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2015年 32卷 5期
刊出日期:2015-05-30
城市轨道工程
节能环保
勘测设计
地质与路基
线路与轨道
桥梁工程
工程经济与管理
枢纽、站场与房建
工程监控技术
勘测设计
1
城际轨道交通系统换乘设计探讨
杜文华 文 东
研究目的:我国城市的范围和形态已从单一中心城的形式,向城市群以及更大范围的区域性经济体的形式发展。城际轨道交通系统作为介于客运专线与城市轨道交通之间的新形式,能兼顾运量、速度、覆盖面、通达深度等多种运输要求,其优势已在世界范围内获得共识。研究城际轨道交通系统与干线铁路、城市轨道交通系统之间的换乘协调,对于指导我国城市群城际轨道交通建设具有重要的现实意义。
研究结论:通过对城际轨道交通系统旅客流线设计及换乘模式的分析研究可以看出:(1)同台换乘、阶梯换乘、站厅换乘、通道换乘、站外换乘及组合式换乘等六种换乘方式需根据换乘客流量及组织形式、各条线路的建设时序及相互关系、车站周边地面和地下空间的城市规划开发要求及其地形地质条件等一系列相关因素灵活选用;(2)可通过设计实现旅客在不同交通方式间的有效集散和安全便捷换乘;(3)该研究成果可应用于城际轨道交通系统换乘设计。
2015 Vol. 32 (5): 1- [
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地质与路基
6
青藏铁路察尔汗盐湖路基盐溶病害研究
高宝林1 王进昌1 李 勇2
研究目的:青藏铁路是进入藏区的唯一铁路,但在盐湖地区,路基极易受盐溶作用的影响,并出现路基下沉、开裂、塌陷等病害。本文结合区域降水及工程活动特征分析,通过调查及勘察阐明影响路基稳定性主要因素,为区域路基病害防治提供依据。
研究结论:1)在干旱气候条件下直接填筑在盐岩层上的铁路路基是稳定的,但随着高原气候暖湿化过程使湖水水位上升,低矿化度湖水向盐湖路基渗流和漫溢,盐岩填筑的路基受湖水溶蚀导致路基强度降低、沉降量加大;(2)钾肥的过度开采导致的盐岩层晶间卤水水位的急剧下降以及盐析生产中大量低矿化度卤水的排放,造成以氯盐为主的盐岩表层自溶性加快,盐岩晶体结构间及与粉黏粒、砂粒间的胶结被溶蚀加速,导致铁路盐湖路基经常发生溶蚀溶洞及沉降等病害;(3)建议对易发生溶蚀溶洞和下沉地段,如路基两侧有土护道,则需对路基本体及两侧土护道一定宽度范围注黏土浆,并在土护道外侧设阻水板;如路基两侧无土护道,需对路基本体及两侧原地面体注浆后铺设黏土层,再填筑土护道;(4)本研究成果可为类似条件下工程的规划与设计提供参考。
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12
基于遥感技术的中吉乌铁路地质构造分析
Hot!
余绍淮 陈楚江 张 霄
研究目的:针对中吉乌铁路工程勘察区域地质构造复杂,常规地质调查方法难以从宏观至微观对各个路线走廊带进行同等深度方案比选的实际问题,采用遥感地质技术对中吉乌铁路勘察区域的地质构造进行遥感地质解译与特征分析,科学、合理地确定中吉乌铁路路线方案。研究结论:(1)地质构造遥感勘察可有效识别地球表层的各类断裂、褶皱等地质构造,分析其分布规律及构造属性特征;(2)基于遥感技术的中吉乌铁路地质构造分析查明了中吉乌铁路的地质构造条件,为铁路路线走廊带的比选与优化提供了地质依据;(3)综合中吉乌铁路地质遥感勘察成果,推荐更为科学、合理、安全和经济的中吉乌铁路北部路线走廊带;(4)该研究成果可为其他类似工程的选址选线提供指导作用。
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18
铁路软土地基路基沉降控制技术研究
Hot!
赵新益 李时亮 汪莹鹤
研究目的:<软土地基沉降控制是高速铁路路基工程中的关键技术。本文结合我国高速铁路的发展和建设,选取京沪高速铁路、温福铁路、沪杭客专等不同区域不同成因软土、不同地基处理方法的代表性试验工点,以高速铁路沉降控制为重点,在现场测试试验数据的基础上,对软土不同地基处理方法的地基受力变形特性及沉降控制效果等进行系统的总结和研究。 研究结论:(1)对沉降控制严格的无砟轨道不建议使用排水固结法,但若有足够的放置时间并结合堆载预压也可满足工后沉降的要求;(2)水泥土桩处理深度有限,用于无砟轨道应谨慎,需要结合地区经验并留有足够的放置时间,且一般应结合堆载预压使用;(3)CFG桩、预应力混凝土管桩桩网结构、桩筏结构沉降控制效果较好,沉降稳定时间较短,可用于无砟轨道路基软土地基加固;(4)桩板结构沉降控制效果好,但工程费用高,可用于特殊地段;(5)本研究结论可为高速铁路软土路基地基处理措施选择及沉降控制提供指导作用。
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23
考虑降雨影响的框锚支护结构稳定性动态分析
Hot!
周 勇1 王栋良2 王 鑫3
研究目的:现有的框架预应力锚杆柔性支护结构(简称“框锚支护结构”)的整体稳定性分析方法均未考虑降雨入渗的影响。为探索降雨入渗对框架预应力锚杆柔性支护结构稳定性的影响规律,基于GeoStudio软件,采用Van Genuchten模型对非饱和黄土的土-水特征曲线和渗透系数特征曲线进行拟合,进而对降雨条件下非饱和黄土边坡内部渗流场进行模拟,采用非饱和土强度理论确定黄土的强度,提出一种土体含水率变化时摩擦型灌浆锚杆极限抗拔承载力的计算方法,对降雨入渗条件下的框架预应力锚杆柔性支护结构的整体稳定性进行动态分析。 研究结论(1)锚杆锚土摩阻力和极限抗拔承载力随着土体含水率增大迅速降低;(2)降雨持时超过12 h后,雨水入渗对锚杆承载力的影响比较明显;(3)不考虑和考虑含水率变化对锚土摩阻力的影响,边坡安全系数变化差异较大;(4)降雨入渗对框架预应力锚杆柔性支护结构的整体稳定性影响不容忽视,分析时应考虑含水率变化对锚杆极限抗拔承载力的影响;(5)本研究成果能为非饱和黄土地区框架预应力锚杆柔性支护结构考虑降雨影响的设计和施工提供指导。
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线路与轨道
30
随机振动过程中轮轨系统内的能量研究
王 平1 周昌盛1 韦 凯1 徐 浩2
研究目的:振动的传递实质上是振动能量的传递,但是目前在轨道交通减振降噪研究方面,从能量角度进行研究的却并不多见。为了揭示随机振动过程中轮轨系统中各结构的能量分配关系,继而实现更合理的减振降噪设计,本文基于哈密尔顿原理,建立车辆-轨道耦合振动模型,用以统计分析轨道不平顺引起的车辆、轨道与轮轨接触三个子系统随机振动的能量大小,并探讨轨道不平顺、车辆轴重、轨下支承刚度与阻尼对轮轨系统能量关系的影响。 研究结论:(1)轨道不平顺激励引起的车辆子系统随机振动能量最多,而传递到轮轨接触子系统上的能量最少;(2)车辆子系统与轮轨接触、轨道子系统的能量呈负相关,轮轨接触子系统与轨道子系统的能量呈强线性相关;(3)各子系统能量的关系不受轨道不平顺激励的影响,但是轨道子系统的能量随着车辆轴重的增大或轨下支承刚度、阻尼的减小而增大;(4)该研究结论可为轨道交通减振降噪设计提供一定的理论依据。
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35
京沪高速铁路高架站轨道系统长期监测技术
蔡小培 高 亮 林 超 尹 辉 陈 峰
研究目的:高铁行车密度大、天窗时间短,列车的高速运营对轨道系统的安全性和平稳性提出更高的要求。高架站轨道系统是高速铁路轨道系统安全服役中最敏感最典型的区域,为保障列车的安全平稳运行,需建立高速铁路高架站-无砟轨道-道岔长期监测系统,实现高架站轨道系统服役状态的实时在线监控,并对可能发生的破坏进行预测预警。 研究结论:(1)高速铁路高架站长期监测系统包含数据测量、数据采集传输及数据管理分析三大子系统,实现了监测数据的自动采集、传输、分析、预警预测等功能;(2)系统采用光纤光栅技术监测轨道受力和小变形,采用视频感知技术监测轨道敏感部位大变形,系统测量精度高、安全防范性和长期稳定性好;(3)利用长期监测系统对尖轨尖端的纵向位移和轨道板温度梯度的实时监测,发现尖轨尖端的纵向位移变化趋势与轨温变化趋势相同,但滞后于轨温变化,轨道板表面和底面的温度则呈周期性昼夜交替变化;(4)该研究成果可为高速铁路轨道系统的病害整治和养护维修提供科学依据。
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桥梁工程
42
快速复合方法加固铁路桥梁的力学性能研究
Hot!
周长东1 刘 斌2
&研究目的:针对既有线32 m简支T型梁桥在列车提速时横向刚度不足、振幅过大以及重载列车过桥时承载力不足的问题,提出通过预制混凝土横隔板及体外预应力钢绞线对桥梁进行横向和纵向复合快速加固方法,通过ANSYS和多体动力学软件UM(Universal Mechanism)进行桥梁加固前后静力性能以及车桥耦合动力性能分析。 研究结论:(1)提速列车过桥时主要问题是横向振幅过大,而横向加固能够有效提高梁体的横向刚度,使桥梁的横向一阶、扭转一阶自振频率显著提升,减小列车过桥时的动力响应;(2)重载列车过桥时主要问题是承载力不足,竖向挠度过大,竖向加固在提高承载力和竖向一阶自振频率的同时,会导致梁体的横向自振频率变小,需在纵向加固同时进行横向加固;(3)证明了车桥系统共振理论推导公式计算结果的正确性以及桥梁加固后发生共振时桥梁的安全性;(4)加固后桥梁能够满足提速列车以及重载列车运营要求;(5)此加固方法适用于工期紧张且不能中断运营的铁路既有简支桥梁的加固。
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49
高铁连续梁收缩徐变及长期挠度变化研究
张运波1 宋基军2 陈 伟1
研究目的:高铁连续梁成桥后,随着时间的推移,由于收缩徐变的影响,连续梁的挠度会不断变化,影响收缩徐变的年相对湿度、加载龄期、收缩徐变系数等都会不同程度的影响桥梁的长期挠度。为研究混凝土的徐变与收缩对大跨度桥梁的变形和内力影响程度,选择逼近实际的徐变和收缩分析模式,合理地进行徐变、收缩效应分析从而正确地考虑徐变与收缩的影响非常必要。 研究结论:(1)相对湿度减小,长期挠度增加,对保证成桥线形是不利的,因此增加相对湿度,如采用蒸汽养护等措施对桥梁的长度挠度有减小的作用,有利于保持桥梁的成桥线形;(2)桥梁的加载龄期较短,长期挠度也将有所增加,因此在施工过程中,限制施工荷载过早的加载于新浇筑梁段可以减低长期挠度;(3)徐变系数对桥梁的长期挠度产生很大影响,徐变系数增大,桥梁的长期挠度增加,选取适当的徐变系数对预测桥梁的长度挠度有着十分重要的作用,因此在重要性桥梁设计中,采取试验等措施确定徐变系数是必要的;(4)本研究结论对高铁连续梁的施工和预拱度的计算具有指导意义。
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54
运架设备群远程安全监控系统的研发与应用
袁 明
研究目的:研发一套适用于大吨位运架设备的远程安全监控系统,保证高速铁路施工中大吨位运架设备群的安全使用,实现设备群的远程、高速和多向互连,为900 t架桥机等高铁大吨位运架设备的施工安全提供一个全新的监控管理模式。 研究结论:(1)运架设备群远程安全监控系统用现代IT 技术来提高大吨位运架设备的安全管理,符合大型工程机械设备高度信息化发展的趋势;(2)运架设备群远程安全监控管理系统拉近了管理决策层与一线生产者的距离,提高了决策的及时性和可靠性;(3)运架设备群远程安全监控系统的应用能够保证高速铁路等工程的安全施工、提高工效、缩短工期、降低成本;(4)运架设备群远程安全监控管理系统可以应用于铁路、公路等大型基础设施建设领域中施工设备的安全远程监控。
2015 Vol. 32 (5): 54- [
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工程监控技术
59
铁路桥梁路基隧道关键工序监控技术研究
Hot!
叶阳升 韩自力 蔡德钩 朱宏伟 肖祥淋 闫 鑫
研究目的:依托于铁路工程管理平台,开展对铁路桥梁预应力梁张拉质量、路基压实质量、隧道支护结构质量的自动监控技术研究,调研目前的监控方法存在的问题并提出解决问题的技术方案。采用当今先进和成熟的计算机开发技术和面向对象模块化设计思路,研究桥梁预应力自动张拉系统、路基连续压实检测系统、隧道衬砌混凝土灌注密实监测系统,以及相应的信息上传、展示平台,实现路桥隧关键工序的信息化施工控制与远程管理。 研究结论:(1)研发桥梁预应力自动张拉系统,并通过了现场试验验证,验证结果表明该系统工作性能稳定,能实现张拉、静停、锚固阶段全过程自动平衡张拉,张拉两端不平衡力小于控制张拉力的1%,张拉力的控制精度在0.5%以内,张拉数据可远程传输至信息管理平台并实时展示;(2)研发路基连续压实检测系统,并通过了现场试验验证,验证结果表明该系统工作性能稳定可靠,能随压路机行驶自动检测整个路基面压实质量,检测结果可以在现场显示终端和网络平台上实时显示,其检测结果与常规压实指标相关系数大于0.7,满足相关技术规程要求;(3)提出了隧道衬砌混凝土灌注密实监测系统的技术方案与系统设计,该方案经论证是可行的;(4)这三个系统可应用于铁路施工质量控制及信息化领域。
2015 Vol. 32 (5): 59- [
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65
地铁建设应急预案虚拟动态控制技术研究
张新宁1 段晓晨1 杜程琳1 张增强1 刘 娜2
研究目的:随着中国城市化进程的不断加快,城市人口规模不断增长,城市交通面临巨大的压力和挑战。地铁建设能够直接、有效地缓解城市交通问题,改变以地上交通为主的平面交通格局,构建地上地下立体交通体系。然而,地铁建设施工环境极其复杂,随着地铁工程建设的大规模开展,地铁施工突发事故时有发生,它们严重威胁着人们的生命安全,并对国家财产造成严重浪费,因此有效的控制地铁施工突发事件的产生,提高地铁施工应急预案管理水平显得尤为重要。本文尝试运用虚拟技术、显著性理论、统计分析、
ABC
分析、海恩法则等定量定性方法对北京地铁六号线
02
标段土建工程应急预案管理方法进行研究,并结合虚拟动态控制技术形成地铁的三维立体可视化模式,对地铁建设应急预案虚拟动态控制技术进行深入研究。研究结论:(1)虚拟技术的运用可对地铁施工应急预案进行多目标多方案优化,采用显著性理论和ABC分析法亦可有效找出重点控制工序;(2)海恩法则、统计法、PDCA循环等应急预案动态优化管理方法的集成应用,可有效提升地铁施工应急预案控制的效率和水平;(3>)本研究成果可广泛应用于复杂建筑工程的应急预案控制领域,对于提高施工企业突发事故处理水平具有理论研究和实际应用价值。
2015 Vol. 32 (5): 65- [
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70
舟山沉管隧道南岸深基坑围护受力实测分析
丁 智 王金艳 魏新江 魏 纲
研究目的:<舟山沈家门海底隧道南岸深基坑最大开挖深度14.8 m,采用SMW工法桩和混凝土、钢管支撑围护,为浙江省内最深的临海沉管隧道基坑,周边环境极为复杂。本文对临海深基坑施工过程中的支护结构内力和水土压力进行实测分析,为类似工程提供宝贵经验. 研究结论:(1)随着土层的开挖,支撑轴力增加,而且该土层对应的支撑所受的影响最大,各道支撑轴力的大小表现出不均匀性;(2)围护桩弯矩也随基坑开挖深度的增而增加,内支撑可有效降低桩身弯矩最大值;(3)基坑开挖初期,开挖面以上的实测土压力随着开挖深度的增加而减小,基坑开挖后期,土压力随着施工的进行渐渐增加,较深土层的土压力变化比浅层土层的土压力变化要滞后;(4)随着施工的进行,孔隙水压力先减小后稳定,孔隙水压力变化与基坑开挖及降水紧密相关;(5)本研究成果对于邻近海岸沉管隧道深基坑施工及设计具有参考价值。
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枢纽、站场与房建
77
铁路旅客站房空气幕系统的阻隔效率分析
田利伟
研究目的:本文以铁路车站为研究对象,采用CFD数值模拟的方法,建立外门空气幕系统模型,有针对性的对车站在冬季/夏季不同室内外压差、不同空气幕出风速度、射流厚度和射流角度时的室内外流场和无组织渗风变化规律进行模拟计算,并提出相应的改进措施,在保障旅客通行和疏散通畅的前提下,减少由于无组织渗风带来的能耗损失。 研究结论:(1)空气幕系统阻隔效率冬季最高27.65%,夏季最高25.13%;(2)门洞高度应在满足使用要求的前提下尽量降低;(3)风幕机选型时建议风量大于6 000 m3/h,风速大于14 m/s且风向可调节;(4)本研究结论可为铁路车站空气幕系统设计提供理论依据和数据支撑,以便达到合理利用建筑节能技术控制无组织渗透风的目的。
2015 Vol. 32 (5): 77- [
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城市轨道工程
81
浅埋大跨暗挖地铁车站施工地表沉降分析
Hot!
杨会军1 孔 恒2
研究目的:针对浅埋大跨暗挖隧道地铁车站施工中,易产生地层的反复扰动、力学转换复杂等现象,引起地表过大沉降。本文主要介绍浅埋大跨暗挖地铁车站施工,通过对地表沉降的监控量测,分析变形规律,并对各种影响效应进行分析。
研究结论:通过研究得出以下结论:(1)车站主体施工引起的地表沉降累计沉降平均为-36.31 mm,应该对地表沉降的限值进行修正,达到施工对周边环境影响最小,同时降低工程成本;(2)车站主体施工引起的地表沉降槽为:以车站中线为中心,拐点距沉降槽中心18 m左右,车站中线20 m以外地表沉降开始迅速减小,沉降分布范围为车站中心左右两侧约25~30 m;(3)车站主体施工引起的地表沉降主要发生在小导洞开挖支护和扣拱施工阶段,其地表沉降分别占到总沉降的48.47%和93.03%,尤其是小导洞开挖支护阶段,对地表沉降的贡献接近总沉降的一半;(4)该研究成果可为类似浅埋大跨暗挖地铁工程的设计、施工提供借鉴。
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86
复杂条件下地铁盾构施工过程的影响因素分析
于德海 张 涛 姜谙男
研究目的:在盾构施工过程中,盾构机与岩土体相互作用间具有强烈的耦合关系,如何通过仿真技术分析各因素对盾构施工过程中隧道受力和地表沉降的影响,是保障隧道施工安全的必要条件。本文以大连地铁202标段为例,对盾构开挖进行模拟,并结合工程实际地质情况和现场监测数据,进行三维仿真分析,研究其施工过程的影响因子及效应。
研究结论:分析结果表明:(1)随着土舱压力的增大,地表沉降呈减小趋势,掌子面上的应力呈增大趋势,且塑性区范围增大;(2)注浆量增大,地表沉降减小,当注浆量过大时,破坏土体的自稳性,地表沉降变大;(3)盾构机在穿越不同土层时,地表变化是不同的,可根据模拟结果调整参数;(4)本研究成果可用于复杂环境下地铁盾构隧道的监测。
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92
城市轨道交通接触网全内置下锚方式的研究
韩 辉
研究目的:国内城市轨道交通目前多采用一种坠铊内置式补偿下锚方式,但是在施工现场存在安装精度、调整准确度要求高的难题,同时该种下锚方式的补偿精度、传动效率及可靠性与理想情况稍有偏差。本文针对此种情况,提出采用接触网全内置下锚方式来解决问题,在满足工程功能的前提下将棘轮的一部分放置在支柱内部,同时对景观效果有很大程度的改善。
研究结论:通过研究可得出以下结论:(1)通过研究分析,在城市轨道交通中全内置下锚方式是一种可行的接触网补偿下锚方式;(2)全内置式补偿下锚与坠铊内置式补偿下锚比较,内置式棘轮连接机构造价略高,其他零部件造价基本一致;(3)全内置式补偿下锚方式现场安装比较方便;(4)通过研究可进一步了解全内置补偿集成系统的技术性能,掌握内置锚柱下锚方式安装技术及运营维护经验,为国内城市轨道交通采用新型全内置式补偿装置和优化相应的支持结构景观化积累工程经验;(5)本研究成果可应用在城市轨道交通供电系统领域。
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节能环保
97
绿色高铁建设生态环保目标规划方法研究
Hot!
段晓晨1 倪艳霞1 李健强2
研究目的:高速铁路以其运行速度高、运输能力大、安全性能好、舒适程度高、能源消耗低的优势,被誉为绿色工程,越来越受到各国政府青睐。但高速铁路建设对生态环境的影响不容忽视,高速铁路线带状结构对生态环境的深度阻断和切割是最为严重的一种人为干扰方式。针对现行高铁生态环保指标体系存在的问题,有针对性地构建以优势度变化值、适时绿化率、水土流失量、动植物保护度为核心的高铁建设生态环保目标规划指标体系,并采用自适应神经模糊推理系统(ANFIS)对高铁建设生态环保指标进行目标规划。以某高铁项目为例,对该铁路的生态环保目标规划进行实证分析研究,并将ANFIS预测结果与BP神经网络预测结果进行对比分析。
研究结论:(1)在不具有大量训练样本的情况下,将神经网络的学习机制引入模糊系统,采用ANFIS方法对高铁建设生态环保进行目标规划,构建人类感觉和认知成分自适应系统,该方法具有良好的适用性和可操作性;(2)与BP神经网络方法相比,ANFIS方法预测精度较高,具有很好的泛化能力;(3)构建的高铁建设生态环保目标规划指标体系,采用ANFIS法可合理地对生态环保指标进行规划,研究成果为可持续发展型绿色高铁建设提供决策依据和支持。
2015 Vol. 32 (5): 97- [
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工程经济与管理
102
铁路总承包方施工合同范围确定研究
董巧婷1 韩同银2 耿立艳1 沈英明1
研究目的:为解决铁路建设项目施工总承包合同管理过程中因合同范围不明确问题而导致的各种争议和纠纷,提供分析与研究的思路、方法和依据,以期保证项目参建各方公平地实现项目预期目标。 研究结论:(1)施工合同范围确定的基础是概念范围,核心是工作范围;(2)概念范围的确定依据是法律法规、规范性文件、合同和专业典籍;(3)工作范围的确定依据主要是清单计价指南和设计文件;(4)本研究成果可以为施工总承包方明确合同范围提供指导,也可以给合同其他参与方明确合同范围提供参考。
2015 Vol. 32 (5): 102- [
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106
中国企业海外矿业投资的模式创新
李 倩
研究目的:当前,国际矿产资源行业正在经历2000年以来的一个低谷期,国际矿业环境随着世界宏观经济的下滑而震荡调整,为我国积极参与海外矿业投资创造了难得的历史性机遇。中国企业在试水海外矿业投资的过程中并非顺风顺水,初期的投资效果也差强人意。近些年来,伴随对国际矿业市场认识的深化和正反经验的总结,中国企业在不断的实践摸索中,创出了一些新的投资模式。本文旨在从中国企业矿业投资的现状和实际案例出发,分析传统投资模式的弊端和模式创新的方向,提出相关建议。 研究结论:(1)中国企业依靠传统投资模式投资海外矿业存在缺陷,暴露了诸如投资效果打折、项目难以如期进行甚至终止等风险;(2)投资模式创新有利于企业更好地分散投资风险、保障投资收益;(3)中国企业海外矿业投资应充分结合自身经营管理等方面的特点与行业、既往投资经验等优势有侧重性地进行投资模式创新;(4)该研究成果可为类似企业实施海外矿业投资提供参考。
2015 Vol. 32 (5): 106- [
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