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2011年 28卷 2期
刊出日期:2011-02-15
路网研究
路网研究
1
沈阳至丹东铁路客运专线方案研究
郑贺民
研究目的: 沈阳至丹东铁路客运专线地处辽宁省东南部沈阳市、本溪市和丹东市境内,沿线地形起伏较大,地质条件复杂,具有典型的山区客运专线的特点。通过对该项目枢纽和区间线路方案的研究,对山区客运专线选线积累经验。
研究结论: 通过对沈丹客专引入沈阳枢纽和丹东地区的接轨方案研究及沈阳至本溪区间石桥子开发区方案、沿既有沈丹高速公路方案; 本溪至通远堡段引入既有本溪站方案和本溪东经卧龙取直方案研究,提出了客运专线选线应在充分分析客专功能定位的前提下,尽可能考虑地方政府的规划,并尽量引入既有市中心,最大程度地方便旅客乘降,提高客运专线服务水平。
2011 Vol. 28 (2): 1-6 [
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7
浦梅铁路引入武夷山地区方案研究
范俊怀
研究目的: 通过对浦梅铁路线路在武夷山地区走向方案的研究,考虑工程投资、通道的完整性、货运功能、客运功能、与城市规划的结合、环境影响、地形地质条件等因素,使得实施方案技术经济合理,综合社会效益最佳。选线设计中提供的一些思路,为客货共线快速铁路在困难山区选线设计积累经验。
研究结论: 深刻分析浦梅线在武夷山地区线路方案的特点及研究思路,确定出合理的推荐方案。通过对走向方案的过程分析,体现了路网、环保、地质、规划、工程数量等对方案选线的影响及重要性。
2011 Vol. 28 (2): 7-12 [
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13
怀邵衡铁路引入衡阳枢纽方案研究
黄铁兰
研究目的: 通过本研究,拟确定怀邵衡铁路引入衡阳枢纽方案。
研究结论: 衡阳枢纽内,武广客运专线、湘桂线扩能、衡茶吉铁路、耒河特大桥改造等工程相继建成完工,怀邵衡铁路和安张衡铁路即将引入。由于各项目建设期不一致,项目间相互交叉干扰严重。根据对衡阳枢纽现状调查分析,结合各线路的功能定位、衡茶吉铁路的施工进度以及尽量利用已施工工程避免产生废弃,怀邵衡铁路引入衡阳枢纽共研究了怀邵衡正线贯通方案和怀邵衡正线外包方案。本文从线路长度、工程投资、运行状况等方面综合比较分析,最终确定怀邵衡铁路引入衡阳枢纽采用怀邵衡正线贯通方案。
2011 Vol. 28 (2): 13-15 [
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16
西安至成都客运专线西安至陕川界段大巴山区地质选线
景积仓, 巨小强
研究目的: 综合分析研究西安至成都客运专线在大巴山区方案研究范围内的地质条件,确定地质条件较好的线路位置。
研究结论: 总结出了该区域的地质条件特点,提出了西安至成都客运专线建设的多个方案,确定了线路方案选择的基本思路及原则,对不同方案地质条件的对比分析表明: CK 方案水文地质条件和工程地质条件较好。
2011 Vol. 28 (2): 16-20 [
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21
模糊性综合评价在铁路选线中的应用
张夏临, 冯 涛
研究目的: 本文作者在长期从事山区铁路地质选线的基础上,将模糊性综合评价引用到工作中,用于指导铁路选线工作。
研究结论: 本文通过对影响因子的识别、度量,采用模糊性综合评价法对方案进行决策,并将这一方法应用于工程实际中,对铁路选线具有较好的指导意义; 从工程实例可以看出,相同评价因子随着阶段的深入,对影响因子的认识的逐步清晰与细化,其结果会有不同; 本文仅对两方案比选做了初步尝试,该方法也适用于多方案比选。
2011 Vol. 28 (2): 21-26 [
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铁路工程地质选线三维可视化技术与评价方法研究
高 山
研究目的: 针对山区铁路地质选线中的地质条件复杂、线路方案多、论证周期长、方案决策难的问题,研究三维可视化地质选线技术和 GIS 工程地质评价方法,实现地质选线和评价方法的模型化、定量化和系统化。
研究结论: 通过研究多源地质信息集成、遥感信息提取、三维地理建模以及工程地质评价方法,建立三维可视化 GIS 集成体系,实现地质资料管理、空间分析、专题图制作、三维浏览功能,从而有效提高山区铁路地质选线的效率和可靠性。
2011 Vol. 28 (2): 27-31 [
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32
黑色岩体边坡破坏的内在机理研究
马建军
研究目的: 贵广线桂林段沿线由黑色岩层构成的岩体边坡在外界环境作用下,较容易发生失稳破坏,对该铁路的设计运营均会带来不良影响。因此通过对黑色岩体边坡破坏的内在机理进行研究,从而为将来该类型边坡的治理提供理论依据。
研究结论: 指出黑色岩体边坡产生风化破坏的条件为边坡岩体节理裂隙发育、存在地表水流和一定含量的黄铁矿。研究发现黄铁矿氧化作用产生的酸性水是引起黑色岩体边坡破坏的主要因素,该化学作用可造成岩体内部孔隙空间变大、物质成分溶解流失及岩体结构面颗粒间摩擦力的减弱。通过对黑色岩层边坡破坏的内在机理研究,建议今后对该类边坡的治理应从酸性水产生的根本着手,即采取一些遏制黄铁矿风化氧化及物质成分蚀变方面的工程措施。
2011 Vol. 28 (2): 32-36 [
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黔桂线地质选线特点及实例
黄 波
研究目的: 黔桂线所经地区地形、地质极其复杂,根据新的技术要求和技术标准,结合沿线复杂地形、地质情况,在可研、初步设计等阶段,对一些重点方案重新进行了综合地质选线。如金城江 ~ 纳朝段线路方案比选,纳朝至大山绕避采空区线路方案比选等,作者希望通过对这些工作的回顾和总结,能对不良地质地区,特别是岩溶、软土等地区扩能改造的选线工作提供借鉴和帮助。
研究结论: 经过大面积、多方案比选研究,并在岩溶、软土等地区贯彻地质选线的原则,如绕避采空区,绕避软土地区等,改善了线路条件,消除了施工、运营安全隐患,取得了良好的社会、经济效益。
2011 Vol. 28 (2): 37-43 [
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44
客运专线路基工程中管桩应用机理研究
刘永超,许再良,张劲松,王清龙
研究目的: 管桩已广泛应用于客运专线和高速铁路建设工程中,为深入探讨管桩的承载性能和路基实测沉降特性,并研究管桩的抗剪性能及在路基整体稳定中的作用,结合京津城际客运专线的设计、施工和沉降监测,系统地研究管桩在路基工程中的应用机理。
研究结论: 管桩具有高强、工期快、质量易于控制等优点,可满足客运专线建设标准高的要求,总沉降量和不同阶段的沉降速率明显优于其它加固方式; 在水平力作用下土质地基中管桩是受弯破坏形态,按抗剪强度验算路基整体稳定性导致安全系数估值偏高; 管桩承载有桩筏结构、桩板结构和桩网结构等方式,建议加强施工质量控制、提高桩间土强度、改善桩顶的连接方式并开展桩梁结构的研究。
2011 Vol. 28 (2): 44-51 [
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客运专线路基防排水设计研究
杨 军
研究目的: 由于铁路客运专线行车速度快、技术标准高,要求边坡防护及排水设施具有足够的强度、稳定性和耐久性。水对土体的浸泡、饱和及冲刷作用,是使路基病害产生和发展,甚至影响路基安全稳定的重要原因。选取适当的工程措施及时排除边坡及其汇集到坡脚的地表水和地下水,对保证客运专线行车安全和速度要求尤为重要。
研究结论: 综合考虑地形、地质和水文条件等因素,通过对路基边坡防护和路基防排水系统设计的研究,总结得出路基防排水工程可以采取的技术措施和处理建议,保证路基结构强度与整体稳定。
2011 Vol. 28 (2): 52-55 [
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大同至西安客运专线最大坡度的选择
缪铭铭
研究目的: 大同至西安客运专线所经霍州至洪洞段地形陡峭,须翻越霍山山脉。为有效减少 24. 7 km 的不良地质隧道对铁路建设、运营安全的影响,对大西客专所采用的最大坡度值进行了研究。
研究结论: 针对霍山越岭地段 20‰、25‰、30‰三个最大坡度方案进行论述和技术经济比选,以及对国内250 ~ 300 km / h 动车组在长大坡段上的加速、制动性能进行模拟。在保证运营安全的前提下,采用 30‰的最大坡度可取消霍山越岭长大隧道,并有效地节省工程投资。合理提出 30‰为大西客专局部困难地段的最大坡度。
2011 Vol. 28 (2): 56-60 [
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61
中国与法国高速铁路有砟轨道设计标准对比分析
张红平
研究目的: 高速铁路的轨道结构有无砟轨道和有砟轨道两种,两者各有优缺点。法国以在高速铁路上铺设有砟轨道为特色,有比较成熟的经验。在我国设计有砟轨道的过程中,充分了解彼此之间的相同点和不同点是十分重要的,本文的目的就是对中国和法国的有砟轨道设计标准进行对比分析。
研究结论: 通过分析可以看出,大部分产品标准两者之间基本等同或等效,包括钢轨标准、扣件标准、轨枕标准、道砟标准; 少量中国标准相对法国标准有所提高,包括有砟轨道静态铺设精度、焊接接头精度; 部分标准在内容和体系上两者有所差异,但均基于自身的长期经验的总结,包括道床标准、无缝线路标准、钢轨伸缩调节器设置标准、线路养护标准。
2011 Vol. 28 (2): 61-64 [
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长大坡道桥上单元板式无砟轨道纵向力学特性分析
王伟华,刘克飞,李培刚
研究目的: 为了分析温度荷载、列车荷载作用下长大坡道桥上板式无砟轨道纵向力学特性,为大坡道上无砟轨道设计提供理论依据。
研究结论: 本文根据“线 - 桥 - 墩”纵向相互作用机理,运用有限元方法,建立了“钢轨 - 轨道板 - 桥梁 -墩台”纵向一体化计算模型,并编制了相应的通用程序。利用所编制的程序,计算了客运专线上常见的 5 ×32 m 简支梁和连续梁纵向力学特性,并对扣件纵向阻力、凸台树脂弹性模量、板底摩擦系数以及温度荷载的大小进行了参数影响分析。计算分析结果表明: ( 1) 对于大坡道板式轨道,应将钢轨和轨道板、轨道板和桥梁的纵向相对位移限制在 0. 2 mm 以内,对应的凸台树脂的弹性模量应大于 120 MPa。( 2) 大坡道桥上需增加考虑制动作用和活载的纵向分力进行凸台的承载能力检算。同时应加强凸台结构以及凸台、填充树脂和轨道板的粘结强度。
2011 Vol. 28 (2): 65-70 [
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71
重载铁路横向力对钢轨倾覆影响研究
常卫华
研究目的: 随着我国重载铁路的不断发展,轮轨之间的横向力在逐渐加大,轨道横向抗力已成为控制线路稳定性及行车安全的关键因素。因此,研究相应的轨道临界横向力,已成为铁路运输安全的重要保证。
研究结论: 本文通过 ANSYS 有限元软件建立结构模型,以重载铁路为例,分析了横向力的大小对扣件受力、钢轨轨头横向变形、钢轨轨底抬高量、轨下垫板变形的影响,得出轨道各部件的受力变形规律。针对模拟的轨道结构,钢轨受到横向力大于 250 kN 时,可能出现倾覆的危险。
2011 Vol. 28 (2): 71-73 [
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逆作法梁柱节点设计和计算分析
高夕良,罗智勇,赖允瑾,高彦斌
研究目的: 通过某逆作法车站的粱柱节点内力和变形特性进行分析( 包括考虑各种工况的结构平面分析和三维分析,节点的分析和设计等) ,解决设计中的一些关键问题,并结合施工过程中结构变形和受力的实测数据,反馈和调整设计和施工工艺,保证工程设计和施工工作的顺利完成。
研究结论: 针对钢管混凝土柱和钢筋混凝土梁板结构节点的设计和施工,提出一种钢环板牛腿 - 钢筋混凝土环梁的组合结构形式,这种结构形式,利用钢环板牛腿承受剪力,利用钢筋混凝土环梁承受弯矩,受力明确,施工方便,且可在工厂加工,质量可靠。大大节省了节点施工的造价和时间成本。
2011 Vol. 28 (2): 74-79 [
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波形钢腹板 PC 组合箱梁剪切屈曲性能研究
胡华万,李 俊,强士中
研究目的: 波形钢腹板预应力箱梁中波形板处于纯剪受力状态,波形钢腹板的抗剪承载力由截面的剪切屈曲强度控制。本文采用一致缺陷模态法进行波形钢腹板缺陷模拟,并计入材料非线性和几何非线性,在此基础上研究波纹形状、腹板整体外形尺寸对波形钢腹板剪切屈曲极限承载力和屈曲模态的影响,为相关桥梁的计算提供一定的参考。
研究结论: 通过对比理论公式及模型分析结果,得出了波形钢腹板随板厚、波高 、斜板倾角、直板段宽度及梁高等的变化趋势。
2011 Vol. 28 (2): 80-83 [
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84
岩溶隧道涌突水灾害发生机理与工程防治
资 谊,马士伟
研究目的: 针对国内岩溶区长大隧道施工过程中频繁遭遇的涌突水灾害对工程造成重大损失和人员伤亡的现状,在调研国内外隧道涌突水灾害发生现状的基础上,利用薄板理论、剪切破坏理论对隧道涌突水灾害发生机理和过程特征进行了研究,旨在得到涌突水灾害的形成和发生条件、预防措施以及岩溶地段隧道的施工原则。
研究结论: 涌突水灾害的形成和发生,必须具备四个基本条件; 由于隧道开挖引起围岩应力场变化和溶洞内水压作用,隔水岩板发生松弛,易导致灾害发生; 岩溶地段隧道施工要遵循下述原则: 排水降压、超前支护,以堵为主,堵排结合,浑水要堵,清水要排。
2011 Vol. 28 (2): 84-89 [
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武广客运专线金沙洲隧道地表失水风险评估与管理
韩 强
研究目的: 地表失水问题在山岭隧道施工中日益突出,对该类风险进行识别与评估,并制定出合理的应对措施进行风险管理是十分必要的。
研究结论: 结合武广客运专线金沙洲隧道工程,通过全面分析影响地表失水风险的各个因素,建立了层次结构模型,利用 AHP 分析得出各因素的相对权重。通过对合成权重的排序,识别出对山岭隧道地表失水风险有重大影响的风险因素,找出各方面的薄弱环节,制定出合理有效的风险应对措施,降低地表失水风险等级,减轻隧道对周边环境水资源的影响和破坏,保证了工程的顺利进行,最终实现有效的风险管理。其理论、方法和思路可供同类工程借鉴。
2011 Vol. 28 (2): 90-94 [
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宜万铁路复杂岩溶隧道施工地质预报特色
陈毅敏
研究目的: 宜万铁路地质异常复杂,被誉为修建铁路的“禁区”,隧道工程存在巨大地质风险。重大隧道工程主体深埋于山体内腹,而目前勘察的技术手段只能探及浅部,难以涉及深部,完全查清隧道深部复杂的地质问题,的确很难( 国内外皆如此) ,隧道建设始终存在“地面勘察难以探明深部,而隧道深部施工安全、工程处理又要求尽量探明”这一对矛盾。为解决这对矛盾,只能在前期勘察的基础上,强化隧道施工地质工作,实施施工地质预报。
研究结论: 研究创新了“隧道地质复杂程度分级”,实现“隧道施工地质预报设计”并纳入规范管理,为隧道施工保驾护航,取得显著效果,使施工地质预报工作迈上新台阶。
2011 Vol. 28 (2): 95-102 [
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复杂地质条件下水底矿山法隧道的围岩位移分析
向晓辉,王 俐,李春光
研究目的: 长沙市湘江大道浏阳河隧道为双向四车道隧道,隧道结构形式设计复杂,分别由小净距隧道、分离式隧道和明挖隧道组成。根据暗挖段隧道现场监测成果,结合施工措施和开挖工序进行全面分析,为长沙地区水底隧道工程提供了典型参考案例。
研究结论: 核心土开挖后布设测点造成的总损失量较大; 采用全断面帷幕注浆措施加固围岩对控制隧道拱顶沉降取得较好的效果; 临时支护的拆除对拱顶沉降和围岩收敛的影响较小,采用三台阶和 CD 法施工浅覆土Ⅴ级围岩水底隧道,能有效控制沉降。
2011 Vol. 28 (2): 103-108 [
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海峡西岸城镇群城际轨道交通规划方案研究
邓振林
研究目的: 海峡西岸经济区发展正式上升为国家战略,目前海西城镇群正处于向加速城镇化、沿海化和网络化的方向发展,借鉴世界城市群的发展经验,建设高效、快捷、环保的城际快速客运系统,对缓解该地区交通运输紧张状况,满足海峡西岸经济区城镇之间旅客快速出行,推动本地区城市化、城镇一体化进程,增强城市群的经济辐射力,促进区域内社会经济协调和可持续发展具有重要意义。本文将以国家《中长期铁路网发展规划》以及《海峡西岸经济区铁路网规划》为依据,研究利用区域内规划、在建铁路富余能力发展海峡西岸城镇群城际轨道交通。
研究结论: 本文结合海峡西岸经济区的特征,提出了海峡西岸城镇群城际轨道交通的功能定位及发展战略目标。根据区域既有、在建和规划的铁路资源,分析了区域铁路中长期规划实施后的能力适应情况,提出了基于铁路富裕能力开行城际列车的城际轨道交通规划设想; 并依据区域城镇群的特征提出了海西城镇群城际轨道交通网络方案、建设方案及城际列车开行方案。
2011 Vol. 28 (2): 109-114 [
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地铁区间中间风机房供电探讨
刘永红
研究目的: 探讨地铁地下区间中间风机房最优配电方案,保证事故情况下大功率隧道风机能可靠启动,把地铁事故危害降低到最小。
研究结论: 地铁地下区间中间风机房有功率 90 kW 风机两台,风机房总负载容量超过 200 kW,且配电距离超过 250 m 的情况下,设计中一般采用高压配电方案。大功率风机选择软启动方式,可有效降低变压器低压侧的电流,可选变压器容量变小,在事故情况下两台风机能同时启动,风机房投资经济,运行可靠。
2011 Vol. 28 (2): 115-117 [
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大连枢纽货场布局构想
王 俏,张孟涛
研究目的: 铁路货场布局是城市货运规划的重要组成部分,货场布局是否合理,不仅关系到铁路作用的发挥,还会影响城市的发展。为满足大连市新的城市总体规划要求,同时提高铁路运输的效率和合理性,有必要对大连枢纽货场布局规划进行研究。
研究结论: 规划大连枢纽货场将形为 5 货格局,不仅与城市总体规划相适应,还能够满足城市的货物运输需求,实现了货场集中化、专业化管理,提高了铁路运输效率。
2011 Vol. 28 (2): 118-121 [
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