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2024年 41卷 6期
刊出日期：2024-06-15
1
菏兰铁路引入兰考南站方案研究
*
陈俊
研究目的：
设计方案比选是一个多目标、多因素、多层次的系统工程。因引入新增线路,结合预测运量,既有线路的通过能力远期已趋于饱和,需进行各方案的优缺点分析,并合理选择引入方案。本文通过菏兰铁路引入兰考南站方案研究,选择合理的引入方案,确定合理的线路走向,达到降低工程难度和节省投资的目的。
研究结论：
（1）本文通过对运输组织、技术经济、车站咽喉疏解近期工程、同步实施线下工程、已实施工程等诸多方面的研究,结合河南省最新城际铁路网规划,分析各方案的优缺点,确定出相对优化的推荐方案,即上下行联络线分别在东西咽喉疏解方案;（2）通过运营条件、线路长度、工程投资等诸多方面的分析,结合沿线村镇分布、联络线设置条件等因素,对引入兰考南站线路方案进行了研究,推荐东绕仪封乡以
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=3 000 m限速引入兰考南站方案;（3）本文研究可为类似项目的方案比选奠定理论基础,具有一定的参考价值。
2024 Vol. 41 (6): 1-5 [
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6
高铁呼南通道邵永铁路引入邵阳地区方案研究
*
谢淑润, 胡明星
研究目的：
呼南通道作为“八纵八横”国家高铁主通道之一,邵阳至永州铁路是呼南通道的重要组成部分。本文基于邵阳地区既有铁路、客流特点、城市规划等因素,研究提出邵永铁路在邵阳地区的引入方案,再根据运输能力适应、既有设备利用、工程投资节省、运营成本控制、未来持续发展等需求,进一步细化比选,形成邵永铁路引入邵阳地区的优选推荐方案。
研究结论：
（1）根据邵阳地区既有铁路概况,以及邵阳市城市总体规划和客运需求,研究提出邵永铁路引入邵阳站和新设邵阳南站两大系列方案;（2）通过比较分析各项具体方案的线路布局、工程投资、运输质量、未来发展等控制因素,推荐采用按线路别引入邵阳站娄邵场调整到发线分工的方案,并预留未来娄邵高铁引入邵阳站的条件;（3）本研究结果可应用于高铁呼南通道邵永段的勘察设计中,对引入工程的建设具有指导作用。
2024 Vol. 41 (6): 6-11 [
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12
粤港澳大湾区铁路选线思路探讨
*
杨毅
研究目的：
建设粤港澳大湾区是我国的重要国策,铁路交通是承载区域发展的重要基础设施。大湾区由多个城市组成城市群,区域经济发达,城市化程度高,铁路既承担区域间运输,又兼顾城区内部客流。铁路线路走向选择受到的制约因素多,选线难度大。本文通过对湾区部分铁路线路方案进行归纳总结,对发达地区铁路线路方案研究总结重难点,提出应对思路和原则。
研究结论：
（1）复杂城市群地区铁路选线,应根据不同功能、建设条件确定合理的速度目标值等技术标准;（2）城市建成区减少对城市的影响,采用隧道桥梁沿道路通道敷设线路,集约利用土地资源,契合城市规划; （3）城市区域内,深化工点设计,合理确定铁路与各种构筑物的间距;（4）适当提高桥隧比例;（5）通过创新车站设计,充分开发地下空间;（6）本研究成果可为复杂城市群铁路选线提供参考。
2024 Vol. 41 (6): 12-16 [
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17
近海工程多道地震高分辨率处理技术应用研究
*
刘振明, 周学明, 祁晓雨
研究目的：
跨海大桥、海底隧道等重大工程建设需要通过多道地震方法查明海域沉积层结构与厚度、断裂分布与活动性特征、基岩起伏与风化层厚度,以及特殊地质体分布范围等。但是在近海海域多道地震施工的条件受到诸多限制,如水深较浅、流速大、养殖区和渔业活动密集等,进而导致采集电缆较短且缺乏姿态控制,同时由于采集电缆较短产生覆盖次数少、速度分析困难等问题。最终获得的地震资料品质相对较差,存在信噪比低、多次波发育、电缆姿态不好等问题,需要进行针对性地分析和处理。
研究结论：
(1)地震数据经过联合噪声压制、多次波组合压制、提高覆盖次数、电缆时差校正等技术处理,显著提高了地震剖面的分辨率和信噪比;（2）处理后的地震剖面自浅至深各主要反射层的产状和构造形态清晰,地质现象清楚;（3）针对数据处理中遇到的噪声类型复杂、多次波压制难度大、速度分析困难等难点和挑战,总结出了一套适用于近海工程的多道地震数据处理技术流程,对后续近海工程高分辨率多道地震探测的数据处理工作具有一定的指导意义。
2024 Vol. 41 (6): 17-22 [
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23
中吉乌铁路吉国境内段限制坡度方案研究
*
张晓东
研究目的：
中吉乌铁路吉尔吉斯斯坦境内段位于天山山系南天山的西部,穿越莫尔多套山、费尔干纳山,线路跨越吐尔尕特高山区、阿尔帕高原盆地区等10个地貌单元,线路附近最高点贾曼达万山高程4 205 m,最低点贾拉拉巴德高程722 m,相对高差3 483 m,地形高差巨大,工程地质条件复杂,吐尔尕特至马克马尔段采用 1 435 mm标准轨距、马克马尔至贾拉拉巴德南段采用1 520 mm宽轨距,线路限制坡度的选择是项目研究的重点和难点。
研究结论：
(1)结合线路沿线地形地质条件、承担运输货物特点、列车牵引质量、机车选型、工程投资和综合经济性,对限制坡度分段进行研究;(2)标轨段重点对18‰、20‰、24‰、25‰四个方案,宽轨段重点对18‰、20‰、24‰、27‰四个方案进行了分析研究,为降低工程投资、提高项目经济性、匹配运输组织、优化运输条件、保障运营安全性,推荐中吉乌铁路吉国境内段限制坡度采用20‰方案;(3)本研究思路和方法可为境外铁路工程建设提供参考和借鉴。
2024 Vol. 41 (6): 23-27 [
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托洛旋扭构造带隧道工程地质特征分析
*
高芳芳, 邓睿, 王栋, 李嘉雨, 邹杨, 贾哲强
研究目的：
西南某铁路隧道穿越托洛旋扭构造带,为查明其砥柱及旋回层的铁路隧道工程地质条件,本文通过野外地质调查、钻探、物探、室内试验等综合勘察手段,对其基本特征、成因机制及应力特征进行探讨,在此基础上划分三个区域结合隧道施工实际情况验证分析并探讨该旋扭构造带内隧道工程地质特征。
研究结论：
（1）托洛旋扭构造带为向西南方向收敛的顺时针旋扭,主要由环形砥柱和两个旋回层组成;（2）根据“无限平板集中力偶”理论,推测该旋扭构造带旋卷应力场影响范围约为65.3 km;（3）该旋扭构造带发育于红层软岩中,砥柱岩体完整性略好,物理力学性质总体优于旋回层,但岩体结构类型无明显的分布差异规律;（4）旋回层隧道施工更易遭遇涌突水、软岩大变形、高地温、放射性及采空区等工程地质问题;（5）表生不良地质发育主要受旋扭构造环形断层及撒开断层控制;（6）本研究成果可为穿越类似构造发育地区的铁路、公路地质选线以及隧道工程勘察设计提供参考和借鉴。
2024 Vol. 41 (6): 28-33 [
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高速铁路大范围穿越采空区关键技术研究
*
赵斗
研究目的：
太焦铁路是第一条穿越大面积采空区的高速铁路,也是迄今为止国内外穿越采空区分布最广、分布最复杂的高速铁路。本文针对太焦铁路采空区特征,开展高速铁路大范围穿越采空区关键技术研究,对于查清采空分布、合理选择线位、确定安全的路桥隧工程措施具有重要意义。
研究结论：
（1）研究形成多学科、多层次、多方法耦合采空区勘察技术,在宽达37 km的采空区密布带上找出了200 m的安全通路,提出“两咽喉、一通道、六绕避、二治理”地质通廊;（2）研究形成多维空间选线技术,线位绕避采空区密集、时间久远难以查明的古窑等区域,平面无法绕避时,部分区段线路以隧道形式从采空区下方安全深度通过;（3）研究形成隧道下穿采空区技术,通过围岩稳定性和隧道下穿采空区距离研究,提出隧道支护措施以及探测和预报、质量检测方法;（4）研究形成路基整治技术,针对采空区埋深大、沉降要求高的特点,通过缩小注浆孔间距、调整浆液成分、加大注浆压力等措施,保证了整治效果,可为其他同类工程提供借鉴。
2024 Vol. 41 (6): 34-39 [
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40
变透水边界与起始坡降下软土路基固结模型
*
杨强, 魏征
研究目的：
路基沉降问题是引起铁路、公路等基础设施发生工程事故的主要原因。为提高软土地区路基土沉降预测水平,本文考虑土体的非达西渗流效应、土体边界透水能力的变化以及变形非线性特征,建立相应的分段线性化固结模型。其中,起始坡降渗透模型用来反映土体的非达西渗流过程,连续排水边界用来描述土体边界透水性能的变化,
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)关系用来表示土体的非线性变形特征。然后,应用一些算例分析探讨边界透水性能变化、土体非线性变形以及非达西效应下土体的固结行为,以期为软土路基工程工后沉降预测提供理论支撑。
研究结论：
(1)土体的非达西效应越强（即起始坡降值越大）,边界透水性能越差（即连续排水界面参数越小）,相同时刻下的固结滞后现象越明显; (2)起始坡降值能同时影响固结过程及最终结果;(3)连续排水边界和起始坡降下初始压缩系数对沉降过程的影响比较显著;(4)本文固结模型可模拟深厚软土路基的沉降过程,相关结论可应用于深厚软土的堆载排水加固过程。
2024 Vol. 41 (6): 40-44 [
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45
活动断裂带大调整量无砟轨道设计与试验研究
*
张政
研究目的：
为满足跨活动断裂带线路铺设无砟轨道需求,提升该地区无砟轨道的线路平顺性与舒适性,提出一种大调整量活动承轨台式无砟轨道。采用ANSYS有限元软件建立整体和轨枕局部有限元模型,分析活动承轨台式无砟轨道的受力特性,在此基础上进行大调整量无砟轨道结构参数优化研究以及疲劳试验研究,分析结构刚度、位移和应变变化情况。
研究结论：
（1）活动承轨台式无砟轨道在列车荷载与温度荷载叠加作用下,最大拉应力出现在轨枕位置,为3.47 MPa,各部件应力均满足强度要求且在轨枕尺寸和材料优化后进一步降低;（2）疲劳试验中随着疲劳加载次数增加,结构横、纵向刚度在疲劳前后变化分别为3.4%和24.2%,结构应变小幅增加,未见塑性变形与明显损伤;（3）仿真与试验结果可为活动断裂带地区无砟轨道设计提供参考和借鉴。
2024 Vol. 41 (6): 45-51 [
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52
中低速磁悬浮铁路路基轨道梁计算方法
*
贺钢, 邹泉锭, 肖世国, 齐远
研究目的：
中低速磁悬浮铁路是一种新型交通运输系统,其路基-轨道梁结构对系统的安全性、运行稳定性和乘坐舒适性有重要影响。为简单合理确定车辆荷载作用下路基-轨道梁结构的挠度和内力以便为实际工程设计提供理论依据,基于Winkler弹性地基上的Timoshenko梁模型,建立中低速磁悬浮铁路路基轨道梁计算方法。
研究结论：
（1）通过拟静力法将车辆动力荷载转换为等效惯性力,结合梁体边界条件,采用Laplace变换方法,推导出了竖向集中荷载作用下轨道基础梁的挠度和内力的计算公式,并通过室内模型试验和现场测试进行了验证;（2）轨道基础梁的挠度和弯矩沿梁体长度均呈中间大、两端小的抛物线型分布模式,二者理论值与试验值的最大误差分别约为10%、5.6%;（3）梁体剪力沿长度呈跨中为零的线性分布,理论值与试验值最大误差约为5%;（4）本文所建立的计算方法可为中低速磁悬浮铁路路基轨道梁的实际工程设计提供参考。
2024 Vol. 41 (6): 52-56 [
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57
高铁大跨连续梁不同约束体系下抗震性能研究
*
周友权
研究目的：
为研究不同抗震约束体系对高速铁路大跨度连续梁桥纵向抗震性能的影响,以一座跨径为(60+100+60)m的高速铁路连续梁桥为工程背景,采用OpenSees软件对全桥进行非线性时程分析,针对不同的设防烈度,从动力特性、桥墩墩底弯矩、墩顶位移、支座位移等方面,对比分析延性体系、减隔震体系以及延性体系加减隔震体系多种工况下桥梁的地震响应差别。
研究结论：
（1）与延性体系相比,减隔震体系可显著延长桥梁结构的自振周期;（2）对于墩高20 m的高铁大跨连续梁按罕遇地震设防时,在Ⅶ度区及以上设防烈度时,桥墩会进入延性,且位移延性系数随着桥墩配筋率的增大而减小;（3）采用延性抗震体系的高铁大跨连续梁,可通过增大配筋率和设置阻尼器减轻桥墩的损伤,使其处于轻微损伤状态;（4）采用减隔震体系可保证高烈度地震区的高铁大跨连续梁桥的桥墩在罕遇地震下处于弹性工作状态,结构的减震率可超过80%;（5）摩擦摆支座体系减震效果好,但需要通过附加阻尼的形式来满足支座设计位移需要;（6）本研究成果可为高铁大跨连续梁桥的抗震设计提供参考。
2024 Vol. 41 (6): 57-63 [
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64
大西高铁牵引供电系统提速方案研究
*
吴亚飞
研究目的：
大西高铁线下工程按时速350 km设计,时速250 km开通运营,拟提速至时速300 km。确定提速改造方案需对既有牵引供电系统供电能力及设备状况进行评估及校验,结合牵引负荷增长需求,按5 min、4 min追踪间隔对全线牵引网电压水平和接触网有效电流进行研究,通过牵引供电设施分布、牵引变压器容量和其他设备容量分析,确定设备补强方案;通过弓网仿真研究确定接触网系统张力,进而校核接触网基础容量及零部件的适应性并确定改造方案。
研究结论：
（1）经对既有牵引供电系统供电能力及设备仿真分析,既有供电设施分布满足提速要求,除西安北牵引变电所牵引变压器安装容量满足要求外,其余牵引变电所均需增容改造;（2）牵引变电所配电装置维持既有布置方案,对容量不满足要求的电流互感器和导线进行扩容改造;（3）接触悬挂线材维持既有型号,正线额定张力调整至28.5 kN+21 kN,同步改造部分接触网零部件;（4）本研究成果可为高速铁路牵引供电系统提速、达速及提质等类似工程提供借鉴和参考。
2024 Vol. 41 (6): 64-70 [
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71
典型气候环境对弓网动态耦合特性的影响研究
*
姚永明, 杨佳, 邵智伟, 王婧, 杨志鹏, 张文轩
研究目的：
针对复杂的气候环境对电气化铁路受电弓-接触网系统的影响展开讨论,重点围绕环境温度、横风和覆冰条件三个方面对弓网系统动态耦合性能影响的研究现状和进展进行阐述,并针对目前的研究,展望了关于复杂气候条件下弓网关系在后续应该重点关注的研究方向和发展趋势。
研究结论：
（1）结合弓网受流过程的动力学特性,丰富环境与电弧温度场的传递特性,加深横风、覆冰条件下接触网振动特性研究;（2）建立多物理场耦合的弓网模型与仿真,充分考虑温度、机械系统、流体和电流等多场耦合效应;（3）改进现有的检测手段与检测算法,及时预测和识别环境因素对弓网系统造成的故障;（4）开发抑制横风引起接触网舞动的装置,研究接触网防冰和除冰技术,减小横风、覆冰对弓网动态受流性能的影响;（5）本研究成果可为弓网关系研究方向提供参考。
2024 Vol. 41 (6): 71-75 [
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76
高速地铁气动荷载对屏蔽门的影响分析
*
赵刚
研究目的：
随着城市的快速扩张,以及都市群的形成,为提高旅行速度,许多城市已建设或即将开始建设速度大于100 km/h的高速地铁项目。高速运行的地铁列车其气动效应会对轨侧设备设施产生脉动风压,作用在屏蔽门上的脉动风压会影响屏蔽门的启闭和可靠性。本文采用三维数值计算方法分析了高速地铁过站越行时,列车速度、活塞风井开闭、有无列车阻塞对轨行区压力波和屏蔽门气动荷载的影响。
研究结论：
（1）活塞风井开关对压力波变化存在影响,活塞风井开启时压力波1 s和3 s内的变化极值都大于活塞风井关闭时;（2）列车运行速度、活塞风井开关、车站内是否存在列车阻塞,三个影响因素相比,列车运行速度对隧道内压力值及屏蔽门气动荷载的影响最大;（3）列车速度为100 km/h时,屏蔽门承受最大风压为 1.042 kPa;列车速度为140 km/h时,屏蔽门承受最大风压为1.486 kPa;（4）本文提出的高速地铁过站越行时压力波特性及对屏蔽门气动荷载的影响规律,可为后期类似工程采取有效防治措施提供参考依据。
2024 Vol. 41 (6): 76-84 [
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85
秦望广场塔楼沉降后浇带提前封闭技术研究
*
江胜学
研究目的：
带超高层物业开发的大型地下综合体,为了不影响裙房和地下室提前投入使用,需要研究超高层建筑沉降后浇带提前封闭可行性,通过杭州富阳秦望广场通道工程实际项目,采用有限元整体建模分析,提出了残余沉降差计算方法,利用试桩静载试验
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曲线确定了桩基线刚度参数,推导出沉降后浇带提前封闭楼层,通过实际监测数据,对理论计算结果进行对比验证。
研究结论：
（1）试桩线刚度与单桩承载力特征值比值在76~119之间,与传统经验值100倍单桩承载力特征值相比,试桩结果离散性较大;（2）塔楼总沉降量与楼层数关系不大,与桩基线刚度取值关系较大;（3）塔楼桩基采用相同线刚度,楼层数与总沉降量成正比;（4）塔楼沉降呈线性发展趋势,理论计算与监测数据基本一致,因成桩工艺控制不稳定,导致工程桩线刚度有离散性,理论计算沉降速率与监测相比均偏小,导致后浇带提前封闭楼层判断有误差;（5）本研究成果可为超高层建筑提前封闭沉降后浇带设计提供参考。
2024 Vol. 41 (6): 85-92 [
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多网融合下市域铁路互联互通关键技术研究
*
蔡君君
研究目的：
近年来国内各大都市圈市域铁路建设呈现加快趋势,多网融合发展方向不明确,主要技术标准、互联互通、运营管理等方面存在差异,为市域铁路建成后功能和效益的发挥带来了阻碍和不确定性。本文研究多网融合模式下市域铁路互联互通关键技术,以期为市域铁路互联互通实施提供全面的技术支撑。
研究结论：
（1）互联互通运营的车辆应兼容,可通过车辆统型、统一车辆编组等方式实现,限界应具有一致性或包容性;（2）土建工程基础设施标准应具备兼容性,满足其他轨道交通列车下线运营条件;（3）供电系统、通信系统、信号系统和站台门系统等方面应具备一致性或兼容性,也可通过机电设备不同制式、系统间转换等方式实现;（4）统筹考虑市域铁路与其他轨道交通在行车组织、运营管理、票务管理和安检系统等方面做到协调统一;（5）本研究成果对轨道交通多网融合下市域（郊）铁路的建设和一体化运营具有一定参考意义。
2024 Vol. 41 (6): 93-97 [
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98
基于TSI的匈塞铁路塞段站场主要技术标准研究
*
秦宝来, 张立阳, 倪家浩
研究目的：
为指导匈塞铁路塞尔维亚段站场工程设计、施工,并便于建成后的运输组织和养护维修,结合项目所在国铁路运输、设备维护及管理需要,基于欧盟铁路互联互通（TSI）条件,对线间距、到发线有效长度、客运设备及车辆设备、站线轨道四方面技术标准展开对比研究。
研究结论：
（1）车站线间距的规定推荐采用塞尔维亚标准;（2）接发客货列车的到发线有效长度一般为 650 m,每隔20~25 km车站到发线有效长度满足750 m;仅接发客车的到发线有效长度：临靠400 m长度站台的到发线,有效长度不小于530 m,临靠220 m长度站台的到发线,有效长度不小于350 m;（3）停靠国际列车的站台长度不少于400 m,仅停靠国内列车的站台长度不少于220 m,侧式站台宽度为4 m,岛式站台宽度为6.66 m,站台高度采用0.55 m;（4）正线和到发线采用60E1型,R260品质钢轨;其余站线轨道采用49E1型,R260品质钢轨;道岔选用UIC道岔系列,根据通过速度选择不同型号;（5）本研究成果对其他欧洲铁路项目站场主要技术标准的选择及国内铁路设计具有借鉴意义。
2024 Vol. 41 (6): 98-103 [
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中国铁路技术标准在亚吉铁路中的经济性分析
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曾扬
研究目的：
通过亚吉铁路的工程建设实践,从分析亚吉铁路沿线的国情、经济发展水平、沿线自然地理特征、施工技术现状和设计方案完善过程入手,分析了亚吉铁路技术标准和工程措施的形成基础和适应条件,形成的埃塞俄比亚铁路设计标准和技术系统过程。参照中国铁路Ⅱ级的标准,以“技术标准属地化、工程措施实用化、生态环境可持续化”的理念整理出了该条铁路的技术标准;以经济性分析为核心,总结出该标准在当地的工程实践和经济发展中不断完善和创新的经验;提出中国铁路技术标准在亚吉铁路中的经济性分析。
研究结论：
（1）在亚吉铁路建设中,要以当地经济条件、技术现状、生态环境、可用资源等支撑能力为基础;（2）埃塞俄比亚铁路建设应与经济规划、生产布局相适应;支撑铁路运营的运输、动力、人力等上下游产业链必须协同发展;（3）埃塞俄比亚铁路技术标准需要在当地的工程实践和经济发展中不断完善和创新;（4）本文研究可为中国铁路技术标准走出去的工程实践提供一定的指导作用。
2024 Vol. 41 (6): 104-108 [
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