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2022年 39卷 9期刊出日期：2022-09-15

长大干线：工程地质与路基长大干线：线路与轨道信息化技术长大干线:桥梁工程长大干线:隧道工程市域铁路发展及技术研究工程经济与管理

长大干线：工程地质与路基

	1	黄土边坡突发滑坡地质灾害风险判识评估研究
		程晓伟, 剡理祯, 李清泉
		研究目的:为科学、快速判识黄土边坡突发滑坡地质灾害的风险,预防地质灾害的发生,研究黄土边坡产生滑坡的影响因素及其风险等级和权重,以及各影响因素下黄坡边坡突发滑坡地质灾害的风险等级,为地质病害体的防治提供参考、为病害的消除赢得时间、为病害点的规避提供科学依据,同时可以预防或减轻地质灾害发生后造成的人员伤亡和财产损失。研究结论:(1)构建了基于综合指数法的黄土边坡突发滑坡地质灾害风险判识和评估方法,明确了评估原则,提出11种判识评价指标因子,并给出了各指标的权重以及对各评估指标和综合指数计算结果进行了风险等级划分;(2)通过实例应用和演算,该方法评估结果与实际基本吻合;(3)通过该方法评为“高风险”和“极高风险”的边坡(滑坡),应提出预警并及时规避或采取相应的治理措施;(4)本文评估方法可应用于黄土边坡地质灾害评价及防治中,具有借鉴意义。
		2022 Vol. 39 (9): 1-6 [摘要] ( 3934 ) HTML (1 KB) PDF (442 KB) ( 1978 )

	7	一种模拟列车动力作用激振装置及标定试验
		罗强, 周建详, 冯桂帅, 张良, 易梦笔, 郑祉诚
		研究目的:列车荷载的动力作用会引起路基弹性变形和累积沉降,严重时甚至会导致结构破坏。搭建基于直线源双轴电机的振动模拟装置,通过调整偏心质量、装置配重及输入频率,调控振动荷载输出,开展激振装置动力作用效应标定试验,分析相对于静平衡应力σ₀的峰值应力σp、谷值应力σ_v随电机偏心质量和转速变化规律,讨论激振装置稳定工作的上下限频率。研究结论:(1)随偏心片组数i和振动频率f增加,激振装置的输出动应力σ呈allometricl函数增长趋势,服从σ=A_if ^B_i拟合关系,动平衡应力(σ_p+σ_v)/2大于静平衡应力σ₀,差值随f增加逐步扩大;(2)电机供电频率增加,双轴电机的偏心片反向旋转相位差逐渐减小,振动应力σ_pv=σ_p-σ_v相对于静平衡应力σ₀的误差率q与f呈正相关;(3)按路基设计振动应力σ_pv≈100 kPa进行标定试验,得拟合方程的估算值与测试值偏差率在-17.9%~8.7%范围;(4)本文研究可为激振试验中模拟铁路路基动力作用、明确铁路路基的动力特性提供可靠依据。
		2022 Vol. 39 (9): 7-12 [摘要] ( 3444 ) HTML (1 KB) PDF (835 KB) ( 1891 )

长大干线：线路与轨道

	13	高性能湿接装配式长型浮置板抗弯性能研究
		李奇, 宋清源, 郑越, 段桂平, 陈高峰
		研究目的:针对采用高性能混凝土湿接缝将预制短板装配连接成长型浮置板的新方案,开展静载承载力试验和非线性有限元模拟分析,验证该结构的抗弯极限承载能力。在此基础上,对不同钢筋直径、不同湿接缝形状、不同湿接缝混凝土强度进行参数分析,为新型浮置板设计提供依据。研究结论:(1)静载承载力试验表明湿接浮置板抗弯承载能力约为720 kN·m,与数值模拟结果基本吻合,远大于荷载效应设计值;(2)减小浮置板纵筋直径,结构开裂荷载基本不变,但会减小其抗弯承载能力,同时导致钢筋应力幅增加;(3)菱形和楔形的湿接缝性能相比矩形较好;(4)在湿接缝与钢筋有足够握裹力的情况下,湿接缝混凝土强度的改变对抗弯承载能力几乎没有影响;(5)本研究成果可为湿接浮置板轨道系统的设计及应用提供借鉴与参考。
		2022 Vol. 39 (9): 13-18 [摘要] ( 3365 ) HTML (1 KB) PDF (822 KB) ( 1903 )

	19	静态轨检历史数据匹配方法及其性能评价
		魏晖, 杨飞, 吴仕凤, 朱磊, 姚晗星, 任晓毅
		研究目的:历史数据匹配是轨道几何状态数据挖掘的前提与基础,目前基于外部特征的匹配难以实现亚米级的匹配精度,而基于相似性的匹配算法复杂度过高。针对上述问题,本文以静态轨检数据为研究对象,通过动态时间规整度量数据相似性,并以规整路径估计里程偏差,从而构造了一种静检历史数据的精确匹配方法。在此基础上,讨论匹配性能评价问题,并在相关性与精确性评价的基础上引入同步性的指标。最后,采用某高铁2021年1月15日~7月7日间的日常检查数据对上述匹配方法进行验证。研究结论:(1)与基于外部特征的匹配相比,本文所述匹配方法的相关性、同步性与精确性更优;(2)通过改变波形模拟维修作业,显示该方法对动道扰动与数据丢失具有一定的稳健性;(3)本文所述方法无需借助外部特征,因此具有成本低、适应性好的特点,可用于轨道状态信息的深度挖掘。
		2022 Vol. 39 (9): 19-25 [摘要] ( 3296 ) HTML (1 KB) PDF (1834 KB) ( 1947 )

	26	桥上有砟道床阻力特性及尺寸优化研究
		肖杰灵, 徐溢, 景璞, 乔龙星, 余思昕, 刘俊锋
		研究目的:建立桥上有砟道床离散元仿真模型,通过足尺道床阻力试验进行标定,分析道床宽度、厚度等断面参数对道床阻力的影响,探讨横向阻力影响范围和道床各部分对阻力的分担特性,提出大跨桥上有砟道床尺寸的优化建议,以期减轻二期恒载,为桥梁设计创造条件。研究结论:(1)在一定道床宽度范围内,道床阻力随顶面宽度的增大而增大,顶宽由3 400 mm增大到3 800 mm时,横向阻力增长率由16.9%降至4.6%,纵向阻力受顶宽影响较小;(2)在一定道床厚度范围内,道床阻力随厚度的增大而增大,厚度由250 mm增大到450 mm时,道床横向阻力增长率由31.4%降至 5.9%,道床纵向阻力增长率由18.6%降至4.0%;(3)距枕端400 mm宽度范围内的砟肩道砟是提供横向阻力的主要区域;(4)道床阻力主要由枕底、枕侧和枕端阻力构成,其中横向阻力枕底分担比例约为62%,枕端约为24%,枕侧约为14%;(5)综合道床阻力、经济性和运维需求,建议桥上有砟道床顶宽取为3 400 mm,厚度取为300 mm;(6)本研究结论可为大跨桥上有砟道床断面尺寸优化提供借鉴和参考。
		2022 Vol. 39 (9): 26-30 [摘要] ( 3257 ) HTML (1 KB) PDF (489 KB) ( 1907 )

长大干线：桥梁工程

	31	高速铁路整体桥梁墩柱刚度和温度跨度研究
		戴公连, 陈燕洁, 党刊, 王德志
		研究目的:高速铁路整体式桥梁的分跨布置、墩柱刚度等设计参数与梁轨相互作用密切相关,当参数取值不合理时,将出现桥上钢轨变形过大、失稳、断裂等问题。为确保桥上线路安全运行,得到设计参数的取值范围及相关关系,本文基于双折线、多折线非线性阻力模型来模拟梁轨纵向阻力,建立梁轨微段受力平衡方程来得到钢轨的应力与位移等参数。分别结合钢轨强度、梁轨相对位移、墩顶位移、轨缝宽度及钢轨稳定性等约束条件,确定出桥梁温度跨度和墩柱刚度的相互关系及取值范围。研究结论:(1)温度跨度和墩柱刚度的取值主要受钢轨强度约束的影响,梁轨相对位移、墩顶位移、轨缝宽度和钢轨稳定性限值条件影响较小;(2)提出了温度跨度和墩柱刚度两个参数在规范限值条件下的相关关系计算公式;(3)本文算法及所得计算式可为整体式桥梁设计提供一定的参考。
		2022 Vol. 39 (9): 31-37 [摘要] ( 4003 ) HTML (1 KB) PDF (1148 KB) ( 1996 )

	38	梯形槽梁空间力学性能分析的理论解法
		王根会, 甘子玉
		研究目的:本文综合考虑剪切变形和剪力滞效应,特别是引入剪滞翘曲应力和弯矩自平衡条件,继而以能量变分法为基础获得梯形槽梁竖向弯曲的解析解,基于此精细化分析该类结构的空间力学行为。因而,本文理论深入反映梯形槽梁的力学机理,且与有限元数值解相比较,从而验证本文理论的有效性。研究结论:(1)相对于中性轴(x轴),由于梯形槽梁横向不对称性突出,因而若未考虑剪滞翘曲应力和弯矩自平衡条件,常用传统剪滞理论难于真实反映该类结构的受力机理;(2)与传统剪滞理论相比较,本文理论槽形梁剪滞效应与初等梁理论无耦合关系,且其计算精度明显提高;(3)剪滞效应不仅对槽形梁底板正应力有影响,而且对其腹板的影响也不可忽视;(4)若槽形梁断面尺寸确定,其剪滞效应对腹板和翼板的应力贡献不受跨径大小影响;(5)本文方法对梯形槽梁钢筋和预应力筋的设计具有指导作用,进而提高其耐久性。
		2022 Vol. 39 (9): 38-43 [摘要] ( 3147 ) HTML (1 KB) PDF (558 KB) ( 1919 )

	44	上跨高速复杂竖曲线钢桁梁施工关键技术
		胡科敏
		研究目的:某快速化改造工程上跨高速段为(165+90)m连续钢桁梁桥,具有跨度大、结构竖曲线复杂、施工期钢桁梁下方高速要求保通等特殊特点,为此,本文对适用于复杂竖曲线钢桁梁拖拉施工用临时墩设置及结构、钢导梁轻量化设计、带外凸底座节点低位过墩等问题展开研究,确保施工期间钢桁梁受力安全及下方高速在施工期的保通。研究结论:(1)提出了钢桁梁采用分次拼装少支点支撑分次拖拉的总体施工方案;(2)提出了设置4处拖拉临时墩方案,临时墩结构采用了桁式支架,顶面线形根据钢桁梁竖曲线拟合设置为圆曲线,确保拖拉施工受力安全;(3)研究了适用于大跨度单次连续顶推的导梁,导梁钢梁长度比为0.38,三桁导梁线重为70 kN/m,实现了大跨度钢桁梁一次性连续拖拉上跨高速,减少了上跨高速施工时间;(4)设计了分离式滑块,解决了支座节点外凸底座低位过墩问题;(5)本研究成果可为上跨既有重要高速或既有铁路线路钢桁梁桥施工提供借鉴和参考。
		2022 Vol. 39 (9): 44-49 [摘要] ( 2991 ) HTML (1 KB) PDF (1413 KB) ( 1972 )

	50	钢管混凝土劲性骨架拱桥拱肋施工控制研究
		徐宏, 周敉, 王亚美, 许瑞龙
		研究目的:在大跨度钢管混凝土劲性骨架拱桥中,劲性骨架安装线形直接影响成拱线形。若控制不当,甚至会造成拱肋合龙困难。依托夜郎河大桥工程实例,通过仿真分析拱肋斜拉扣挂法悬臂拼装架设全过程,结合现场内力及线形实时监控,研究分析大跨径劲性骨架拱桥拱肋施工控制技术。研究结论:(1)在劲性骨架悬臂拼装时采取拱肋线形和索力双控,以控制拱肋线形为主;(2)在进行仿真分析时,采用节段竖向“0”位移控制索力大小,通过对扣索索力和控制点标高进行调整,竖向位移控制在1 mm误差范围内,得出此时扣索索力;(3)合龙前进行线形两岸联测以及全桥复测,根据拱肋内力及线形的监控结果,通过扣索、缆风索对拱肋进行全面线形、内力合理有效调整;(4)本文提出的拱肋施工控制方法,可有效保证成拱线形和结构应力满足设计和规范要求,对斜拉扣挂法悬臂拼装架设拱肋具有参考价值。
		2022 Vol. 39 (9): 50-55 [摘要] ( 2971 ) HTML (1 KB) PDF (675 KB) ( 2006 )

长大干线：隧道工程

	56	地震高烈度区软岩隧道结构动力响应特性研究
		李仁强, 马至刚, 衣忠强, 朱宝龙, 吴红刚
		研究目的:为研究地震作用下地震高烈度区软岩隧道加速度动态响应的基本规律,以拉林铁路杰德秀2号隧道工程为背景,设计进行了1 ∶50比例隧道结构模型的振动台试验。通过输入白噪声、EL波和汶川波,测试模型结构的动力响应,分析各个测点峰值加速度的放大系数随高程变化和不同地震烈度条件下的变化规律,并通过快速傅里叶变化得到功率谱频谱曲线,分析模型结构的加速度动力特性,对比各个加载工况下加速度频域响应曲线,研究模型结构频域动力响应的基本规律。研究结论:(1)地震高烈度区软岩隧道其场地高程效应的表现形式与一般场地表现不同;(2)随着地震动幅值的增大,各测点峰值加速度放大系数呈减小趋势,在0.15g加速度激励下表现出最大值,且不同频率特征地震波激励对高程效应形态的影响基本一致,仰拱处地震响应最大,在进行隧道抗震设防时,应加强对仰拱部位的抗震措施;(3)围岩土体对加速度放大效应较为显著,而隧道衬砌结构对加速度的放大效应效果不太明显,地层的响应特性在很大程度上决定着衬砌结构的地震响应特性;(4)功率谱密度曲线显示出不同地震波激励下模型结构响应峰值相差不大,但峰值所对应的频率值不同,高频段地震波对衬砌结构影响较小,低频段地震波对衬砌结构影响较大;(5)本研究成果可为地震高烈度区隧道抗震设计建设提供一定的理论参考。
		2022 Vol. 39 (9): 56-63 [摘要] ( 3111 ) HTML (1 KB) PDF (2263 KB) ( 1890 )

	64	海底隧道三洞并行施工通风方案优化研究
		朱正国, 孙奥杰, 陈立保, 孙文昊, 韩智铭, 孙明磊
		研究目的:针对钻爆法施工有害气体扩散规律的研究,目前对单洞独头掘进研究较多,对“三洞并行”施工通风研究较少。为探究海底隧道三洞并行施工较优的通风方案并优化风机布置,以青岛胶州湾第二海底隧道工程为依托,重点对海域钻爆段“三洞并行”施工污染物运移规律进行研究。通过建立“双孔大断面正洞+小断面服务隧道”的“三洞并行”三维模型,使用FLUENT软件三维紊态RNG k-ε模型和组分输运模型模拟隧道爆破后CO浓度分布,分析三种通风方案下CO浓度场变化规律,在此基础上对横通道射流风机布置进行优化。研究结论:(1)三洞并行工况下,利用中间服务隧道可以有效排出多个工作面钻爆施工产生的污染物,但在横通道区域会有污染物滞留现象;(2)在服务隧道内加入射流风机后,全程无明显CO滞留现象,并且可以明显降低浓度峰值,加快CO排出浓度速率;(3)距离横通道中心10 m处为横通道射流风机最佳放置位置;(4)本研究成果可为相关海底隧道施工通风的设计与施工提供参考和借鉴。
		2022 Vol. 39 (9): 64-69 [摘要] ( 3652 ) HTML (1 KB) PDF (1397 KB) ( 1998 )

	70	高原铁路TBM法隧道施工难点分析及对策研究
		李志军, 洪开荣, 陈桥, 牛彤彤, 周毅, 于京波
		研究目的:色季拉山隧道是高原铁路雅安至林芝段控制性工程,隧址区地质条件复杂,对TBM安全高效施工带来巨大挑战。本文重点研究高地应力岩爆、高原长距离隧道通风、TBM掘进与二次衬砌同步施工等难题的应对策略,以保障现场TBM高效施工。研究结论:(1)采用钢管片替代钢拱架的支护方式,在护盾内利用钢管片安装机安装全环钢管片,提高强烈岩爆段初期支护作业效率和支护能力;(2)采用智能通风技术有效兼顾隧道空气质量与风机运行能耗,办公生活区弥散式供氧与应急供氧相结合,满足生产高峰期近800人的需求;(3)二次衬砌与矮边墙一体浇筑与TBM掘进同步可缓解TBM隧道施工进度紧张的问题,每个衬砌编组配置两个浮动Y型道岔和一个渡线可实现四轨三线下“一机两罐”运输模式,满足二衬连续浇筑需求;(4)本研究成果可为高原铁路其他TBM法隧道施工提供参考借鉴。
		2022 Vol. 39 (9): 70-78 [摘要] ( 3442 ) HTML (1 KB) PDF (1507 KB) ( 2027 )

信息化技术

	79	建筑企业数字化转型面临的挑战和应对策略
		黄从治, 肖磊
		研究目的:全球经济正从工业经济向数字经济加速转型,建筑业数字化水平一直处于较低水平,建筑企业在数字化转型工作中面临着较大挑战,本文结合建筑企业数字化转型实践,对数字化转型过程中面临的挑战和应对策略进行了研究。研究结论:(1)分析了建筑企业数字化转型过程中存在数字化基础薄弱、基础设施投资逐渐放缓、建筑工人老龄化严重等现状;(2)提出了建筑企业面临着数字化要求高、数字化竞争激烈、建筑企业对战略目标和路径规划不清晰、信息化能力难以应对复杂要求等挑战;(3)提出了开展顶层设计对标对表靶向施治、打造数字产业板块融入数字经济、推动数字化生产研发制造数字装备智能升级、结合上下游产业切入进行数字化转型等建筑企业数字化转型应对策略;(4)本文研究可为建筑企业开展数字化转型工作提供参考。
		2022 Vol. 39 (9): 79-84 [摘要] ( 3181 ) HTML (1 KB) PDF (767 KB) ( 2001 )

	85	铁路桥梁与四电工程技术接口进度风险分析
		鲍学英, 李亚娟, 胡所亭, 班新林, 王琳, 许见超
		研究目的:为实现对艰险山区铁路桥梁工程进度优化控制,以桥梁与四电工程技术接口为研究主体,考虑技术接口施工的风险影响,构建了耦合BBNs和CSRAM的技术接口实施进度风险分析模型。研究结论:(1)识别艰险山区铁路桥梁与四电工程技术接口施工潜在风险,利用 BBNs量化风险相互关系对技术接口施工进度产生的非叠加性影响,并计算技术接口风险因素概率边界;(2)运用 CSRAM法分析风险因素在技术接口施工过程中的随机变化规律和风险因素与施工进度的相互关系;通过耦合BBNs和CSRAM法,利用Monte Carlo法对技术接口实施进度风险进行仿真,并对风险因素进行敏感性分析;(3)以绒乡雅鲁藏布江特大桥与四电工程为例,对其技术接口进行进度仿真与敏感度分析,结果表明:技术接口在风险影响下的完工日期为644 d,完工概率为89.92%,技术接口管理落实情况为影响技术接口施工进度最敏感的因素;(4)本研究可为艰险山区铁路桥梁技术接口进度管理提供参考。
		2022 Vol. 39 (9): 85-92 [摘要] ( 3289 ) HTML (1 KB) PDF (1057 KB) ( 1937 )

市域铁路发展及技术研究

	93	市域(郊)铁路最小线间距及曲线加宽方法研究
		于宝兴
		研究目的:随着我国城镇一体化建设进程的加快,城市圈市域(郊)铁路建设需求逐渐增大,市域(郊)铁路在经济性、实用性以及功能性等方面要求严格。为此,本文对市域(郊)铁路最小线间距、加宽值及加宽方法进行研究,优化线路条件,合理利用有限资源。研究结论:(1)市域A、B型车最小线间距不需要曲线加宽;市域C、D型车加宽值建议根据计算结果对应选用;CRH2型动车最小线间距建议取4.2 m;(2)市域(郊)铁路曲线加宽值推荐采用加宽计算结果进行对应选择;(3)线间距不变同心圆加宽方法,根据缓和曲线取整十反求曲线半径,这样可以求得最经济实用的圆曲线参数且唯一;该方法不受偏角影响;(4)变线间距非同心圆加宽方法,根据限制条件结合MATLAB程序进行计算求解二线曲线半径范围,根据不同工况选取最为经济、实用的曲线要素;研究发现大偏角小曲线半径会导致曲线半径取值范围变小;该方法线间距最大值出现在YH处附近(或HY处附近)的缓和曲线上;(5)本研究成果对补充《市域(郊)铁路设计规范》及合理优化资源具有参考价值。
		2022 Vol. 39 (9): 93-99 [摘要] ( 3706 ) HTML (1 KB) PDF (510 KB) ( 1958 )

	100	市域快轨快慢车比例对越行站设置影响分析
		徐俊, 梁青槐, 韩阔, 邓京维
		研究目的:市域快速轨道交通快慢车运行模式下,越行站的设置直接影响工程投资、运营效率及运营安全,是快慢车运行组织规划设计中的重点问题之一。开行快慢车的数量和比例对越行站的设置有重要影响,本文以重庆市轨道交通27号线快慢车运行组织设计为例,运用越行站分布计算方法,计算分析快慢车开行比例对线路通过能力、越行站设置数量、越行站设置位置的影响规律,并给出越行站设置的相关建议。研究结论:(1)较小的开行比例更能够兼顾通过能力和快慢车开行数量,较大的开行比例可以提升线路通过能力但会损失快车数量;(2)当通过能力一定时,快慢车开行比例的改变几乎不影响越行站的数量;(3)在靠近端点车站设置越行站,线路可以更好地适应不同快慢车开行比例;(4)本研究成果可为市域快轨越行站的设置和快慢车行车组织方案的制定提供参考和借鉴。
		2022 Vol. 39 (9): 100-105 [摘要] ( 3168 ) HTML (1 KB) PDF (511 KB) ( 1902 )

工程经济与管理

	106	铁路工程价格指数调价因子确定方法
		李晶晶, 申强强, 丁露, 张伟, 张飞涟
		研究目的:因物价波动引起的价格调整是工程合同争议的焦点问题,也是有效控制投资和营造公平和谐竞争环境的关键工作。本文基于FIDIC合同价格指数调价法基本思想和我国七个铁路工程项目概算资料,提出铁路工程价格指数调价因子确定三阶段方法:调价要素选择-组合因子数量确定-调价要素组合。研究结论:(1)提出根据帕累托法则,选取材料费用占比在前50的构成要素作为调价要素;(2)提出分析不同组合项数与合同价格调整率关系以确定调价要素组合数量,并运用JAVA语言编制蒙特卡罗仿真程序;(3)提出以皮尔逊积距相关系数0.98为阈值进行调价要素组合;(4)基于案例项目概算数据与材料价格信息,建立了铁路站前土建工程8类材料调价因子;(5)本研究结论对铁路工程调价要素选择、组合,以及铁路工程价格指数体系构建具有理论与实践参考意义。
		2022 Vol. 39 (9): 106-111 [摘要] ( 4032 ) HTML (1 KB) PDF (524 KB) ( 1970 )

	112	海外铁路建设项目造价人工智能估算方法研究
		段晓晨, 鲍默, 牛衍亮, 雷培军
		研究目的:海外铁路建设项目投资估算亟需一套集可靠的历史数据和科学的估算方法于一体的估价体系,来解决因投资估算效率与准确度低而导致项目亏损的问题。本文运用PSO(Particle Swarm Optimization)和BPNN(Back Propagation Neural Network)等非线性方法建立海外铁路投资智能估算模型,以弥补传统估算方法主观性强、可靠性低等不足。研究结论:(1)识别出包括建设市场、地质条件等在内的19个海外铁路投资估算影响因素;(2)研究发现,PSO和BPNN等非线性方法可较好地适用于海外铁路投资估算的研究中;(3)通过实证研究,本文所构建模型误差控制在6.44%以内,准确度较高,可以推广运用于国内地铁、高铁投资估算领域;(4)本文研究可为其他海外铁路建设项目造价的估算研究提供参考。
		2022 Vol. 39 (9): 112-118 [摘要] ( 3222 ) HTML (1 KB) PDF (1001 KB) ( 1921 )

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