铁路路基浅埋式桩板结构极限状态法荷载组合与配筋设计研究

我国铁路工程设计正从容许应力法向极限状态法转轨,2019年实施的《铁路路基设计规范(极限状态法)》缺少桩板结构极限状态法设计的荷载组合和配筋相关规定。桩板结构作为应用广泛的地基处理方式,有必要研究其极限状态法设计方法,为铁路路基设计全面转轨提供基础。通过系统研究浅埋式桩板结构极限状态法与容许应力法的荷载组合与配筋设计理论,采用有限元方法对瑞九铁路典型浅埋式桩板结构的荷载组合与配筋进行计算分析对比,主要结论为:(1)浅埋式桩板结构采用铁路桥涵极限状态法与铁路桥涵容许应力法荷载组合存在较好对应关系,设计方法转轨衔接流畅;(2)铁路桥涵极限状态法计算正截面承载力控制的板配筋量比铁路桥涵容许应力法计算配筋量多出约23%,安全余度存在较大差别;(3)浅埋式桩板结构采用建筑极限状态法设计存在组合值系数不明确、板抗剪安全余度低和裂缝控制配筋量低的问题,可靠度存疑,不建议采用。

沿海高铁滨海平原软土力学特性研究

根据沿海高铁汕头至汕尾段定测勘探成果,对上千组土工试验数据进行统计分析,研究不同沉积成因的软土工程地质特性,并结合实际工程分析软土对工程建设的影响。结果表明:滨海沉积相、泻湖相、三角洲冲积相软土含水量约40%~60%、孔隙比大于1.2、压缩系数大于0.5,结构松散软弱,属于高压缩性土;榕江三角洲冲积相软土分为两层,形成于两个海潮沉积旋回,其承载力特征值分别为60、80 kPa,两层淤泥质土需考虑软土震陷;三角洲沉积相粉细砂层多夹淤泥或淤泥质土,属层状构造土,力学性质具有横观各向同性,采用砂井或插塑板处理地基的效果较好。

苏州火车站站前广场地下空间出租车场内部流线设计研究

地下空间内设出租车场等客和接客,车场规模受到特定车行流线和地下结构布置的极大影响。通过探讨两者之间的关系,结合具体项目情况,创造了一种全新的出租车场模式,有效解决了一定规模的地下空间里出租车流线的顺畅处理和数量能力问题。

高速铁路大跨度预制装配式明洞分块模式和建造方法研究

基于某拟建高速铁路浅埋隧道穿越丘陵区域的工程地质条件,提出满足时速360km列车建筑限界和疏散安全空间的5种明洞衬砌横断面形式。通过对比5种明洞衬砌在回填土体压力作用下的内力,并考虑钢筋混凝土管片预制、运输和现场组装的便利性,对比和分析了对应5种装配式明洞衬砌管片划分方式、管片间接头形式及其防水构造。同时设计出由3块A型管片、2块B型管片和2块C型管片以通缝方式组装的预制装配式明洞建造方法。

松散围岩大断面钻爆法隧道施工阶段有限元计算研究

以惠盐高速公路深圳段改扩建工程钻爆法段为工程背景,提出一种对钻爆法隧道各施工工况进行全过程模拟的地层-结构有限元计算方法,该方法可对围护结构、临时结构内力进行计算并得到各分步施工工况的计算内力,从而对其设计参数进行校核,可对钻爆法隧道施工围护结构、临时结构及超前支护参数的设计提供重要参考。经计算,本文结构设计参数满足规范要求。

基于孔压静力触探测试的改进分层总和法在软基沉降预测中的应用研究

分层总和法在高速公路软基沉降的预测中得到了广泛的应用。然而,由于基于钻探的土层划分往往比较粗糙以及基于室内试验的压缩模量确定不太可靠,导致沉降预测与实际偏差较大。孔压静力触探(CPTU)作为一种新型的多功能原位测试技术,可以同时测试得到锥尖阻力、侧壁摩阻力和孔压沿深度的连续剖面,较好地改善这一状况。以连盐高速公路为研究实例,采用多变量统计分析中的最优分割理论,基于CPTU高精度测试数据对土层进行了精细划分,并通过实际沉降观测资料的反演分析确定了基于CPTU的压缩模量计算方法,进而通过对高速公路实测沉降和CPTU预测沉降的比较,验证了文中计算方法的有效性。

中等跨径斜拉桥塔梁弹性约束装置的减震效应研究

对于高烈度设防区的中等跨径斜拉桥,往往采用漂浮或半漂浮体系结构,为防止梁端位移过大,需在桥塔和主梁之间设置合理的弹性索约束。为了得到合理的弹性索刚度值,以一座中等跨径混凝土斜拉桥为例,首先推导了塔、梁之间弹性约束刚度值的估算公式,并建立桥梁的动力分析模型,利用反应谱方法分析了弹性约束装置刚度参数变化对桥梁动力特性、索塔内力和塔顶、梁端位移的影响规律,通过参数分析得到了与公式计算值相吻合的最优解。分析结果表明:本文的弹性索刚度估算公式可以较准确估算弹性索的刚度初始值;弹性索能有效地控制漂浮、半漂浮体系斜拉桥过大的梁端位移,并改善斜拉桥索塔的受力状况。

单洞双向公路隧道火灾人员疏散救援研究

为了研究单洞双向公路隧道在发生火灾时隧道内部人员的逃生问题,首先结合PHOENICS计算软件建立了某特长单洞双向隧道的计算模型,其次参考实际情况选取了5 MW、20 MW及30 MW下的共计27种火灾计算工况,通过计算得出了火灾的烟雾场、温度场、CO、能见度以及控制风速的情况。进一步结合以上研究成果,并借助于Pathfinder人员疏散软件,以Crane修正模型及FED死亡模型为基础,同时以"高温CO"叠加伤害为原则,进一步从上述27种工况中选取10种典型计算工况对人员的疏散逃生情况进行了分析研究。研究得出:对于火灾规模为20 MW时,在交通堵塞的情况下人员能够在613.5 s内安全疏散,且无人员死亡;当火灾规模为30 MW时,在交通堵塞的情况下,主隧道纵向通风风速为1.0 m/s和2.0 m/s时,人员不能安全疏散,主隧道纵向通风风速为3 m/s时,人员能安全疏散,但疏散速度最慢的人员安全性难以保证,故建议30 MW火灾下主隧道的纵向通风风速应大于3 m/s。

复杂城市环境下地球物理勘探技术研究进展

近十年来,在城市地下空间开发利用中,由于建筑物阻隔与强干扰影响,既有地球物理勘探技术应用过程中遇到了实施过程困难、数据质量低、勘探精度等难题,尤其在房屋密集区的勘探中困难重重,甚至出现勘探盲区。本文系统地总结了复杂城市环境的勘探技术,在阐述密集空间和抗干扰两个方面的探测技术进展的基础上,介绍了多源地震勘探技术的研究进展。展望未来,以科学问题为导向,利用以新通讯技术和新传感器材料为基础的微动谱比技术、密集台阵微动测技术、光纤声波传感技术等多种地面地球物理探测技术是复杂城市环境下勘探技术的方向。开展多源地震勘探、联合反演和成像,并提取研究对象的综合横波速度正日益成为提高城市复杂环境下地球物理勘探的有效途径,具有广阔的应用前景。

公路隧道通风系统局部结构阻力研究

公路隧道通风系统中存在着大量的局部三通、变径及弯道结构。为了研究公路隧道通风管段在三通、变径及弯道结构处的通风风流的运动形式及局部阻力损失系数,文章采用Fluent计算软件,考虑不同影响因素,对公路隧道通风系统的三通结构(斜向合流、直向及斜向合流、斜向分流、直向及斜向分流)、变径结构(突扩、突缩、渐扩、渐缩)、弯曲风道等工况进行了研究。结果表明:(1)在斜向合流时,支、主流面积比A3/A1和夹角θ对局部阻力损失系数ζ的影响较大,断面形状和支、主流流量比Q1/Q3对ζ的影响较小;(2)对于斜向分流,支、主流夹角θ、面积比A3/A1和流量比Q1/Q3对局部阻力损失系数ζ的影响较大,断面形状对ζ的影响较小;(3)对于突扩、突缩风道,两段截面的比值对局部阻力损失的影响系数均非常明显,断面均宜设计为圆形;(4)对于弯曲风道,局部阻力损失系数ζ将随着弯曲半径r的增大而减小,同时弯曲半径r不宜小于弯道直径D。另外局部阻力损失系数ζ将随着弯曲角度γ的增大而增大,且宜为圆形。

自主可控的城轨云与大数据平台关键技术研究与应用

随着云计算、大数据、物联网、人工智能技术的演进,城市轨道交通由单线运营向网络化运营模式转变,在新业务模式下建设城市轨道交通云平台与大数据平台,实施互联网战略,推进信息化与智能化,可有效实现业务管理的标准化,提高运营生产及管理效率,提升运营服务水平,降低运营成本。以智慧城轨发展纲要为指引,针对当前城轨云与大数据建设、运营实践过程中存在的设施自主可控、数据融合共享、运营安全高效等痛点问题,深入开展城轨云与大数据云网安全体系、运维管理体系等方面的关键技术研究,形成了自主可控的城轨云与大数据平台关键技术研究成果,为推动城市轨道交通数字化、智能化、智慧化的转型升级提供参考和借鉴。

城市钻探盲区的地质勘探方法研究与应用

研究目的:在城市轨道交通建设中,存在因某些原因无法开展钻探工作但可以进行物探作业的钻探盲区,其通常位于房屋密集区内,常规物探方法没有足够空间开展工作,导致市政工程勘察设计工作中存在资料缺失的问题。研究结论:(1)针对城市地质勘探中存在钻探盲区的现象,本文提出了一种基于标准区钻探物探统计特征的综合勘探方案,首先在标准区开展多种勘探方法试验的基础上,系统分析了各种物探方法的成果指标,再将标准区的指标参数推广应用于与其有相同特征的钻探盲区中,进而实现钻探盲区的地质勘探工作;(2)微动H/V谱比法和微动台阵法可应用于钻探盲区的地质勘探中,两者具有近似的勘探准确率;(3)本文提出的综合勘探方案在给出覆盖层起伏和不良地质发育情况时也给出了相关成果的准确率,满足轨道设计在钻探盲区的技术要求。

河源断裂带对京九高速铁路工程安全影响研究

研究目的：京九高速铁路沿河源活动断裂带行进，河源断裂带为发震断裂，曾因新丰江水库蓄水发生过国内唯一的水库诱发破坏性地震。河源断裂带的活动性对高速铁路线路位置以及工程措施的选择具有重要影响。本文通过资料收集、遥感解译、野外地质调查，结合物探、钻探、断层物质测年等综合勘察方法，对河源断裂带的结构、发震特征及其对京九高铁的影响进行研究探讨。 研究结论：（1）河源断裂带主断裂分为南段、中段和北段三个支断裂，总体倾向南东，倾角在30°～60°之间；（2）河源断裂为第四纪早一中更新世断裂，非全新世活动断裂；（3）河源断裂带沿线发生的地震主要集中于主断裂中段靠近新丰江水库附近，地震活动主要为水库诱发地震，为浅源地震；（4）河源断裂带中段地震活动频繁，加之东江冲积平原松散覆盖层对振动有放大作用，结构容易形成疲劳损害，宜对该区域抗震设防等级提高一级；（5）河源断裂带两盘有缓慢变化的差异沉降，建议以高速铁路低填路堤形式跨越河源主断裂北段，并加强路堤本体及边坡柔性防护措施；（6）线路跨过河源主断裂后，距离断裂较远的右侧方案可较好地规避河源断裂带及其次级断裂形成的破碎带的影响；（7）该研究成果可为穿越活动断裂带的高速铁路选线与设计提供借鉴和参考。

铁路隧道工程系统分解结构( EBS) 标准及应用研究

工程系统分解结构(EBS)是铁路工程全寿命周期集成化管理的基础。为进一步验证和深化应用铁路隧道EBS标准,以铁路隧道为工程背景,介绍了铁路隧道EBS分解体系理论;通过将EBS编码分解为项目码和构件码的方法,在软件中生成附带EBS编码的工程量信息,用数据交换公共语言XML格式化EBS工程量清单,再通过EBS编码的相互映射,生成最终的EBS工程量清单;通过按EBS标准分解构件、划分工点以建立隧道BIM模型,利用BIM模型工程量提取功能,编写脚本实现EXCEL数据与模型数据关联,自动生成EBS工程量清单。验证和应用研究结果表明,铁路隧道EBS标准可以较好地应用于BIM模型构建和工程量计算软件,然而当前的隧道EBS标准也存在更新不及时、内容不全面、精细度不足等问题。最后结合铁路BIM联盟三大数据标准的特点,提出铁路隧道EBS标准下一步研究工作的主要方向。

综合微动技术在昆明地铁勘探中适用性的量化研究

在昆明地铁5号线针对某房屋密集区提出的勘探方案中采用了综合微动技术,由于微动法勘探成果的实际精度受反演参数影响较大,需要评估勘探成果的适用性,为设计提供措施依据。针对该问题,从覆盖层厚度和解释异常规模两个角度对所有方法成果的准确率进行了量化分析,为设计冗余提供了参考依据。通过实际量化统计发现,综合微动技术的准确率能够满足轨道设计技术要求,综合微动勘探成果可以应用于市政勘探设计。

武汉城市圈城际铁路经营策略研究

为适应武汉城市圈经济社会发展需要,城际铁路的开通运营可以更好地满足沿线城市圈客流的出行需求。在阐述武汉城市圈城际铁路现状的基础上,针对客流需求、票制票种、财务折旧等影响因素进行分析,提出武汉城市圈城际铁路经营策略,即:运输组织匹配客流需求,票种类型适应市场供求,补贴优惠符合可持续运营需要,沿线城际铁路配套设施设备,城际铁路沿线资源综合开发利用,不断提高武汉城市圈城际铁路经营效果。

桩基承台两种设计模式的受力分析

指出桩基承台设计模式可分为"梁式体系"和"撑杆—系杆"体系,对桩基承台两种设计模式下的受力特征以及不同设计模式的运用与选择进行了初步分析,对某工程桩基承台进行了设计模式选择并作了比较计算,最终得出分析结论。

城市快速路系统规模研究

针对国内主要大中城市规划快速路系统的规模已经超出既有规范指标的情况,分析了快速路系统规模的宏观核算的必要性,从机动出行需求、居民出行需求、路网结构平衡以及环境容量限制的角度测算了城市快速路系统的规模,以供参考。

济青高铁运量预测研究

目前,我国投入运营的高速铁路已达到6 800多公里,已经成为世界上高速铁路系统技术最全、集成能力最强、运营里程最长、运行速度最高、在建规模最大的国家。高速铁路的发展在面向21世纪的中国可持续发展战略中将产生深远的意义和影响。

铁四院--现代交通建设领域的领跑者

高铁“提速”中国，2016年7月，两列中国标准动车组在中铁第四勘察设计研究院有限公司（以下简称铁四院）总体设计的郑州至徐州高速铁路上以相对时速840公里每小时的高速擦肩而过，随着郑徐客专的通车，铁四院又在“四纵四横”的中国高铁网中画下浓墨重彩的一笔，郑徐客专成功连接中东部两大高铁干线——京广高铁与京沪高铁，让中原与长三角之间的时空距离大大缩短，城市之间的联系越来越“紧密”。