Innovative restoration method for concrete track settlement

An active application of a concrete track is expected for the future construction of railroads. For successful concrete track construction and operation in earthwork areas, the residual settlement should be reasonably controlled by using an appro- priate method. The maintenance for excessive settlement is very difficult on the operating line because the maintenance method is very restrictive. The objective of this study is to introduce pressurized rapid-hardening cement grouting （PRCG） method to restore a subsided concrete track without any adverse effects on train operation. This method involves the use of special types of materials （very quick hardening and middle-hardening mortar）, compact grouting equipment, and a special construction process. In spite of the extremely restrictive environment, this method has been demonstrated to be very effective and reasonable through laboratory and field tests.

有轨电车嵌入式轨道路基不均匀沉降限值研究

为确定有轨电车嵌入式轨道路基不均匀沉降的具体限值,根据多刚体动力学和有限单元法,建立考虑路基不均匀沉降的有轨电车车辆-嵌入式轨道-路基耦合动力学模型。详细分析在自重荷载作用下路基沉降幅值和波长对嵌入式轨道几何形态的影响规律,识别出对车辆和轨道结构动力响应较为敏感的路基沉降波长,并基于轨道板疲劳寿命得到路基不均匀沉降限值。研究结果表明:(1)在自重荷载作用下,余弦形路基不均匀沉降区域内钢轨的跟随性变形曲线也呈现为类余弦形,与普通扣件离散支承式无砟轨道的钢轨变形曲线基本相同;(2)随着沉降波长增加,车体垂向加速度和嵌入式轨道结构的动力响应均呈现先增加后减小的变化趋势;当路基沉降波长取10 m时,车体垂向加速度、钢轨动位移、轨道板动位移和轨道板弯曲应力都取得最大值,从而说明敏感路基沉降波长为10 m;(3)为保证有轨电车嵌入式轨道的60年服役年限,建议严格控制波长10 m以下的路基不均匀沉降,波长为20 m路基不均匀沉降对应的沉降幅值不应大于24 mm。

双线盾构隧道下穿铁路路基施工过程数值模拟

以某地铁项目为工程背景,利用Midas有限元软件模拟了软土场地地铁盾构隧道掘进过程,研究软土地区双线盾构隧道在不同埋深与下穿角度下施工引起的铁路路基变形规律。结果表明,路基沉降分为4个阶段,分别为左线盾构开始施工至施工到路基轴线下的第一阶段,左线盾构施工从路基轴线下到左线贯通的第二阶段,右线盾构开始施工至施工到路基轴线下的第三阶段和右线盾构施工从路基轴线下到右线贯通的第四阶段;埋深越小,盾构施工引起的路基沉降越大;当下穿角度较大时,地层变形和路基变形以弯曲变形为主;随着下穿角度减小,路基扭曲变形逐渐明显,最大沉降量以及不均匀沉降量增大。

基于列车响应的运营期高速铁路桥梁沉降阈值

为保证铺设纵连式无砟轨道的桥梁沉降区运营期内的列车动力性能,基于某高铁线路长期沉降监测数据,分析并归纳了运营阶段桥梁沉降特点,建立车辆-轨道-桥梁动力耦合振动模型,分析不同桥梁沉降形式对列车动力响应影响,并提出运营期间高铁桥梁沉降阈值。结果表明:桥梁差异沉降包括桥墩差异沉降和路桥路基段差异沉降。桥墩沉降主要以单墩、双墩及多墩交叉升降为主;路桥路基段沉降包括过渡段台阶式不均匀沉降和路基余弦型不均匀沉降。列车行驶于单墩抬升区域时引起的列车动力响应最大;路基余弦型不均匀沉降比过渡段台阶式沉降对列车振动更不利。基于列车行车动力响应,综合考虑当桥梁发生5 mm徐变时,铺设纵连式无砟轨桥梁桥墩差异沉降阈值为10 mm,桥后45 m范围内路桥路基段不均匀沉降阈值为8 mm。

运营地铁盾构隧道基底沉降的影响因素分析

隧道基底沉降不仅影响地铁列车的正常运行和乘客的舒适性,严重时会造成隧道结构病害,目前的研究主要集中在长期沉降预测和单因素影响分析,非常有必要开展隧道基底沉降的多影响因素分析。以郑州地铁1号线某盾构隧道区间为工程实例,构建三维有限元数值模型,采用人工激振力模拟地铁列车竖向荷载,提取数值模拟结果的动应力和静偏应力数据,引入循环荷载作用下累积塑性应变计算公式,采用分层总和法计算得到隧道基底沉降,研究了隧道周围土层性质、道床脱空深度和地铁列车运行速度等因素对隧道基底沉降的影响,研究结果表明:数值模拟的隧道基底沉降和发展规律与现场实测结果具有较高的吻合度,验证了有限元模拟的准确性;隧道基底沉降随着周围土层砂粒含量的提高而减小;道床脱空尺寸会加剧隧道和道床板中应力集中和振动放大现象,增大隧道下卧土层的动偏应力和基底沉降;提高车速会增大基底沉降的横向影响范围;采用正交试验法、极差分析法和方差分析法得到了隧道沉降对各因素的敏感性,从大到小依次为:土层性质、车速和道床脱空,其中,土层性质为高度显著水平、车速为显著水平。研究成果对运营地铁盾构隧道的变形监测、安全评估和加固处理具有一定的参考价值。

建筑安装工程造价咨询过程跟踪与结算审核研究

建筑安装工程造价咨询的全过程跟踪与结算审核服务是指在建筑安装工程项目的全过程中对造价方面进行咨询、跟踪与审核的服务。这项服务的目的是确保项目的造价控制和管理能够得到有效实施,最终达到质量要求,并实现项目的经济效益。专业的咨询和审核可以帮助项目方了解项目的造价情况,及时调整和优化项目的预算和合同条款。文章阐述了建筑安装工程造价咨询的概念,分析了工程造价咨询过程跟踪与结算审核的主要内容及实施的必要性,研究了建筑安装工程造价咨询过程跟踪的注意事项和建筑安装工程造价结算审核的优化策略。

地铁隧道道床沉降整治研究

在软弱地层条件下,临近地铁的新建工程会引起地铁隧道位移,进而引起道床沉降、改变道床线型、影响行车安全。为研究整治这一类地铁道床结构病害,文中结合某地铁工程的实际案例,通过多方案比选,选定原位浇筑薄支墩法,并通过理论计算、调整临时支撑间距来减少整治工程量,在实现安全的、不中断运营效果的同时,也快速地完成了整治隧道结构沉降带来的道床线形病害问题,可为同类型道床病害处理提供借鉴与参考。

软土场地双线盾构地铁隧道施工数值模拟分析

以天津软土场地某双线盾构地铁隧道为研究对象,数值模拟了地铁盾构隧道掘进过程,研究不同计算方法、不同隧道埋深以及不同双线净距对地表沉降的影响。研究结果表明,双线净距越大、隧道埋深越小时,等效圆法所得的地表沉降结果与工程经验相差较大,不适用于双线隧道盾构施工地表沉降预测;叠加法能考虑双线隧道的相互干扰作用,获得地表W形沉降曲线;双线净距较大且隧道埋深较小时,地表沉降呈W形沉降模式,其他情况下均为V形沉降模式,地表沉降最大值随着隧道埋深和双线净距的增大而减小。

列车轴质量和土工格室加固道砟对路基沉降的影响

建立有砟轨道-路基三维有限元模型和土工格室模型,利用相位荷载模拟列车动荷载,研究列车轴质量和土工格室加固道砟对路基沉降的影响。模拟结果表明:在正弦相位荷载作用下,各轨枕之间位移变化基本一致;随着列车轴质量的增加,有砟轨道沉降显著增加;铺设土工格室加固后,有砟轨道的侧向位移和竖向沉降分别降低了约60%和11%;在重载情况下,土工格室加固效率有所降低,但改变土工格室刚度可以改变其加固效率;当土工格室刚度在400~800 MPa时,对重载路基的加固效果较好。

一种组合方法预测地铁轨道沉降变形

轨道变形是影响地铁安全运营的重要因素,对地铁轨道变形进行监测和预测具有重要意义。论文基于极限学习机(ELM)、粒子群优化(PSO)算法,构建了小波去噪的PSO-ELM组合模型,有效解决了监测数据波动性干扰预测结果和模型参数选取随机性影响预测精度的问题。以某市地铁2号线轨道监测数据为例进行实验分析,表明该组合模型比单一ELM模型、小波去噪ELM模型的预测精度更高,预测误差发散性更小,具有更高的稳健性与适应性。

地铁盾构隧道下穿既有铁路对股道沉降的影响分析及桩筏加固技术

针对北京地铁6号线富水砂层地区地铁盾构隧道下穿京承铁路工程项目,运用Plaxis 3D这一先进的岩土有限元分析软件,构建一个基于小应变土体硬化刚度本构(HSS)的动态掘进模型。该模型旨在深入分析桩筏加固方案对盾构施工过程及其对京承铁路的关键性影响。研究表明,在不采取任何保护措施的情况下,盾构隧道穿越股道将导致股道纵向沉降超出黄色预警值4mm的标准,最高沉降值达到5.2mm。然而,当实施桩筏加固方案时,沉降的最大值显著降低至1.5mm,从而证实了该加固方案在确保京承铁路行车安全方面的显著效果。

Sentinel-1A数据在填海区地表沉降监测中的应用分析

针对填海区形成的地表浅层的地质结构不稳定、易受建筑荷载影响等问题,本文基于12景Sentinel-1A数据,采用两轨法对填海区进行沉降监测分析。结果表明,填海区地表呈现不均匀沉降现象,2021年最大沉降量为-9.6mm,最大抬升量为13.4mm,分析其原因可能是由填海造陆形成的地表浅层地质结构不稳定造成的。同时,基于二等水准数据对InSAR反演沉降结果进行精度评估,结果表明,InSAR反演填海区地表沉降与二等水准测量结果有较好的一致性,最大偏差为3.55mm,最小偏差为0.28mm,STD和RMS值分别为1.25mm、1.86mm。

基于小波去噪及优化极限学习机的城市轨道沉降预测

地铁轨道结构变形是影响地铁安全运营的重要因素,尤其是在沉降变形方面,因此监测地铁轨道沉降变形,同时根据监测结果对轨道的沉降变形趋势进行准确判断具有重要意义。本文以某市地铁2号线轨道监测数据为例,发挥小波分析与极限学习机(ELM)模型在数据处理、数据预测中的优势,将粒子群优化(PSO)算法用于ELM模型参数优化中,构建基于小波去噪的PSO-ELM组合预测模型,进行地铁轨道的沉降变形预测研究。通过小波分析进行监测数据去噪,解决了监测数据不稳定带来的预测结果的干扰问题;通过构建PSO-ELM组合预测模型,解决了模型参数选取随机性带来的预测精度受限问题。本文将提出的小波去噪PSO-ELM模型与单一ELM模型、小波去噪ELM模型的沉降预测结果进行对比分析,结果表明本文提出的组合预测模型预测精度最高,同时预测误差不会随预测期数的增加产生明显变化,具有较高的稳健性与适应性。

自动化监测系统在地铁隧道保护中的应用

地铁临近施工可能会对地铁隧道的稳定性和安全性造成影响,自动化监测相对于人工监测具有更高的实时性、精度和效率,能够节约人力资源,提供长时间稳定的监测,并具备预警功能,有助于及时发现问题并采取相应的措施,从而保障隧道结构的安全运行。本文结合实际工程案例,利用自动化监测系统,通过监测隧道内道床沉降、水平位移、管片收敛和两轨高差等内容,研究地铁临近施工对地铁隧道变形产生的影响,结果表明:道床沉降累计值变化范围为-18.9 mm~-0.1 mm;水平位移累计值范围为-1.2 mm~11.8 mm;管片收敛累计值范围为-2.3 mm~6.1 mm;两轨高差累计值范围为-1.7 mm~1.6 mm,可以得知,基坑施工期间对道床沉降、水平位移、管片收敛影响较大,工后道床沉降累计值持续增加,水平位移累计值、管片收敛累计值趋于稳定,整体而言,两轨高差累计值受施工影响较小,但仍需进行定期监测以确保地铁的稳定运行。

盾构下穿超大型运营铁路枢纽施工力学特性研究

以郑州市轨道交通8号线五龙口站—同乐站区间盾构下穿郑州北编组站工程为依托,通过三维有限元分析并结合现场实测数据,分析盾构穿越超大型铁路编组站过程中的施工力学特性。结果表明:盾构区间双线穿越后,路基、轨道变形呈“V”型,且盾构区间范围内沉降大,远离盾构区间侧沉降小,与理论Peck公式规律大致相同;沉降变形是自下而上传递的,故轨道沉降小于路基沉降,但两者变化趋势大致相同;路基沉降、轨道沉降均满足控制值要求,3-5-3扣轨加固方案安全可行;仓库桩基最大沉降6.443 mm,满足10.000 mm控制值要求,桩基差异沉降亦满足控制值要求,盾构下穿对仓库桩基影响较小。

普速铁路隧道整体道床下沉产生机理与整治技术优化研究

随着列车轴重、轴次的不断增长和服役年限延长,于上个世纪70年代修筑的普速铁路隧道整体道床陆续出现开裂、不均匀沉降等病害。本研究从病害产生机理出发,以兼顾行车与施工的前提下,对既有病害整治方法进行优化,提出使用快速早强材料注浆抬升道床、修复裂缝和同步更换支承垫石的方法。整治效果表明:该施工方法对于整治现有普速铁路整体道床不均匀沉降和开裂是可行的;注浆后现场实测轨距、水平、高低等静态检查结果符合作业验收标准;轨检车动态检查结果表明整治后轨距、水平、左高低、右高低、垂向加速度等项目标准差较整治前分别下降59.85%、16.07%、68.69%、72.53%、29.51%;本研究将为类似普速铁路隧道整体道床病害整治提供实证依据。

针对高速铁路隧道的沉降观测

贵南高速铁路A隧道全长10.130 km,结合A隧道几年来测量实践,通过隧道沉降观测技术的应用,为预估无砟轨道施工是否具备条件、保证铁路开通运营后列车平稳运行提供可靠的数据支撑,也可在其他长隧道施工中推广应用。

路基沉降对无砟轨道力学性能及运行舒适性影响研究

路基沉降对无砟轨道结构耐久性、线路平顺性、行车舒适性及安全性不利。为研究路基沉降对轨道及行车的影响,基于有限元及车辆-轨道耦合动力学理论建立路基沉降作用下静动力学模型,分析路基沉降对无砟轨道力学性能及列车运行舒适性的影响。基于计算结果,路基沉降敏感波长范围为5~25 m;通过非线性最小二乘法拟合得出车体垂向加速度与波长、幅值的关系公式,进而推导出路基沉降幅值限值计算公式,建议对沉降幅值15 mm以上的路基结构采取处理措施并加强观测,同时应避免产生幅值20 mm以上的沉降。研究结果表明,轨道结构变形、应力、弯矩均随沉降波长、幅值增大而增加;随波长增加车体垂向加速度先增大后减小,随幅值增大近似线性增大。

地铁运营线路冷冻法施工联络通道沉降后道床结构整治施工技术分析

随着近年来全国各地大量地铁线路投入运营,地下线冷冻法施工的联络通道处受地下水、地质、外部施工等多种因素的影响,隧道及线路沉降情况日益突出。为对沉降稳定后的运营线路进行整治,研究和掌握下沉量≥81 mm时的轨道整治施工技术,规范运营线路施工流程,确保施工及运营安全。为整治施工提供切实可行的依据,经研究制定了地铁运营线路冷冻法施工联络通道沉降后道床结构整治施工技术。文章结合某市地铁2号线的施工实际,分析了施工过程中的施工工艺、控制措施和注意事项。

铁路路基沉降监测和评估系统设计与应用

针对传统人工监测方法存在的成本高、时效性差、易受环境影响等问题,文章基于物位计的监测手段,采用物联网技术,实现了对铁路路基的全天候、实时的远距离实时监控;将采集到的数据进行可视化处理,形成实时监测页面。通过该系统,能够实现铁路路基沉降的远程、实时、高精度监测和预警功能。在准确指导现场路基施工填筑速率的同时,还能用来推算评估路基工后沉降、预测路基沉降趋势,服务于指导施工以及满足铁路运营要求。