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2012年 29卷 11期
刊出日期:2012-11-15

城市轨道工程
地质与路基
线路与轨道
桥梁工程
隧道工程
论文
枢纽、站场与房建
 
       地质与路基
1 海南省蒙水岭泥石流成因与运动特征分析
付开隆;彭经伟;冯 涛
研究目的:即将开通的海南东环铁路及运营中的东线高速公路清水湾段受突发性大型泥石流冲击,泥石流漫过铁路路堤、穿过桥下净空后进一步漫过公路路面并流入南中国海; 通过记述泥石流的成灾过程,结合地质调查、航拍、勘探、测试等手段,分析流源区巨型滑坡的成因、滑坡转化为泥石流的机理、泥石流的径流和堆积特点。
研究结论:(1) 流源区巨型滑坡的发生表现出极强的突发性以及高位高速运动的特点; (2) 风化破碎的花岗岩体和不利的结构面组合是滑坡发生的基本条件; (3) 连续强降雨的饱水加载作用以及雨水沿陡倾张裂结构面的下渗软化作用,是诱发滑坡的直接原因; (4) 表现形态: 岩土体高速下滑后,迅速解体并与水体充分拌和转化为泥石流,沿途不断铲刮沟床,流体物质和含水量逐渐增大,高速流态化运动近 4 km 才逐渐停下来;(5) 海南东环铁路及东线高速公路位于堆积区的外缘,当泥石流到达时动能已大大减弱,其破坏程度受到了很大限制。
2012 Vol. 29 (11): 1-4 [摘要] ( 2601 ) HTML (1 KB)  PDF  (269 KB)  ( 101 )
5 我国各省份滑坡贡献率研究
成永刚;王玉峰
研究目的:我国滑坡灾害分布不均,不同的省份滑坡发育程度因受地质及人文环境的影响而存在较大差别。为了有效地掌握我国各省份滑坡的发育程度,本文利用数据库中所收集的国内 31 个省份的 737 处滑坡体积在[0.5 万方,2500 万方]的滑坡样本,对全国不同省份的滑坡贡献率进行研究。
研究结论:川、渝、鄂、甘、陕、晋、黔、湘、藏、云10 省对我国滑坡的贡献率较大,占总滑坡样本中滑坡贡献率的60.1%,为滑坡危害性较大的区域; 辽、新、赣、苏、宁、黑、吉、鲁、琼、津、沪 11 个省市的滑坡贡献率较低,占总滑坡样本中滑坡贡献率的13.4%,为滑坡的相对不发育区。通过对我国各省份的滑坡贡献率研究,将我国各省份的滑坡发育程度进行了有效的分类,能很好地为我国建设规划及滑坡的预防方面提供有效的参考,为滑坡的防灾减灾工作提供借鉴。
2012 Vol. 29 (11): 5-10 [摘要] ( 2569 ) HTML (1 KB)  PDF  (502 KB)  ( 187 )
11 DMTA 消散试验获取水平固结系数研究
储团结
研究目的:基于扁铲侧胀试验( DMT) 的基本原理,在理论上分析探讨通过 DMT 的 A 值的消散试验求解水平向固结系数的方法。同时,结合商丘—合肥—杭州( 商合杭) 铁路工程湖州试验段与上海—南通( 沪通)铁路工程常熟试验段分别开展 DMTA 消散试验,对 DMTA 消散试验获取水平固结系数的理论和方法进行实例分析。
研究结论:DMTA 消散试验与孔压静探消散试验获取水平向固结系数很接近,二者在均质土层中相关性较好,在非均质土层中相关性较差; 与 DMTA 消散试验及孔压静探消散试验获取的水平向固结系数相比,室内试验获取的水平向固结系数明显偏小,与其他研究者的成果一致。
2012 Vol. 29 (11): 11-17 [摘要] ( 2607 ) HTML (1 KB)  PDF  (940 KB)  ( 176 )
18 浆喷桩地基控制高速铁路工后沉降的研究
李添翼
研究目的:高速铁路软土地基处理对路基的工后沉降具有重要的意义。深层搅拌桩( 浆喷桩) 是软土地基处理的一种方式,其能否满足相关技术要求,关系到浆喷桩技术在高速铁路软基处理中的应用前景。通过采用浆喷桩复合地基处理工后沉降要求严格的高速铁路软土地基的现场试验,对浆喷桩复合地基处理软土地基的加固效果进行系统的研究。
研究结论:试验表明,浆喷桩复合地基处理类似本试验段条件的高速铁路软土地基可以在较短工期内满足5 cm 工后沉降的要求。设置了土工格栅碎石垫层后,浆喷桩桩体并无明显的向柔性基础刺入的现象发生,土工格栅碎石垫层的设置达到了均化基底应力及调整差异沉降的目的。实测的沉降分析表明,与天然地基相比,浆喷桩复合地基的固结速率得到了较为明显的提高。
2012 Vol. 29 (11): 18-22 [摘要] ( 2900 ) HTML (1 KB)  PDF  (614 KB)  ( 221 )
23 交互式路基横断面辅助设计
王亚飞
研究目的:路基设计的主要内容是横断面设计,它是完成路基正面图、纵断面图、平面图等其他相关图件的基础。本文致力于实现图数互驱的、可视化的、交互式实时动态路基横断面辅助设计系统。
研究结论:基于交互式软件设计的思想,建立面向对象的路基横断面设计模型,定制路基横断面实体,设计基于消息驱动的横断面设计过程,在横断面中采用图形实体的 AcDbObjectId 指针集中管理各设计实体之间的逻辑关系,设计分段参数批量设计条件类似的横断面,重载图形实体的夹点函数使用户可以橡皮条式拖拽编辑图形,扩展实体的绘制功能使用户能自定义设计图形。该系统能实时响应用户的设计动作,通过编辑图形直接修改设计参数,增强了用户的交互式体验,并能应对大量横断面的批量化设计和自定义的特殊设计,实现图数互驱、实时的路基横断面交互式辅助设计系统。
2012 Vol. 29 (11): 23-26 [摘要] ( 2607 ) HTML (1 KB)  PDF  (588 KB)  ( 258 )
27 包裹式加筋土挡土墙抗震试验分析
李庆海;王炳锟;蒋楚生;段忠臣
研究目的:针对广大线祥云车站工点的工程特性,对包裹式加筋土挡土墙在地震作用下的加筋机理、受力、变形、设计方法、计算理论及破坏模式进行系统研究,完善加筋土挡墙的抗震设计计算理论和数值模拟方法,推动加筋土挡墙技术在我国工程建设中的应用。
研究结论:包裹端的作用能使地震波沿墙体向上传播放大过程中得到减弱,因此包裹式加筋土挡土墙抗震性优于普通加筋土挡土墙; 在0.4 g 和0.616 g 时,模型产生明显的震陷且在墙面板与加筋土体交界处及加筋土体与未加筋土体交界处先后产生裂缝; 在各峰值加速度作用下,两种试验模型的潜在破裂面位置分布大致相同,近似为0.45 H 的竖折线,而《铁路路基支挡结构设计规范》( TB 10025—2006) 中,潜在破裂面采用0.3 H分界线,现行规范推荐方法偏于不安全,设计时拉筋长度应适当增加; 根据理论计算和试验数据计算的加筋土挡土墙内、外部稳定性分析结果,抗滑系数 Kc、抗倾覆系数 K0、全墙抗拔稳定系数 Ks与各层土工格栅抗拔稳定系数 Ksi理论计算均大于试验数据计算,按规范计算偏于不安全,应作适当修改。
2012 Vol. 29 (11): 27-33 [摘要] ( 2878 ) HTML (1 KB)  PDF  (517 KB)  ( 273 )
       线路与轨道
34 基于层次分析方法的线路宏观走向方案选择
杨长根
研究目的:线路宏观走向方案选择对线路方案的稳定至关重要,本文结合禹亳宿铁路( 安徽段) 线路宏观走向方案选择生产需要,探讨如何有效将层次分析方法应用于线路方案比选过程中去,为有效解决线路宏观走向方案选择困难问题探索合理思路。
研究结论:(1) 基于层次分析方法进行线路宏观走向方案选择,需充分分析论证各项经济技术指标和优缺点情况,以合理建立判断矩阵。(2) 在解析判断矩阵,计算相对重要度和各方案的综合重要度过程中,全面比较各层级因素间的相互关系,以确保选择出最优目标的科学性。(3) 针对禹亳宿铁路( 安徽段) 线路宏观走向方案选择的实例论证,充分论证了层次分析方法可应用于线路宏观走向方案选择、局部方案比选等多目标决策领域。
2012 Vol. 29 (11): 34-37 [摘要] ( 3173 ) HTML (1 KB)  PDF  (339 KB)  ( 110 )
38 美国铁路激光熔凝钢轨的在线试验
张准胜
研究目的:我国重载货运线路年运量目前已接近5 亿吨,利用激光表面工程技术来改善轮轨关系,延长钢轨大修周期,已成为一个迫切的任务。当今我国该领域在实验室和现场研究应用较多的是激光相变硬化技术、激光熔覆技术,轮轨表面激光熔凝技术的研究应用在国内还鲜有资料。本文详细介绍美国联邦铁路局研究发展处2007 年5 月公布的激光熔凝钢轨的环线铁路试验及事后分析研究报告,以供给国内研究者参考和借鉴。
研究结论:(1) 激光熔凝钢轨失效的原因是源于激光加工引起的裂纹在疲劳条件下的不断扩展; (2) 激光重熔搭接带是残余应力促进裂纹形成和传播最敏感的区域; (3) 激光熔凝钢轨上道前一定要进行完整的金相评价以决定它们的完整性。
2012 Vol. 29 (11): 38-42 [摘要] ( 2695 ) HTML (1 KB)  PDF  (425 KB)  ( 127 )
       桥梁工程
43 跨武广特大桥转体连续梁设计
涂杨志
研究目的:跨武广特大桥是武咸城际铁路上跨武广客运专线一座特大桥,主跨采用( 48 +80 +48) m 连续梁结构,该梁采用先悬臂浇注,后转体的施工方法。本文从梁体构造、梁体施工方法、转体施工等方面对本桥连续梁进行介绍。
研究结论:上跨繁忙既有线铁路施工,转体施工可谓一种较好方法选择,该方法经济实用、安全可靠、减少上跨桥梁施工对既有线的影响,降低风险,并有广阔的应用前景。本文为转体连续梁的设计与施工提供一实例,为今后同类型桥,特别是上跨客运专线的桥梁设计提供重要的参考价值。
2012 Vol. 29 (11): 43-48 [摘要] ( 2653 ) HTML (1 KB)  PDF  (978 KB)  ( 369 )
49 车辆超载对矮塔斜拉桥可靠度影响分析
张运波;孙立伟
研究目的:由于我国现代化工业建设的快速发展,致使运营车辆超载现象成为常态。超载问题将会直接造成在役桥梁的损伤,削弱结构的耐久性能,致使桥梁承载潜力降低,甚至危及安全运营。本文以一实际矮塔斜拉桥为工程背景,以大型有限元分析软件 MIDAS/CIVIL 为分析为手段,以疲劳可靠度理论为基础,对车辆超载工况下矮塔斜拉桥的受力影响进行有限元模拟分析,研究车辆超载对斜拉索疲劳可靠度的影响。
研究结论:(1) 通过有限元计算不同荷载工况下拉索的应力幅值和疲劳可靠度值,可知在120 t 活载作用下,其拉索的疲劳可靠度降到了0.8 左右。(2) 设计单位应充分认识重车以及超载车辆对桥梁结构影响的重要性,从设计阶段就考虑超载车辆对桥梁结构的影响,以提高桥梁结构的安全性以及使用寿命。
2012 Vol. 29 (11): 49-53 [摘要] ( 2548 ) HTML (1 KB)  PDF  (589 KB)  ( 286 )
54 武汉鹦鹉洲长江大桥 3 号墩基础大堤防护施工技术
田永强
研究目的:鹦鹉洲长江大桥3 号墩位于武昌江岸坡脚,墩位处江岸坡度较大,承台基坑尺寸大且深,采用常规方法进行桩基施工或放坡进行基坑开挖将破坏长江堤防,危及堤防安全。基于此,对3 号墩基础的武昌侧防护进行研究,以找出最为经济、有效的防护方式与计算方法。
研究结论:根据鹦鹉洲长江大桥项目的地质条件,对支挡结构型式进行了研究,通过方案比较,证明 3 号墩采用“桩顶设胸墙单排桩”对大堤进行防护,是最经济、有效的结构型式。且经施工实践检验,证明了防护桩按 m 法,辅以电算,计算桩身截面的弯矩、剪力、变形,以及桩侧土压力的方法,是科学合理的,可以保证其安全性。
2012 Vol. 29 (11): 54-57 [摘要] ( 2615 ) HTML (1 KB)  PDF  (635 KB)  ( 123 )
       隧道工程
58 岩溶隧道涌水影响因素、预测方法及危害分析
吴治生;张杰
研究目的:隧道涌水量预测计算方法众多,计算成果与实际涌水都有较大的差距,尤其是非均质的岩溶隧道,因此有必要仔细分析其影响因素,选取合理的预测方法,提高预测精度,降低其危害。
研究结论:(1) 隧道涌水量预测的影响因素较多,可大体归纳为客观因素、人类活动因素及时空因素这三种;(2) 岩溶隧道由于其独特的地下水特征,与非可溶岩隧道的区别很大; (3) 非可溶岩隧道的涌水量预测,一般按层流理论的地下水动力学法计算,可溶岩地层隧道涌水量预测不能采用层流理论,应根据其边界条件有针对性地选取预测方法; (4) 由于岩溶隧道涌水地质灾害的的危害极大,呼吁建设、设计、施工等单位应从实际出发,转换观念,坚持可持续发展战略,尽量降低工程建设对于自然环境的影响。
2012 Vol. 29 (11): 58-61 [摘要] ( 4974 ) HTML (1 KB)  PDF  (270 KB)  ( 125 )
62 排水降压注浆技术在隧道富水断层带中的应用
赵西民
研究目的:目前对于具有特殊复杂的工程地质和水文地质条件的隧道施工,尤其是对于地质条件认识不深,对承压水的危害估计不足,在施工时没有合理的针对性施工方案,仍按传统施工方案进行施工,容易引发突水、涌泥、塌方等地质灾害。本文以旧堡隧道富水断层带为例研究。
研究结论:(1) 采用排水降压,可使前方承压水提前得到释放,正洞水压控制在 0.2 MPa 以下,可以进行后续施工; (2) 在最大单孔渗漏水量为1.8~2 L/min,掌子面总的出水量最大控制在5~8 m3/h 的条件下可以进行隧道开挖施工。
2012 Vol. 29 (11): 62-66 [摘要] ( 2620 ) HTML (1 KB)  PDF  (685 KB)  ( 124 )
       枢纽、站场与房建
67 苏州太平车辆段上盖开发消防设计
刘桂江;王栋
研究目的:车辆段上盖物业开发大大提高土地利用价值,是今后发展的方向,国内没有该类建筑的现行规范,通过对苏州太平车辆段上盖综合物业开发项目的消防专项研究,提出合理、可行的消防设计和技术措施,满足该项目的消防要求,为类似工程消防设计提供参考。
研究结论:通过对苏州太平车辆段上盖综合物业开发项目的消防专项研究,得出以下结论: (1) 苏州轨道交通太平车辆段上盖综合开发项目从总体、车辆段和物业开发三个方面考虑消防设计并采取相应技术措施,满足消防要求; (2) 车辆段与物业开发之间防火完全分隔,消防控制系统各自独立,但在消防控制中心信息相通; (3) 车辆段中规模大、人员多或危险性高的建筑应设直通室外( 或二层平台) 的安全出口; (4) 满足大型满足大型消防车承重、扑救和转弯要求的二层平台可作为室外安全区; (5) 二层平台上的建筑可将二层平台面作为室外地面,按现行消防设计规范设计。
2012 Vol. 29 (11): 67-72 [摘要] ( 2811 ) HTML (1 KB)  PDF  (1070 KB)  ( 633 )
73 高铁车站接触网景观结构优化布局
陈靖
研究目的:高速铁路客运专线车站多采用大跨度、钢结构无站台柱雨棚及高架站房结构,接触网系统作为车站建筑结构的重要组成部分,其支持悬挂结构直接影响站房景观的整体协调、美观性,需充分分析其结构受力和牵引供电需求,并结合现场实际进行优化布局。
研究结论:通过对已建高铁车站接触网景观结构布局分析,可以得出: 在确保安全、可靠性的前提下,从其系统的轻型化、局部屏蔽化、与建筑结构一体化等方面着手,可以通过接触网支持结构优化、附加导线设置、补偿及附属设施选型、站房接口布局、中心锚结优化,及其结构色彩搭配等关键控制点的方案优选,有效改善车站的整体景观效果,使其与周围环境有机融合,为铁路客站接触网结构优化设计提供借鉴依据。
2012 Vol. 29 (11): 73-77 [摘要] ( 2589 ) HTML (1 KB)  PDF  (606 KB)  ( 357 )
78 承轨结构设计采用铁路规范与建筑规范的比较
邱剑;叶志雄;温四清;谢先义
研究目的:本文以贵阳北站的承轨层为对象,分别根据概率极限法和容许应力法,从典型软件计算结果比较、预应力梁的预应力度控制、预应力梁裂缝控制等方面,对两种规范的计算结果进行比较分析,对桥建合一站房中承轨层结构的合理设计方法进行探讨。
研究结论:(1) 两种设计规范并没有本质上的冲突,对预应力承轨梁按两种规范进行预应力度的适度控制,就能实现框架承轨结构的合理设计; (2) 框架承轨梁裂缝控制应按桥梁规范进行计算。
2012 Vol. 29 (11): 78-81 [摘要] ( 2699 ) HTML (1 KB)  PDF  (516 KB)  ( 162 )
       城市轨道工程
82 暗挖地铁隧道斜交下穿既有铁路的施工研究
蔺云宏;李冀伟;王飞
研究目的:新建地铁隧道下穿既有铁路工程涉及到铁路运营安全和地铁施工安全,受到工程界的重视。文中选取暗挖地铁隧道斜交下穿某既有铁路工程为研究对象,该地铁隧道为双线、部分浅埋隧道,隧道采用暗挖法施工难度和风险较大。通过 ansys 计算软件按初步设计的施工顺序和施工工艺进行三维数值计算,分析隧道施工引起的地层沉降和塑性区分布。
研究结论:(1) 隧道施工引起地层内力重分布,是地表产生沉降的原因,但是列车荷载对地表沉降的影响更为显著; (2) 数值计算对施工措施的选择提供了重要依据; (3) 施工前对铁路路基注浆加固或在铁路路基两侧预埋袖阀管根据沉降情况进行注浆,可对沉降变形进行控制。
2012 Vol. 29 (11): 82-86 [摘要] ( 2585 ) HTML (1 KB)  PDF  (1008 KB)  ( 453 )
87 越江地铁盾构隧道始发安全风险控制研究
周 诚;李勇军;王承山
研究目的:盾构出洞及始发的安全风险控制是盾构法隧道施工一个非常重要的环节。结合武汉轨道交通2 号线地铁越江隧道泥水盾构工程实际,提出盾构出洞及始发施工的安全风险控制体系,并分析安全风险控制的工程效果,为类似工程提供有益参考。
研究结论:( 1) 快速、有效、可靠地建立工程环境性状与盾构施工参数的平衡状态必须通过事前控制、事中控制和事后控制等完整的施工过程安全风险控制体系来实现; ( 2) 始发过程中应按照有关规范沿隧道纵向轴线位置布设工程监测点,在盾构推进过程中进行跟踪监测,并利用地铁工程安全预警系统进行监测数据的动态分析、预警和反馈,为调整始发掘进段的施工参数提供决策依据。
2012 Vol. 29 (11): 87-93 [摘要] ( 2606 ) HTML (1 KB)  PDF  (952 KB)  ( 252 )
94 城市轨道交通安全运营保护执法体系研究
伍建国
研究目的:轨道交通保护执法是保障轨道交通运营安全的一项重要工作。由于轨道交通保护执法涉及到法律、技术和体制多个层面的问题,我国各大地铁城市的保护执法体系差异较大,本文通过分析和研究相关城市的个案,旨在建立规范化的轨道交通保护执法体系。
研究结论:通过研究得出以下结论: (1) 指出了轨道交通保护执法的所属类别、执法主体以及法律依据;(2) 提出把轨道交通保护执法划分为保护区内建设工程执法、设施保护执法和运营秩序执法三种类型; (3) 提出了以执法成本、执法效率和执法效果最优为评价指标的理想执法模式。
2012 Vol. 29 (11): 94-97 [摘要] ( 2587 ) HTML (1 KB)  PDF  (268 KB)  ( 152 )
98 成都地铁 1 号线南延线动力与照明设计探讨
林博
研究目的:地铁动力与照明系统承担着为地铁车站各种低压用电负荷提供电能的重要任务,涉及专业多,接口复杂。本文结合成都地铁1 号线南延线一期工程,对地铁动力与照明系统设计的几个主要方面进行研究及探讨,论述变电所设置原则及运行方式,用电负荷的分类、动力与照明设备的主要设计原则。
研究结论:(1) 地铁车站长度 200 m 以下时,设置单一降压变电所可满足配电需要,但个别站台宽度过窄,电缆桥架敷设困难的车站应考虑设置两座变电所。(2) 用电负荷计算时部分间歇性负荷应根据工况合理选择需要系数,部分消防负荷可不计入总计算负荷,有利于科学选择变压器容量。
2012 Vol. 29 (11): 98-103 [摘要] ( 2567 ) HTML (1 KB)  PDF  (720 KB)  ( 273 )
       论文
104 时间序列分析法在混凝土板变形试验中的应用
董承全;胡在良;张佰战;陈辉
研究目的:混凝土板结构在铁路、公路隧道衬砌结构中广泛应用。而长期经受隧道围岩压力及荷载作用,不时有变形破坏,危及安全运营的事故发生。通过试验研究混凝土板结构受载变形破坏的特征,预测预报事故发生的可能性,为保障结构运营安全进行现场监测预报提供有效方法。
研究结论:试验结果表明: (1) 采用的时间序列分析方法预测混凝土板变形精度较高,所有测点的线性拟合相关系数均在0.93 以上,预测的误差在 10%以内; (2) 实测值与预测值对比,误差较小,可预报板变形趋势; (3) 可作为隧道衬砌结构现场监测应用的有效方法。
2012 Vol. 29 (11): 104-108 [摘要] ( 2604 ) HTML (1 KB)  PDF  (537 KB)  ( 158 )

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