Heping Tunnel of Taizicheng-Xilinhot Railway passes through the fault fracture zone.The rock mass in the lithological contact zone is broken,and the intrusive structure and fault structure are developed.The rock has extremely poor stability,and it is a strong water-rich zone,which is prone to water gushing and mud bursts,so the construction safety risk is high.To ensure excavation progress and construction safety while crossing water-rich strata,tunnel seismic exploration techniques such as TSP and geological radar were used to analyze the surrounding rock conditions in advance.This provided technical and safety guidance for tunnel face excavation and allowed for advanced diversion measures to be taken.These measures helped overcome construction difficulties,including dealing with large water yields and reverse slope drainage of long inclined shafts,and enabled waterless operations within the tunnel.The three-bench seven-step excavation method was adopted for the construction of tunnels crossing strong water-rich strata.This technology includes advanced and radial water plugging to effectively control the deformation of surrounding rock,which provides a reference for future tunnel construction in water-rich sections.
通过室内三轴试验,分析了不同含水率及填充土含量对岩堆体剪切特性的影响,结果表明:(1)随着填充土含量的增加,粘聚力表现出先略有减小后显著增加的变化趋势,在 25%时可取得极值,而内摩擦角呈近似线性的减小关系;(2)当含水率从 5%增加到 12%时,粘聚力均呈现出增加趋势;然而含水率从 12%增加到 19%时,粘聚力逐渐降低;(3)随着含水率的增加,内摩擦角不断减小.当含水率为 5%时,随着填充土含量的增加,抗剪强度先增加后减小;当含水率为 12%时,填充土含量增加,抗剪强度先减小后增加,且围压越大,这种规律越明显;当含水率为 19%时,随着填充土含量的变化,不同围压下的抗剪强度呈现出不同的变化趋势,但仍是围压越大,抗剪强度越大.
国外项目的电气化铁路工程设计中,通常需要采用与国内项目有较大区别的设计方法,特别是在典型设备的选型计算上,需要运用IEC、EN、IEEE等国际规范.针对牵引变电所的直流系统,国外项目中通常使用镍镉型蓄电池,而不是国内通用的铅酸型蓄电池.本文以国外项目的典型工程实例为研究对象,根据IEEE-1115规范中对镍镉型蓄电池容量的计算要求,阐述了牵引变电所内直流负荷的统计原则和计算条件,探讨了所内直流电源系统蓄电池容量的计算方法和步骤,并将其与国内规范选型计算结果进行了对比分析.研究结论可为国外项目的牵引变电所直流系统设计提供参考,帮助习惯于国内规范的设计人员快速适应并正确运用国际标准和规范.
随着国家西部大开发战略的推进,高原铁路设计逐渐成为当前重要的研究课题.高原铁路设计不仅需要考虑陡峭的地形条件和地震动等不利因素,还需兼顾严格的位移控制要求,常规的陡坡路基设计方案已不能满足设计需求.鉴于实际工程需要和某高原铁路陡坡路基设计的复杂性,基于TRIZ理论分析设计参数间的相互关系,采用技术矛盾矩阵的方法获得陡坡路基的设计方案,并采用有限差分软件FLAC3D对设计方案进行了验证.结果表明,基于TRIZ理论得到的设计方案在一般工况和地震工况下均能满足设计要求,基于TRIZ理论的高原铁路陡坡路基方案设计是可行的.
探讨了北沿江高速铁路(沪渝蓉高速铁路)在我国"八纵八横"高速铁路沿江主通道中的重要性.随着北沿江高速铁路以及扬州东站北东联络线的开通运营,需要对与其同廊道的宁启铁路在多层次轨道交通中发挥的功能进行统筹规划.首先,基于运输需求发展趋势,对宁启铁路运量需求进行预测.接着,从通道客运功能和中长期货运功能两方面对宁启铁路功能定位进行调整和研究.最后,结合扬州东站北东联络线的建设情况,对调整后的宁启铁路运能适应性进行分析.
随着大数据时代的到来,铁路选线从传统的地形选线、地质选线、环保选线等方式转变为利用地形、地质、环保、拆迁等多源数据信息高度融合的三维地形选线以及快速构建模型的时代.为了满足基于多源地理和地质数据的铁路选线与模型快速构建的需求,提出了一种对海量数据管理以及海量瓦片化的三维模型进行简化抽稀的方法,实现了快速数据的加载和渲染调度,并快速进行网络分发.该研究成果可为铁路选线设计与模型快速构建提供技术支撑.
针对某高速铁路地震后桥梁受损情况及修复方案,研究了修复桥梁工程的顶梁工作对轨道结构稳定性及强度的影响,从减少轨道结构受扰动和缩短修复工作时间的角度,提出了不同顶梁方案在不同轨温下顶梁高度的理论建议值,结果表明:(1)从减少有砟轨道结构扰动的角度考虑,控制顶梁允许高度的主要影响因素为轨道的稳定性;(2)某高速铁路按照建议顶梁高度实施顶梁操作,并在顶梁过程中对桥梁和轨道几何状态进行监测.监测结果表明,钢轨应力及位移均在允许范围内,这验证了轨道适应性理论计算结果的正确性.研究成果可为桥梁病害整治顶梁修复提供参考和借鉴.
为评估新建线路地基加固成桩过程对邻近既有线路基的扰动影响,通过开展现场试验,研究了预应力管桩成桩过程对临近区域土体的变形分布与发展规律的影响,以及不同成桩距离对临近区域土体位移的扰动影响规律.结果表明:(1)试验预应力管桩成桩区(Ⅵ区)距离试验区边界 1 m、5 m、8 m处测点地表最大横向水平位移依次为14.2 mm、12.3 mm、10.1 mm,最大纵向水平位移依次为10.1 mm、2.8 mm、2.6 mm,表明随着距离的增加,地表水平位移量减小;(2)预应力管桩成桩区(Ⅵ区)距离试验区边界 1 m、5 m、8 m处地表隆起依次为 1.7 mm、1.6 mm、0.7 mm,表明距离试验区边界越远,隆起位移越低;(3)试验预应力管桩成桩区(Ⅵ区)地表横向水平位移最大值约为 14.8 mm,在地表以下 5 m、15 m、25 m处横向水平位移约为 12.0 mm、9.7 mm、3.9 mm,表明深层水平位移随深度递减.
在我国电气化铁路的AT供电方式中,直接供电分支线路在供电区段内进行"T"接.然而,当这些分支直供线路发生故障时,既有AT测距系统无法识别故障区段并精确定位.通过分析AT供电方式带直接供电分支线路的电路模型,发生T-R短路故障时的电流分布、吸上电流比特征以及在牵引变电所测量的短路阻抗,提出一种吸上电流比法和电抗法的综合方案,实现了AT供电方式下直接供电分支接触网的故障测距.该方案通过数值仿真验证了其可行性和准确性,并以某高速铁路线路的历史故障报告验证了基于分支点电流比识别故障支线方法的合理性.
为提高铁路客运量预测的精度,在预测精度更优条件下,对马尔科夫模型状态划分区间的取值范围进行了研究,并在此基础上对模型进行了改进.先通过多层感知器神经网络预测了 2004-2019 年北京市的铁路客运量,再运用改进的马尔科夫模型对多层感知器神经网络预测结果进行修正,并与均等划分和均值-方差法划分状态区间的马尔科夫模型的预测修正结果进行对比.研究结果表明,改进的马尔科夫模型降低了预测过程的复杂性,具有更高的预测精度.相比于均等划分、均值-方差法划分状态区间的模型,改进的马尔科夫模型的预测误差分别减少了 0.601%和 0.683%.
黔桂铁路为西部陆海新通道铁路主通道的重要组成部分,其中广西段(南丹—柳州)受路网规划等因素影响,暂缺高质量客运产品,无法满足沿线旅客美好出行需求,而利用既有线开行动力集中型动车组作为本通道客货分流格局形成前的"过渡"方案具有重要意义.根据运量预测结果,考虑采用短编组(9 辆编组)CR200J动力集中型动车组,并结合 2045 年柳(州)河(池)城际铁路建成及干线普速列车部分带流等因素,确定了本线动力集中型动车组的开行径路、对数与停站方案,分析了时间节省效益与能力适应性情况.基于西部陆海新通道内各线主要技术标准及运营特征,提出了沿线动力集中型动车组开行的初步建议.
为确保高速铁路桥梁大跨连续刚构拱施工的安全稳定性,采用有限元软件对昌景黄铁路连续刚构拱的施工方案、索力偏差及结构的非线性对结构线形的影响进行了研究,结果表明:(1)按照顶升方案进行拱肋施工时,需调整拱肋合龙焊缝的宽度,调整量需满足规范限值要求;(2)焊缝宽度调整后,成桥状态无法满足无应力状态法的构形原理,导致成桥线形与原转体施工的成桥线形不相同,因此,需按照顶升施工预拱度计算结果重新向施工方下发线形控制指令;(3)从线形控制角度,建议索力偏差低于设计值时控制在 5%以内;若高于设计值,可按照 10%控制;如果条件限制导致难以精确张拉时,应按照宜超张不宜少张的原则进行吊索的张拉施工;(4)预拱度会导致结构的几何非线性问题,但考虑非线性时主拱及主梁的计算预拱度变化量较小,因此实际施工监控中,连续刚构拱可不考虑因设置预拱度导致结构几何非线性的影响.
日兰高速铁路联络线引入既有京沪高速铁路曲阜东站,线间距仅 6.5 m,对侧新建高速铁路场,线间距20 m,新建铁路对既有高速铁路沉降变形将产生严重影响.本文以该项目路基工程为依托,结合实施工期、安全、经济及技术等指标进行综合比选,通过加强现场试桩及监测,最终在联络线引入路基工程采用桩板+悬臂式挡土墙、轻质混凝土结构,对侧高速铁路场采用CFG桩+扶壁式挡土墙路基结构,以减少新建铁路施工对现有高速铁路的影响.研究成果可为临近高速铁路地基加固提供参考借鉴.
隧道开挖后会使隧道周围一定范围内地下水位下降,造成地表出露的泉点减流与疏干,这种环境负效应在岩溶地区尤其突出.本文对岩溶地区隧道影响浅层泉点的量化方法进行研究.首先,根据浅层岩溶水循环特征,将浅层岩溶泉点划分为接触型(Ⅰ)、侵蚀型(Ⅱ)和暗河型(Ⅲ),分析泉点泉域边界条件,确定了泉域圈闭原则.其次,总结归纳了隧道对于浅层泉点影响范围的预测方法.最后,提出了隧道影响泉点的 4 种模式,即无影响型(A)、减流影响型(B)、泉点疏干型(C)和泉域疏干型(D),以及不同模式泉点流量受影响程度的量化方法.以川东隔挡式构造某隧道为例,对提出的隧道影响浅层泉点的量化方法进行应用,预测隧道对 5 个地下水有疏干影响,对 3 个地下水点有不同程度的减流影响.
智能机器人搬运铁路电务检修基地中待检修设备可极大提高日常运营维护的智能化水平.本文针对智能机器人在日常巡检过程中受到铁路电务检修基地室内通道及其自身实际运行工况等限制,提出了改进的蚁群算法以获取最优路径.首先,基于图论和二维栅格法对电务检修基地的室内布置进行环境建模.然后,通过分析智能机器人在实际工况下的各种约束,建立以路径最短、最平滑为目标的路径规划模型.接着,引入"分类学习"思想,增加蚁群蚁种,优化信息素更新策略,基于"节约里程法"思想在状态转移规则中引入距离节约因子,增加蚁群搜索方向等来改进传统蚁群算法.最后,通过实际案例进行仿真验证,本文算法与其他两种改进蚁群算法相比,路径距离更短、更平滑.
中老铁路友谊隧道穿越盐岩地层,石盐含量高达 80%,国内外罕见.隧道穿越盐岩地层时发生了较为严重的开裂、底鼓和变形等病害.结合现场补勘及监控量测,对衬砌开裂和变形机理进行了深入研究.研究结果表明:(1)盐岩段衬砌开裂和变形主要是由盐岩重结晶作用产生的膨胀力引起;(2)重结晶易发生在初支与二衬间空隙、初支与围岩间的空隙、离开挖轮廓距离较近的围岩裂隙内;(3)重结晶作用的发生程度与盐岩含量和地下水发育程度紧密相关;(4)对仅施作矮边墙及仰拱段落,随着膨胀力的增大表现出不同的受力状态;对于全环衬砌地段,当膨胀力大于 126 kPa时,衬砌将出现开裂破坏;(5)对于盐岩段衬砌,应重点控制地下水流动,防止盐岩重结晶发生,同时采用圆形以结构加强,以防止隧道开裂变形.
依托北京地铁 19 号线草桥站—右安门外站区间下穿京沪高速铁路工程,借助FLAC3D软件研究了地铁运营振动对上跨高速铁路线路及相关设施位移的影响,结果表明:(1)在该工程影响范围内的 8 处硬横跨接触网杆,支柱横线路面偏差最大为 0.016°,支柱倾斜率最大为 0.028‰,接触网立柱沉降最大值为1.9 mm,差异沉降最大值为 0.3 mm;(2)对于 6 处悬挑式接触网杆、2 处矩形横腹板柱、1 处信号灯及 1 处电线杆,支柱横线路面偏差最大为 0.010°,支柱倾斜率最大为 0.018‰,接触网立柱沉降最大值为 2.1 mm;(3)上跨高速铁路线路最大沉降为 1.61 mm;(4)上跨高速铁路线路及相关设施位移均小于控制标准.研究结果可为类似下穿工程提供参考.
小流域暴雨洪峰流量对铁路排洪工程设计以及铁路运营防排洪工作具有重要意义.受限于老挝当地基础设施建设,缺乏足够的水文设施支撑相关水文信息的采集,水文实测资料匮乏且水文资料序列较短,这成为中老铁路磨万段排洪工程设计以及运营期间防排洪工作的重难点.通过建立雨量-流量监测系统获取实测小流域暴雨洪水资料,再利用实测数据对小流域暴雨洪水数值模拟系统进行参数校对,构建了磨万铁路典型小流域生态-水文-岩土耦合条件下暴雨洪峰数值预报系统.研究成果为解决铁路小流域暴雨洪水计算提供了一种新思路,对今后水文资料匮乏地区的铁路水文计算具有重要的应用价值.
聚焦新型城镇化发展要求,应积极有序推进都市圈市域(郊)铁路高质量发展.立足成都都市圈发展阶段,市域(郊)铁路发展仍应以利用铁路资源开行市域(郊)列车为主,新建市域(郊)铁路为辅.通过实地调查和分析,剖析目前成都铁路公交化面临的关键问题,借鉴国内外铁路公交化运营实践案例,从网络化构建、优化开行方案、枢纽交通衔接一体化、乘客出行便捷度以及票务互联互通等方面提出建议,以期探索出适应都市圈铁路公交化高质量、可持续发展的服务模式.
二元结构边坡是指上部为土层、下部为基岩的一类边坡,其破坏模式通常为上覆土层沿土-岩界面或风化层界面发生滑动.由于边坡各部位坡度、上覆土层厚度的差异,导致边坡潜在滑面上的应力状态具有差异性,研究其滑面上的应力分布规律对优化边坡加固方案具有重要意义.本文以某桥梁边坡为例,采用点安全系数法对其土-岩界面上的点安全系数分布进行分析研究.结果表明,该边坡在原加固方案下具有较好的稳定性,但支护量较大.基于土-岩界面点安全系数分布的优化加固方案不仅能满足边坡稳定性需求,同时减少了工程数量,降低了工程造价.
