铁道工程学报

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2022年 39卷 6期刊出日期：2022-06-15

信息化技术长大干线: 路网研究长大干线: 勘测设计长大干线: 工程地质与路基长大干线: 线路与轨道长大干线: 通信信号长大干线: 电气化工程工程经济与管理

长大干线: 路网研究

	1	轨道交通四网融合探讨
		陈丽
		研究目的: “四网融合”是打造轨道上的都市圈,强化轨道交通网络效益,实现资源共享,提升旅客出行效率,提高服务品质应解决的必要举措。目前在四网融合方面尚未有系统研究,同时具有针对性的经验及研究成果也较少,因此本文通过系统分析四网融合影响因素,探讨四网融合模式,就四网融合发展机制提出建议,对“四网融合”研究具有一定借鉴意义。研究结论: (1)四网融合制约因素较多,为促进四网融合的可持续发展,应在规划研究阶段提前谋划、统筹研究,并建立健全相关机制;(2)融合方案应根据项目具体情况合理选择融合方式,不仅仅是线路工程的融合,同时还需要创新管理、运营新模式,才能实现轨道交通网络效益、运输能力、服务水平最大化;(3)本研究成果可为四网融合研究提供指导及参考。
		2022 Vol. 39 (6): 1-3 [摘要] ( 4032 ) HTML (1 KB) PDF (582 KB) ( 2043 )

	4	雅万高铁引入雅加达枢纽方案研究
		吴必龙
		研究目的: 通过分析雅加达铁路枢纽现状布局,结合雅万高铁功能定位,从客流吸引能力、工程建设条件、与其他轨道交通方式换乘条件、市政配套设施条件、城市总体规划等方面,采用权重分析法确定雅万高铁引入雅加达枢纽的站址选择方案,并针对哈利姆站三台六线规模,通过时分计算和图解分析分别研究非高峰和高峰时段的车站作业能力。研究结论: (1)雅万高铁引入雅加达枢纽,近期新建哈利姆站,预留远期延伸至甘比尔站、芒加莱站条件,该方案既能满足近、远期客运需求,又契合城市重点发展方向,近期投资省,建设难度小,也充分预留了远期发展条件;(2)本研究成果可为后续海外类似铁路项目设计提供借鉴和参考。
		2022 Vol. 39 (6): 4-10 [摘要] ( 4002 ) HTML (1 KB) PDF (1281 KB) ( 1946 )

	11	津潍高铁引入天津枢纽方案研究
		于鸿飞, 董入凯
		研究目的: 津潍高铁作为中长期铁路网规划京沪和沿海高铁通道的共同组成部分,具有重要的路网通道和城际功能。本文在分析天津枢纽客流特点的基础上,结合铁路功能定位、城市总体规划以及枢纽总图规划情况,从津潍高铁引入方向、进京通道选择、东北方向通道选择以及始发站选择等多个方面入手,研究枢纽的引入方案,旨在为津潍高铁工程引入天津枢纽提供参考。研究结论: (1)高速铁路引入复杂枢纽时应根据线路走向以及城市布局,结合铁路功能定位合理地选择服务范围;(2)对于高速铁路干线,其后方通路应与本线的技术标准相适应,最大限度地发挥其通道能力;(3)应综合考虑枢纽内的客站分工,尽可能利用铁路的引入带动城市发展;(4)要充分利用既有铁路设施的富余能力,避免工程浪费;(5)本研究成果可直接应用于津潍高铁后续的建设实施,并对其他干线铁路引入枢纽提供借鉴和参考。
		2022 Vol. 39 (6): 11-17 [摘要] ( 2698 ) HTML (0 KB) PDF (920 KB) ( 1853 )

长大干线: 勘测设计

	18	三维地震反射法在海底隧道勘察中的应用研究
		孙红林, 胡清波, 刘铁, 姚成志
		研究目的: 海底隧道由于上部复杂的海域交通环境、水域条件,且地形、地质条件多变,传统的勘察手段和设备在海底隧道工程的勘察中存在诸多局限性。本文以项目为依托,结合项目地的特点,引入三维地震反射技术对跨海域隧道工程进行勘察,探索复杂环境下的海底隧道勘察新思路,旨在为工程设计提供可靠的勘察成果。研究结论: (1)通过三维地震反射勘探,结合钻探成果的校正,可以准确模拟各套地层面、构造等的形态、位置和相互接触关系,为设计提供可靠的地质依据及物性参数;(2)根据三维地质建模成果,可分段对隧道洞身段地质情况进行分析,提供了测区内隧道洞身岩土地质条件,为工程设计提供了可靠的依据;(3)结合多源数据进行的地质建模,可显著提高地质模型精度,标高统计分析显示平均差值百分比仅为0.907%,地质模型精度高,可靠性好;(4)本研究成果可运用于水域隧道工程的勘察。
		2022 Vol. 39 (6): 18-23 [摘要] ( 3065 ) HTML (0 KB) PDF (913 KB) ( 1892 )

	24	基于专业协同的轨道交通线路改造方案研究
		戴志仁, 王泽宇, 王俊, 冀锐奇, 周宏昌
		研究目的: 针对大型铁路枢纽接入运营轨道交通线路引起的既有线改造问题,以减小中断运营时间为基本出发点,在统筹考虑实施难度的基础上,提出既能满足后期运营需求也能最大程度减小工期与实施难度的整体改造方案。研究结论: (1)基于影响范围最小、中断时间最短原则,提出了主支线贯通运营的线路整体改造方案;(2)对于高架车站,采用楼扶梯分期破除、中板扩建预留凹槽与既有天桥连接等措施,可形成不中断运营的车站两侧分期帮接拓建工艺;(3)对于高架区间,基于平行作业、前后工序有效衔接原则,提出了侧位现浇、横向平移的桥梁改造工艺,可最大程度减少中断运营时间;(4)对于站后工程,基于专业协同与交叉施工原则,发现轨道敷设与接触网改造为控制性工序,同时接触网改造工期可以包含环网电缆改造、给排水改造、通信改造与信号安装调试等作业时间;(5)本研究结论可为类似轨道交通改造工程提供参考。
		2022 Vol. 39 (6): 24-30 [摘要] ( 2134 ) HTML (0 KB) PDF (1844 KB) ( 1876 )

	31	铁路桥梁结构任意截面截面特性计算方法研究
		杨智慧
		研究目的: 铁路桥梁结构设计中,无论是结构抗力还是工程量计算,截面特性均是重要的设计计算参数。铁路桥梁结构类型多,梁部、桥墩和基础等不同构件截面类型复杂多样,且多为箱形、空心截面等复杂截面形式,设计中对复杂截面截面特性的计算通常采用简化处理方式或借助外部商业软件,导致计算精度不足或设计效率低下,为解决这一问题,需要开展任意截面的截面特性计算方法研究。研究结论: (1)铁路桥梁结构截面均只由线段和圆弧组成,可采用统一格式表征,任意截面均可用一个或多个封闭轮廓线描述;(2)每个封闭轮廓线可离散为多组具有共同顶点的三角小块和三角球冠小块,计算每个小块截面特性并叠加便可得到封闭轮廓线截面特性;(3)基于计算理论编写了通用计算程序,程序提供读取和处理AutoCAD软件图形数据的方法;(4)以混凝土箱梁和薄壁钢箱梁作为算例,计算结果表明本文提出的方法计算精度高,满足工程设计要求;(5)本文给出的计算方法理论推导清晰,除铁路工程外,在公路和市政工程等领域依然适用。
		2022 Vol. 39 (6): 31-36 [摘要] ( 3253 ) HTML (0 KB) PDF (590 KB) ( 1887 )

长大干线: 工程地质与路基

	37	高速铁路紧邻深厚采空区稳定性分析及对策
		严栋
		研究目的: 随着高速铁路的快速发展,铁路选线难免会受到深厚采空区的影响制约,此采空区具有覆盖层厚、煤层埋深大、煤层厚、开采后易引起地表大范围变形等特点;采空区的地表变形对高速铁路安全存在着重大安全隐患。准确查明采空区的边界条件及评价场地稳定性是保证铁路安全的核心问题。本文以高速铁路紧邻煤矿深厚采空区为工程实例,通过采用综合勘察技术方法查明深厚采空区的工程地质条件及边界条件,并经地表变形监测综合分析评价场地的稳定性,为铁路留设保安矿柱及采取工程防护措施提供可靠的依据,进而保证高速铁路安全稳定。研究结论: (1)通过采用煤矿采掘资料、地表变形调查、物探探测及深孔钻探等综合勘察方法,综合确定了深厚采空区的边界范围;(2)根据地表变形监测成果及InSAR解译形变趋势,经时效性分析,综合评价了采空区的稳定性;(3)采用概率积分法预测计划开采区的地表变形影响范围,合理地确定了保安矿柱的留设宽度;(4)提出了铁路工程的防治对策及煤矿禁采措施;(5)本研究结论可为类似采空区稳定性分析提供参考。
		2022 Vol. 39 (6): 37-42 [摘要] ( 3316 ) HTML (0 KB) PDF (1427 KB) ( 1872 )

	43	坡麓相煤系地层斜坡软土滑坡分析与整治研究
		陈海军, 王智猛, 何建平, 邱永平
		研究目的: 坡麓相煤系地层斜坡软土具备普通软土的相关特征,且因斜坡地形导致的地表水与地下水积聚、软土组成成分以及下卧基岩面倾斜等不利因素汇聚,与常规沉积型软土相比,自稳性更差。高速铁路路基通过坡麓相煤系地层斜坡软土区域时,易发生边坡坍滑,形成滑坡。本文通过典型案例,研究分析坡麓相煤系地层斜坡软土滑坡成因及整治方案,探究如何减轻甚至避免相关病害。研究结论: (1)斜坡地表覆土封闭层破坏后,地表水迅速渗入炭质页岩全风化层为主并掺杂较多硬质碎、块石的斜坡地层,导致炭质页岩成分吸水饱和软化,强度迅速降低,形成山麓斜坡软土;(2)斜坡软土由炭质页岩软化形成的地质特性和倾斜基岩面是滑坡形成的内因;降雨对地下水形成补给是外因;边坡加载及坡脚卸荷等外因干扰是滑坡形成的直接诱因;(3)滑坡上下游均有环境敏感源时,对上下游敏感源和路基本体分段进行抗滑设计的设计方法更有效;(4)系统化的全过程变形监测必要且有效;(5)本文研究可为坡麓相煤系地层斜坡软土滑坡成因研究及整治技术提供参考。
		2022 Vol. 39 (6): 43-49 [摘要] ( 2306 ) HTML (0 KB) PDF (1237 KB) ( 1888 )

	50	环形支撑体系在超大异形深基坑中的应用研究
		吴坤
		研究目的: 随着轨道交通线网的发展,出现很多体量庞大的多线换乘车站,其基坑一般呈超大、异形的特点,如何选择一种安全经济合理的围护形式至关重要。本文以广州天河公园地铁站基坑工程为例,开展超大异形深基坑工程支护设计方案研究,根据工期要求,提出变形控制措施及优化方案。研究结论: (1)环形支撑与传统对撑方案比较,能显著减少支撑数量,支撑平面布置灵活,经济合理;(2)基坑分区设计可降低支护设计难度,改善围护结构受力,但导致工期增加,在基坑安全及施工进度两方面因素综合评估下,必要的基坑分期选择显得尤为重要,本项目大基坑支护方案相比较原方案总工期节约8个月;(3)环形支撑体系在异形基坑支护中发挥了较大优势,偏压受力工况下亦可满足支护结构受力要求,确保基坑安全;(4)本研究成果可为异形深基坑工程提供一定的理论参考和工程借鉴。
		2022 Vol. 39 (6): 50-55 [摘要] ( 2215 ) HTML (0 KB) PDF (844 KB) ( 1865 )

	56	中塞铁路路基主要设计技术标准对比
		夏启迪
		研究目的: 匈塞铁路塞尔维亚境内铁路主要采用欧盟标准和塞尔维亚标准设计。为推动中国标准走出去,本文围绕铁路路基工程主要技术标准中列车轨道荷载、路基面形状及宽度、路基基床结构、路基填料及压实标准、边坡防护、路基排水、支挡结构、路基沉降控制等方面,开展中塞铁路路基标准对比分析,研究中国标准在塞尔维亚铁路路基工程中的适用性。研究结论: (1)中塞两国标准对列车轨道荷载、路基面形状及宽度、路基基床结构做了不同的规定,铁路路基设计中需要依据塞尔维亚标准;(2)在路基填料及压实标准、边坡防护、路基排水、路基沉降控制方面,中塞两国标准是相似的,而且中国标准做出了更详细的分类和设计规定,中国标准在塞尔维亚是适用的;(3)中塞两国标准在支挡结构设计中采用两套不同的设计方法和理论,中国标准采用容许应力法和极限状态法设计相结合的方式进行支挡结构设计,安全系数和分项系数是在中国铁路建设过程中不断实践总结出来的,缺少在塞尔维亚应用的经验;(4)本研究成果可为中国标准在塞尔维亚铁路路基工程设计中的应用提供借鉴和参考。
		2022 Vol. 39 (6): 56-60 [摘要] ( 2895 ) HTML (0 KB) PDF (485 KB) ( 1871 )

长大干线: 线路与轨道

	61	温度作用下桥墩高差对桥上无缝道岔影响研究
		林红松, 徐浩, 曹保, 潘自立
		研究目的: 为研究温度作用下桥墩高差对连续梁上无缝道岔的影响规律,本文以某(40+56+40)m变宽连续梁上18号道岔为研究对象,建立岔-梁-墩一体化计算模型,研究温度作用下相邻桥墩高度差引起的竖向变形对桥上无缝道岔的受力及平顺性的影响。研究结论: (1)桥墩升温对桥上无缝道岔纵向受力基本无影响,但对道岔区高低不平顺影响较大;(2)当桥墩升温30 ℃时,桥上无缝道岔伸缩力增大0.54%,因此检算桥上无缝道岔纵向受力时可不考虑桥墩高度差的影响;(3)随着道岔梁相邻桥墩高差的增大,钢轨竖向变形增大,道岔区高低不平顺偏差增大;(4)当相邻桥墩高度差超过76 m时,采用10 m弦正矢差评价的高低不平顺偏差超过2 mm限值;(5)相关研究成果可为铁路高墩大跨连续梁上无缝道岔设计提供借鉴和参考。
		2022 Vol. 39 (6): 61-66 [摘要] ( 2354 ) HTML (0 KB) PDF (521 KB) ( 1869 )

	67	中低速磁浮轨道扣件设计参数及试验方法研究
		胡连军, 蔡文锋, 张威风
		研究目的: 目前国内外中低速磁浮线路较短,磁浮扣件的研究多集中在方案及结构设计方面,缺乏相应的参数研究、选型分析及试验方法等。结合中低速磁浮轨道受力和结构特点,研究扣件系统的主要性能参数,分析整理磁浮线路的扣件使用情况;参照钢轨铁路扣件的相关标准,提出扣件组装试验方法;提出工程化应用中尚待解决的问题,为中低速磁浮扣件的发展提供建议。研究结论: (1)中低速磁浮扣件应具有足够的防爬阻力、较好的三维调整能力、合理的刚度、便捷的维护性等;(2)扣件选型应根据线路工程条件,结合调距能力、扣压件型式及可靠性、养护维修等多方面综合考虑;(3)参照铁路钢轨扣件,开展磁浮扣件组装性能试验,经300万次疲劳试验后各零部件无伤损,各项指标满足要求;(4)根据磁浮系统的特点,需进一步研究扣件系统中存在的多个技术问题,提升其服役性能;(5)本研究成果可为中低速磁浮轨道扣件的研究与设计提供借鉴与参考。
		2022 Vol. 39 (6): 67-72 [摘要] ( 2264 ) HTML (0 KB) PDF (794 KB) ( 1939 )

长大干线: 通信信号

	73	多站平面调车无线通信系统研究
		王国雨
		研究目的: 一些地方铁路、企业或物流园专用线及疏港铁路,多个车站平面调车作业和小运转列车运行作业并存,这两种作业需相应的无线通信系统对其提供技术支撑。目前多采用同时设置平面调车数字无线通信系统和专用移动通信系统的方案,虽可满足需求,但投资较大。为节约工程建设成本,简化设备配置,研究采用一套无线通信系统同时满足多个调车作业站及小运转列车运行区间平面调车通信业务和无线调度通信业务需求是非常必要的。研究结论: (1)多站平面调车无线通信系统沿用现有平面调车数字无线通信系统的技术制式和工作频段,符合当前的技术政策;(2)采用数字移动无线电(DMR)同频中继技术的多台数字信道机,通过IP互联方式,将原用于站内平面调车作业的无线信号覆盖扩展至作业范围内的各个车站及区间,在多个调车作业站及小运转列车运行区间实现统一的无线信号覆盖,消除盲区;(3)通过仿真,验证了系统终端音频接收解调电路采用ICA算法可实现同频干扰信号分离,抑制同频干扰;(4)本研究成果可为地方铁路、企业或物流园专用线及疏港铁路工程设计以及多站平面调车无线通信系统设备制造提供参考。
		2022 Vol. 39 (6): 73-77 [摘要] ( 2130 ) HTML (0 KB) PDF (1078 KB) ( 1861 )

长大干线: 电气化工程

	78	复杂环境条件下接触网零部件防腐蚀研究
		余纲
		研究目的: 近期开工的某高原铁路相对湿度大,受隧道内货物粉尘影响、高原地区设备维护条件差等因素影响,对接触网零部件防腐提出更高的要求。本文通过对接触网零部件腐蚀影响因素、常用防腐措施与接触网的适应性、锌镍渗层技术进行研究和试验对照,以期为高原高湿度区域接触网零部件防腐设计提供参考。研究结论: (1)接触网零部件防腐性能受相对湿度、气温、大气介质等因素影响大,隧道内接触网零部件受大气、地下水和土壤等共同影响,更易腐蚀;(2)目前钢材质接触网零部件采用热浸镀锌防腐处理,少量特殊工点研究和采用了增加复合材料涂层、达克罗防腐等措施,但受接触网零部件工作环境和特点影响,局限性较大;(3)锌镍渗层防腐技术具有高耐蚀、高耐磨的特点,较传统热镀锌零部件,防腐寿命可提高147%;(4)相关技术用于高原高湿度地区铁路,可大幅提高接触网零部件的防腐性能。
		2022 Vol. 39 (6): 78-83 [摘要] ( 2865 ) HTML (0 KB) PDF (661 KB) ( 1882 )

信息化技术

	84	铁路站场BIM设计系统关键技术研究
		刘祾頠
		研究目的: 在铁路站场BIM设计方面,商业BIM软件普遍存在站场设计功能不足、重复性操作较多、模型精细程度不够、局部细节无法精确表达等问题,这极大地制约了BIM在铁路站场设计中的应用。本文通过分析站场BIM设计的特点,从系统架构、功能设计、参数化建模、属性绑定、模型集成等方面探讨铁路站场BIM设计系统的关键技术,旨在解决商业BIM软件的不足,实现铁路站场BIM的高效设计。研究结论: (1)针对站场BIM设计的特点,在深入研究BIM建模原理的基础上,提出了站场BIM建模的方法;(2)基于Bentley MicroStation平台,采用分层架构的思路,研制了铁路站场BIM设计系统,实现了站场BIM模型的参数化建模;(3)在项目中的应用表明,系统不仅计算准确,而且稳定可靠、简单易用,能够极大地提高铁路站场BIM设计的效率。
		2022 Vol. 39 (6): 84-89 [摘要] ( 2947 ) HTML (0 KB) PDF (1301 KB) ( 1897 )

	90	装配式BIM技术在建筑全生命周期中的应用
		任星辰
		研究目的: 装配式BIM技术的研究通常是局限于设计或是施工阶段,尚缺从设计到施工、最终运营维护的全生命周期阶段的装配式BIM技术的应用。本文介绍全生命周期阶段的装配式BIM技术应用的技术路线,即开发构件库平台以便于管理PC构件族库;开发BIM合模插件,进行装配式BIM技术的三维可视化协同设计;综合应用PKPM-BIM协同平台及Navisworks软件进行预制构件深化设计及加工;应用品茗HiBIM软件进行机电深化设计;建立BIM模型,结合BIM+建造管理平台进行施工阶段的BIM应用;开发运维平台,便于进行运营维护BIM应用。研究结论: (1)进行BIM应用需各方统一数据格式或开发BIM信息平台,提高BIM数据的流通性;(2)综合应用已有BIM软件及自开发BIM软件可以很好地进行装配式BIM应用,证明BIM技术是可及时优化设计方案、优化施工、方便后期运营维护的方法;(3)项目各参建方结合项目需求系统及有步骤的开发适合各自的BIM软件及平台,预留后期开发及与其他参建方数据交流的接口是一条很好的发展思路。
		2022 Vol. 39 (6): 90-94 [摘要] ( 3553 ) HTML (0 KB) PDF (926 KB) ( 2044 )

工程经济与管理

	95	玉磨铁路高地温隧道降温技术及其经济研究
		李准
		研究目的: 在铁路建设过程中,正确处理高地温段落施工及合理确定其投资是铁路建设者需要考虑的重要问题。本文以玉溪至磨憨铁路中七座高地温隧道施工为样本,对辅助坑道,单、双、三线段落施工进行技术经济研究,确定其工艺流程、施工参数和技术标准等问题,采用现场测定法和写实统计法,统计工料机消耗,测定分析降温措施补充定额及高温段落的工机降效费率,为完善同类工程的概预算编制体系提供参考。研究结论: (1)统计工料机消耗,可得到降温措施补充定额及高温段落的工机降效费率;(2)单线隧道高地温隧道Ⅳ级围岩施工条件下,温度等级为Ⅰ级、Ⅱ级、Ⅲ级时的降效系数分别为1.256、1.405和1.699;(3)建立隧道高温环境下施工的施工组织模型,最终可计算出常温段落与高温段落隧道特殊降温措施增加费率;(4)具体补充定额、降效费率及施组模型可为后续铁路项目提供借鉴和参考。
		2022 Vol. 39 (6): 95-99 [摘要] ( 2240 ) HTML (0 KB) PDF (380 KB) ( 1898 )

	100	欧洲高速铁路建设管理模式经验借鉴及启示
		秦宝来, 孙士刚, 程彬
		研究目的: 近年来,随着我国高速铁路建设规模不断扩大,建设资金紧张、建设模式单一等问题日益凸显。而欧洲高速铁路建设管理模式普遍多元化、私营资本参与度高,通过借鉴欧洲成功经验,创新我国高速铁路建设管理模式,促进我国高铁事业的进一步发展。研究结论: (1)通过总结分析欧洲高速铁路建设管理模式的特点及发展经验,从建立健全相关制度体系和法律法规、完善金融保险体系、加强专业人才的培养和专业机构的培育、加快政府职能的转变、加快铁路投融资体制改革以及提高铁路企业整体能力等6个方面对我国高速铁路建设管理模式的发展提出了建议;(2)本研究成果可为我国高速铁路建设管理模式的创新发展提供借鉴。
		2022 Vol. 39 (6): 100-103 [摘要] ( 2295 ) HTML (0 KB) PDF (468 KB) ( 1910 )

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