(3): 1-5.

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研究目的：锚杆锚固是工程岩体尤其深部工程防控的重要方式,其研究具有重要理论和现实意义。针对硬岩锚杆锚固预紧力研究的不足,本文通过制备不同锚固长度的辉长岩锚固体试样,研制锚杆预紧力监测系统,开展不同锚固长度的锚杆预紧力松弛试验及单轴压缩试验,建立预紧力松弛模型,并定义了预紧力贡献度。
研究结论：（1）随着锚固长度增加,预紧力衰减损失程度越低,预紧力支护控制作用效果越明显,通过监测预紧力可以分析判断锚固质量,锚固质量越差,预紧力松弛越快,松弛量越大;（2）弹性阶段情况下,锚杆预紧力随加载载荷接近线性正相关关系变化,锚杆预紧力与垂直应力同步松弛,工程围岩受载与松弛等过程可通过监测预紧力实时反映;（3）对于单轴加载情况下的峰前载荷,随载荷增加其全长锚固锚杆预紧力经历了缓慢增加、增速加快、突增等阶段,峰前载荷的预紧力增速加快、突增等均与其锚固体围岩损伤破裂演化直接相关,通过监测预紧力可以掌握锚固体及围岩内部演化进程;（4）单轴加载情况下的峰后载荷呈现由缓降到突降,预紧力呈现由持续增加到突增然后突降的过程,预紧力的变化与锚固体围岩损伤破裂演化直接相关,通过持续监测预紧力可以预测预报岩体破坏及动力灾害发生;（5）预紧力松弛模型拟合效果较好且只需两个拟合参数,通过类黏滞系数或阶数值可以很好地反映预紧力松弛特性并实现对松弛进程的预测;（6）发生破坏时的最大贡献度值越低说明锚固效果越差,反之越好,贡献度可以综合反映锚固质量、贡献程度及工作状态;（7）本研究结果对预应力锚杆锚固机理、监测、预测预报及岩爆机理、防控等具有指导和借鉴意义。

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冻融循环作用下盐渍土路基独立孔隙变化特征

程建军, 段彦福, 邹波, 陈元庆, 尹大卫

铁道工程学报. 2025, 42(3): 6-11.

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研究目的：为了探究冻融循环作用下铁路盐渍土路基独立孔隙变化特征,采用工业CT扫描、剪切试验、粒度分析和含泥量测定等方法,对不同含水率盐渍土试样经历冻融循环后的独立孔隙结构、体积和数量变化等特征进行分析。
研究结论：（1）盐渍土试样内部独立孔隙的数量经过数次冻融循环后,不会随着含水率的增多而增多;不同含水率的试样经历不同次数的冻融循环后,体积0~5×10⁸µm³ 范围内的独立孔隙数量最多,5×10⁸~1× 10⁹µm³范围内的独立孔隙数量最少;（2）当含水率大于6%时,经过数次冻融循环后,试样内部的独立孔隙演变为联通孔隙;（3）冻融循环作用下不同含水率盐渍土试样中独立孔隙变化较大,盐渍土的含水率和温度变化是导致独立孔隙体积、数量和位置改变的直接原因;（4）本研究结果可为铁路盐渍土路基膨胀灾害的防治提供依据。

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道岔打磨对车轮磨耗下列车动力学影响

肖乾, 杨逸航

铁道工程学报. 2025, 42(3): 12-17.

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研究目的：本研究针对380A型列车在通过特定道岔时车体振动加速度超限的问题,旨在通过采集列车车轮及道岔钢轨廓形数据,制定和实施详细的打磨方案,并通过仿真模拟与现场实测相结合的方法,探究打磨对列车动力学特性的影响,以提高列车通过道岔时的稳定性。
研究结论：（1）研究发现多组列车车轮存在多边形磨耗、扁疤磨耗及凹坑磨耗现象,同时高速道岔轨面出现多种病害,这些病害对列车动力学特性有显著影响;（2）为了提高作业效率,对打磨目标廓形进行了简单优化,以适应实际打磨需求;（3）车辆-道岔耦合动力学模型仿真模拟结果表明,打磨后列车通过道岔时轮轨横向力及垂向力最大值分别降低了45.79%和15.40%;车体横向加速度及垂向加速度最大值分别降低了36.96%和30.00%;（4）现场实测数据显示,打磨后列车通过道岔时车体最大横向加速度降低至0.64 m/s²,较打磨前降低55.86%;轮轨横向力及垂向力最大值分别为34.51 kN和152.47 kN,较打磨前降低42.82%和17.38%;（5）通过道岔打磨可以有效改善车轮磨耗条件下列车的动力学特性,对提高高速列车运行稳定性具有实际应用价值。

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《铁路轨距杆》TB/T 1780—2023修订研究

冯杜炀, 丁静波, 孙井林, 马佳骏

铁道工程学报. 2025, 42(3): 18-23.

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研究目的：铁路轨距杆是通过杆件将两根钢轨连接起来的轨道设备,可有效提升轨道的横向稳定性及轨道保持轨距的能力,是保证列车行车安全的重要轨道设备。本文通过系统调研、梳理我国铁路轨距杆的使用情况,分析现有轨距杆的问题,通过解析新规范《铁路轨距杆》TB/T 1780—2023的编制原则和编制思路,分析研究新规范中轨距杆关键部件优化、关键指标提升措施,对《铁路轨距杆》TB/T 1780—2023的修订进行系统解析。
研究结论：（1）我国轨距杆分为普通轨距杆和绝缘轨距杆,对应的规范分别为《普通轨距杆》TB/T 1780—1986、《绝缘轨距杆技术条件》TB/T 2492—2004;（2）现有轨距杆产品存在杆件弯折、铁卡断裂、套筒与轨底干涉、绝缘可靠度差等问题,亟需对产品技术指标进行优化以满足使用单位的需求;（3）结合我国重载铁路的快速发展,75 kg/m钢轨建议采用直径为38 mm的杆件,其抗拉性能检验荷载建议采用350 kN;（4）铁卡材质建议优化为QT450-10,杆体材质建议优化为45号钢,绝缘材料的厚度不应小于5 mm,杆体标准长度等建议结合工程实际需求设计;（5）本文系统梳理了轨距杆原规范及既有产品的使用情况,对《铁路轨距杆》规范修订进行了研究,可为我国铁路轨道加强部件的研究与产品设计提供参考。

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强震山区悬索桥钢管混凝土组合桥塔设计研究

曹发辉, 牟廷敏, 梁健, 汪洋, 陈立, 赵祖军

铁道工程学报. 2025, 42(3): 24-29.

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研究目的：本文以高烈度地震山区1 030 m跨的悬索桥——四川卡哈洛金沙江大桥为研究背景,针对传统钢筋混凝土桥塔地震响应大,从而结构尺寸大导致经济性下降的情况,对钢结构、钢管混凝土结构、钢筋混凝土、新型钢管混凝土叠合柱4种形式的桥塔方案进行比选,提出了适合于强震山区合理的悬索桥桥塔结构形式,并对其关键构造进行详细的论证分析。
研究结论：（1）单跨双铰悬索桥桥塔的地震力主要来源于其自身;（2）钢管混凝土组合塔自重较轻,相对于混凝土桥塔地震响应大幅改善;（3）钢管混凝土叠合柱桥塔方案构造简洁、受力合理、施工可实施性好,构造上需重点解决塔顶和塔底的传力问题,核心混凝土处于三向受压状态是关键因素;（4）本研究成果可为高烈度地震区大跨悬索桥桥塔设计提供参考。

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考虑无砟轨道遮盖效应的简支箱梁温度场研究

闫斌, 田江浩, 付贺鑫, 程瑞琦

铁道工程学报. 2025, 42(3): 30-35.

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研究目的：混凝土桥梁在与外界环境的热交换过程中,受环境温度及太阳辐射作用,其内部温度场呈非线性分布。为研究考虑无砟轨道遮盖效应的简支箱梁温度场分布特征,建立考虑日期、时间和外界温度的热力学仿真模型,利用试验数据验证计算结果的准确性,分析日照作用下不同时间箱梁温度场的变化情况,探讨无砟轨道遮盖效应对简支箱梁温度场的影响范围及影响规律。
研究结论：(1)在日照作用下,箱梁桥上的日温差变化幅度与距离表面的远近密切相关,越靠近表面,其变化幅度越大;(2)考虑无砟轨道时,无砟轨道下部梁体的温度普遍降低,梁体同一位置温度降低的最大幅度可以达到20.19%;(3)随着与无砟轨道距离的增加,遮盖效应对箱梁温度的影响逐渐减弱;(4)在箱梁顶板横向距离中心线4.86 m以内,无砟轨道的遮盖效应影响较大,竖向受影响均较大;腹板上距离顶板表面2.12 m以内,无砟轨道的遮盖效应影响较大;底板受无砟轨道遮盖效应的影响较小;(5)无砟轨道遮盖效应对梁体日温度变化幅度的影响规律与温度变化分布规律相似,竖向范围内顶板受影响最大,横向范围内主要影响无砟轨道正下方梁体;(6)本研究结果可为无砟轨道设计中优化梁体温度效应控制提供理论依据。

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高速铁路桥梁工程静态验收外业检查方法研究

潘永杰, 杨永宏, 姜子清, 赵欣欣

铁道工程学报. 2025, 42(3): 36-41.

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研究目的：静态验收是高速铁路竣工验收的重要环节之一。桥梁静态验收外业检查项点多,工作量大,实施进度影响动态验收开展,问题处置情况关系后期服役性能。为改进外业检查以专家组现场验收的现状,本文基于4条高速铁路线路桥梁工程静态验收报告,开展数据清洗和重构分析,探索融合无人机及信息系统于一体的外业检查方法框架。
研究结论：（1）外业问题具有宏观、中观和微观多层次的分布特点,基于现有问题汇总与描述方式,无法对问题集进行高价值分析应用;（2）规范了外业问题的表述方式,明确了13个检查大项及对应检查小项划分层级,构建了标准化问题库;（3）外业问题检查大项前五位分别是防排水、外部环境、防护设施、安检设施和桥面附属,对应占比为29.9%、18.9%、18.4%、13.1%和12.3%,问题具有明显的帕累托分布特征;（4）基于无人机可覆盖40%的外业检查问题量;（5）重构的外业检查流程框架融合了无人机、信息系统、现场检查等多场景应用,可为桥梁工程静态验收价值和效能进一步提升提供参考。

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某花岗岩残积土基坑诱发隧道变形成因及控制

刘庭金, 朱超, 陈耘杰, 叶灏睿

铁道工程学报. 2025, 42(3): 42-47.

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研究目的：花岗岩残积土遇水软化崩解、失水干缩的特性给深基坑开挖施工带来极大困难。本文以某邻近地铁隧道的花岗岩残积土深基坑工程为例,归纳开挖期间基坑变形、地下水位及隧道的各项监测数据,分析隧道沉降及地下水位降幅异常的原因,并对比不同控制措施对相邻隧道变形控制效果。
研究结论：（1）基坑开挖施工诱发紧邻隧道最大累积沉降为44.5 mm,应重视其在花岗岩残积土地区施工影响;（2）地下水位降幅过大是导致花岗岩残积土层软化崩解的主要原因,也是造成邻近隧道变形过大的重要原因;（3）基坑于花岗岩残积土地层开挖作业期间,应尽快架设支撑,减少基底暴露时间,控制围护结构变形;（4）通过反演计算结果表明,基坑开挖及降水完成后,残积土压缩模量仅为开挖前的44.0%,WSS水平注浆加固后压缩模量提高了3.8倍,隧道沉降位移最多恢复了77.1%,水平位移最多恢复了53.6%,补偿加固后隧道出现二次沉降的幅度明显降低;（5）本研究结论可为类似花岗岩残积土地区邻近隧道开挖基坑工程提供借鉴。

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基于随机场的盾构下穿桥梁行车安全性分析

施成华, 张轩煜, 安斌

铁道工程学报. 2025, 42(3): 48-54.

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研究目的：随着城市化进程加快,盾构下穿既有铁路桥的工程日益增多。为分析研判盾构下穿铁路桥行车安全性,采用基于高斯型自相关函数以及Karhunen-Loève (K-L)级数展开法的随机场理论,考虑了地层土体所具有的空间变异性和自相关性,建立精细化的三维有限元模型进行随机性分析,并针对分析结果进一步给出了盾构下穿铁路桥行车安全性的分析方法和应对措施。
研究结论：（1）随机场理论能够较好地应用于盾构下穿既有铁路桥梁的钢轨变形分析中,相比于确定性分析,随机性分析方法得到的随机曲线能够更加充分表征钢轨变形的过程、趋势和范围,体现土体参数随机性对钢轨变形的影响;（2）给出了不同控制值下的钢轨变形超标概率以及施工不同阶段下的行车的速度限值,确保施工阶段下的行车安全性;（3）本研究成果能够较好地应用于盾构下穿铁路桥等领域。

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高原地区特长铁路隧道施工通风控制长度研究

黎旭, 汤印, 汪辉武

铁道工程学报. 2025, 42(3): 55-59.

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研究目的: 我国将在西部高原地区修建大量的铁路隧道工程,而施工通风是制约高原地区特长铁路隧道工程选线和辅助坑道方案选择最重要的因素之一,因此分析高原地区施工通风的难点、通风的影响因素、不同施工通风模式的优缺点及适用条件,以及各类通风模式的控制长度,对合理确定高原地区铁路隧道方案及保障作业人员身心健康具有十分重要的意义。
研究结论：（1）高原特长隧道长距离施工通风应优先采用巷道式通风;（2）采用压入式独头通风时,钻爆法施工隧道通风控制长度建议值为：海拔高度<3 000 m时,独头通风长度应控制在4.5 km以下;3 000 m<海拔高度≤3 500 m时,应控制在4.0 km以下;3 500 m<海拔高度≤4 500 m时,应控制在3.5 km以下;（3）采用风渠式通风时,应根据需风量、通风距离、通风时间等因素开展经济技术比较确定风渠断面大小、隔板型式; （4）长距离风渠通风宜采用混凝土隔板;（5）本研究成果可为高原地区隧道施工通风设计提供参考和借鉴。

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高山峡谷地区隧道洞口适宜性评价与应用研究

刘伟, 许广春, 石崎材, 宋树宝

铁道工程学报. 2025, 42(3): 60-64.

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研究目的：青藏高原高山峡谷地区隧道洞口选址面临着极为复杂的地质和环境挑战,需规避不良地质灾害和洪水位,选择围岩稳定的位置,并考虑施工难度,以降低工程风险及成本。本文基于现场地质勘察、无人机测绘等综合勘察技术,结合模糊综合评判法和修正灰色聚类分析法构建隧道洞口选址综合评价方法,利用量化评价方法为隧道洞口的选址提供科学依据。
研究结论：(1)考虑岩性、坡度、坡面走向、高程、与山脊线距离、仰坡危岩体规模、与断层距离、与现有公路距离、与对岸相应位置间最短距离9个指标建立评价体系;(2)结合现场地质勘察、专家系统和洞口适宜性定量评价建立隧道洞口选址综合评价方法;(3)相较于单一方法,综合考虑模糊综合评判法和修正灰色聚类分析法的隧道洞口选址评价方法更能反映实际工程特征,提出切实可行的洞口选址建议;（4）本研究成果可应用于山区公路隧道建设。

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市域铁路车站股道有效长优化研究

张友兵

铁道工程学报. 2025, 42(3): 65-69.

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研究目的: 市域铁路是适用于都市圈中心城市城区连接周边城镇组团的轨道交通系统,提供公交化、大运量、快速便捷的交通服务,因此有些市域铁路车站修建在城市地下或高架线路上。股道有效长度直接影响着铁路车站建设的工程投资额、土地资源利用率等。本文通过分析高速铁路、城际铁路股道有效长度的组成,结合国内延续进路原理和ETCS保护区段原理,提出市域铁路缩短股道有效长方案和股道有效长设计方案。
研究结论：（1）接车进路设置保护区段,列车进站停车时,以保护区段末端为行车许可终点,提高进站停车效率;（2）列车进站停稳停准后,车载设备将行车许可终点回撤到出站信号机,并向地面设备报告停稳停准信息,地面设备自动解锁保护区段,降低保护区段锁闭时间,减小对车站其他进路的影响;（3）该方案可将市域铁路到发线有效长度缩短到270 m,对减小市域铁路车站规模、降低工程投资具有重要意义,可为类似工程提供借鉴和参考。

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高速接触网工程智能建造技术专利分析

许建国, 韩建民, 李哲

铁道工程学报. 2025, 42(3): 70-74.

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研究目的：随着智能化技术发展,高速接触网工程智能建造技术愈发重要。本研究旨在通过全面深入的专利分析,系统梳理高速接触网工程智能建造技术领域的专利申请趋势、地域与技术分布特点,剖析各技术分支研发状况,探寻其发展规律与创新方向,为推动技术创新、优化产业布局提供坚实依据。
研究结论：（1）高速接触网智能建造技术专利申请量总体呈增长态势,2015—2020年处于高速发展阶段,2021 年后维持较高申请量和授权率,创新主体活跃;（2）中国在该领域专利申请数量居全球首位,是专利布局最多的国家,技术水平领先,创新力和总体技术水平不断提升;（3）技术分布集中于机械装备及专业工器具、试验模拟、工厂化预配,其中机械装备及专业工器具精准安装和试验模拟是研究热点;（4）本研究成果可应用于高铁建设领域,提高工程建设效率、质量和安全性,提升我国在高铁建设领域的国际竞争力和影响力。

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我国城市轨道分类及低运量轨道建设的建议

李明, 王海霞

铁道工程学报. 2025, 42(3): 75-79.

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研究目的：为了理性看待低运量轨道交通,本文针对目前国内的城市轨道交通分类标准存在的问题,对分类标准的调整优化提出了相关建议,同时通过梳理国内相关标准、规范或政策文件的规定,提出了对低运量轨道交通这一概念的理解,最后提出了我国低运量轨道交通规划建设过程中最应该关注的几个关键点,供轨道交通行业同仁参考。
研究结论：（1）关于城市轨道交通分类,建议以“走行形式”对系统制式进行分类,并尽可能与运输能力、服务层次（同空间范围）、路权形式、设计最高速度等要素脱钩,避免规范标准在车辆选型方面的政策引导;（2）低运量轨道交通的可替代品有很多,其并非是一种必需品,仅仅是一种可能的选择;（3）低运量轨道交通规划建设应重视客流预测工作,并与城市道路公交比较性价比,谨慎选择敷设方式,同时提高城市管理能力;（4）本研究成果可为我国城市轨道交通分类及低运量轨道交通的规划建设提供一定的参考。

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地铁车站侧墙自动化振捣设备的研制及应用

肖利星, 王小明, 王书峰, 冯慧君, 程都

铁道工程学报. 2025, 42(3): 80-84.

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研究目的：地铁车站侧墙通常采用组合钢模进行施工,浇筑高度5~7 m,振捣人员需8~10人,混凝土浇筑时振捣劳动强度较大,高空作业时间长,对作业工人素质要求高。本文主要介绍所研制的一种侧墙混凝土自动化振捣设备,以实现侧墙混凝土振捣机械化、智能化,提高混凝土密实度,提高侧墙施工质量,减少作业人员,降低劳动强度,提升施工效率。
研究结论：（1）自动化振捣设备的应用,将作业人员由10人减少至3人,减少了安全风险;（2）采用新型插入式磁力振捣棒,可全方位振捣,有效解决了人工操作的不稳定性,避免蜂窝、麻面等质量通病的出现,保障了侧墙混凝土质量;（3）提高了混凝土密实度,提升了施工质量,降低了后期缺陷治理难度,节约了缺陷治理费用;（4）自动化振捣设备可将每组人工振捣时间由10~12 h降低到6 h,提高了混凝土浇筑效率;（5）目前该设备已成功应用于青岛地铁5号线项目,填补了国内外技术空白,具有较好的推广应用前景。

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基于二维三维视觉的轨道巡检系统研究

段启楠

铁道工程学报. 2025, 42(3): 85-89.

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研究目的：随着轨道交通规模的扩展,传统“人工巡检”方法存在人力成本高、效率低、主观性强且易漏检等问题,难以满足轨道状态检查需求。本研究提出一种基于二维灰度图像与三维立体数据结合的轨道巡检系统,通过高精度里程定位技术和深度学习算法的有机结合,实现对轨道常见病害的智能化、自动化检测,旨在提高轨道维护效率和精度。
研究结论：（1）以三维立体成像技术为基础,结合二维平面成像技术,可有效表征出钢轨、扣件、道床等轨道结构件的常见外观病害;（2）基于RFID和视觉识别技术相结合的综合里程定位方法,可对系统检出病害进行准确定位,定位误差小于2 m/km;（3）利用以深度学习为核心的智能识别方法,结合传统的历史数据比对算法,通过对多维视觉数据的实时处理,可实现对轨道结构件常见病害的准确检测;（4）通过实际应用,该系统可显著提高轨道巡检作业的工作效率和检测准确率,对于指导精准维修、实现智能运维具有实用价值。

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太中银铁路对沿线土地利用及生态风险影响

雷泽鑫, 李丽君, 韦妍柔, 赵旭强

铁道工程学报. 2025, 42(3): 90-95.

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研究目的：黄土高原地区铁路建设在推动经济发展的同时,对区域土地利用及脆弱生态造成显著影响。为探讨铁路建设对黄土高原土地利用的影响,本文通过太中银铁路建成前后景观指数变化确定铁路建设沿线的关键干扰范围,并基于此对干扰区内土地利用类型和生态风险动态变化进行归纳。
研究结论：（1）铁路沿线3 km内景观格局显著变化,特别是铁路建设期间,斑块形态趋于简单集中,景观破碎化加剧、多样性提升;（2）铁路显著干扰范围内土地利用变化强度大、速度快、变化程度高,区域开发强度在铁路建设及运营阶段逐步加大;（3）显著干扰范围内,生态风险指数（ERI）在铁路建设期显著增加、高风险区域快速扩展;铁路运营期间生态风险趋于稳定,但部分高风险区域仍然持续存在,反映出铁路建设与运营对生态环境的长期影响;（4）本研究结果可为黄土高原地区铁路规划与建设中的生态保护提供科学依据,强调发展与保护之间寻求平衡的重要性。

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交通路网密度、研发创新投入与产业结构升级

吴永立, 吴昱昊, 张姣姣

铁道工程学报. 2025, 42(3): 96-101.

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研究目的：在我国经济高质量发展进程中,交通路网通过提升运输效率、加快要素流动、增进地区经济联系不断推动产业结构优化升级。本文重点关注以铁路和公路为代表的交通路网密度与研发创新投入对产业结构升级的影响效应,并在此基础上提出有针对性的政策建议。
研究结论：（1）交通路网所产生的时空压缩、经济集聚与知识溢出效应促进产业结构向高级化与合理化方向发展;（2）增大交通路网密度与研发创新投入是产业结构升级的重要渠道;（3）交通路网密度对产业结构升级的作用受产业结构发展阶段及地区经济发展水平的影响,东部地区的交通路网建设有利于产业结构向高级化发展,但却抑制了合理化升级;（4）本研究结论可为进一步增加交通路网密度及研发创新投入,推动产业结构向高级化和合理化方向发展提供参考借鉴。

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基于设计的山区铁路钢桁梁桥与环境耦合研究

李子龙, 曹娅利, 鲍学英, 霍雨雨

铁道工程学报. 2025, 42(3): 102-109.

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研究目的：山区铁路钢桁梁桥建设因复杂地形和脆弱生态环境,对区域环境产生显著影响。为从源头上降低环境影响并提高其与环境的协调性,本文基于“CRITIC法-耦合协调度”模型,评估钢桁梁桥与环境系统的耦合协调状态,并通过灰色关联度模型识别影响系统协调发展的关键影响因素。
研究结论：（1）将山区铁路钢桁梁桥和环境系统划分为桥梁总体和局部设计以及水、大气、地质、生态、声环境7个子系统,构建了“钢桁梁桥-环境”系统耦合协调指标体系;（2）耦合协调度分析结果表明,钢桁梁桥与环境协调状态为低级协调,不同时期影响协调发展的关键子系统不同,且协调度随时间波动,需针对性优化;（3）通过识别出桥位选择合理度、桥梁跨度、机械设备尾气排放量、桥梁基础选型、桥梁基础围堰高度5大关键影响因子,有助于优化设计与施工,减少环境破坏,保护区域生态;（4）本研究成果可为山区铁路钢桁梁桥工程优化和生态保护协调发展提供科学依据。

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2025年, 第42卷, 第3期　
刊出日期：2025-03-15

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