下沉式地铁车辆基地防洪排涝设计标准研究

[目的]下沉式地铁车辆基地是一种特殊空间利用形式的车辆基地,在防洪排涝方面存在较大风险,但国内现有相关规范和标准中尚无针对这方面的规定。因此,需对下沉式车辆基地防洪排涝设计能力进行深入研究,明确规范和标准中的相关内容,为此类项目建设提供设计依据。[方法]以宁波地铁5号线前殷停车场工程为例,分析了现有规范和标准中有关防洪和排水的设计要求,分析了下沉车辆基地的防洪涝设计方案,分别按50年和100年暴雨重现期对下沉基坑内不同区域防洪涝设计方案进行了对比分析。[结果及结论]下沉式车辆基地应采用“可靠的防、排内涝水措施”来满足防洪排涝的基本要求。在防洪涝方面,下沉式车辆基地防洪墙顶高程和出入口路面高程应高于百年洪水位+安全高,同时防洪墙与周边地面的高差应高于100年暴雨重现期下的所在地块内涝水位。在排涝方面,下沉基坑内的盖体屋面区域排水宜遵循“高水高排”的原则,按100年暴雨重现期设计屋面排水能力,通过重力流方式直排至基坑外;坑内敞开区域采用抽排方式,按100年暴雨重现期设计雨水泵站的总排水能力。

波浪作用下临海基坑非等长双排钢板桩受力性状研究

临海基坑工程考虑波浪作用影响,常采用非等长双排钢板桩进行支护,现有双排桩计算模型不适用于此类结构内力变形的计算.为探究波浪作用对此类支护结构内力变形的影响,根据其受荷及布置特点,对现有计算模型中桩土作用力计算方法、前后排桩土压力分配模式及约束形式进行改进,提出非等长双排钢板桩计算模型,与有限元结果进行对比验证,并分析波浪作用对非等长双排钢板桩结构内力变形的影响规律.结果表明:(1)无波浪作用时,基坑侧(前)排桩的弯矩峰值约为临海侧(后)排桩的2倍,前、后排桩弯矩分别呈“抛物线”和“S”型分布;(2)无波浪作用时,前、后排桩水平位移峰值相等且均出现在桩顶,分别呈“对数函数”与“线性函数”型分布;(3)波峰作用下,前、后排桩弯矩及水平位移变化规律与无波浪作用时基本一致,但弯矩及水平位移最大值分别增大121%和87%左右;(4)波谷作用下,前、后排桩弯矩及水平位移最大值显著减小,但两者分布规律相较于无波浪作用时亦无较大差异.

软土地区地铁车站主体基坑开挖扰动测试及对附属基坑影响分析

软土地区城市轨道交通建设中,地铁车站主体和附属基坑常分期施工,但时间间隔多在半年以内。由于软土的结构性和流变性,车站主体基坑先期施工扰动导致土体性能指标下降且难以恢复至详勘时的原状土状态,势必对后期施工的附属基坑造成影响。对附属基坑范围土体进行室内试验及原位试验,结合主体基坑实测监测数据分析了基坑变形特性、坑外土体扰动变形机理及扰动前后物理力学指标变化,并根据土体参数的详勘初值、试验扰动值对附属基坑进行计算分析。结果表明:坑外地表沉降与扰动土体固结压缩变形有关,埋深在坑底附近及以上的坑外土体力学指标受主体基坑施工扰动影响大,黏聚力最大下降约5.8%,内摩擦角最大下降约11.4%,压缩模量最大下降约10.8%;根据扰动度指标判定,①、②层土体受中等扰动,③、④层土体受轻微扰动;受土体扰动影响,附属基坑最大深层水平位移及坑外地表最大沉降预计增大约10%。

Soil disturbance evaluation of soft clay based on stress-normalized smallstrain stiffness

Soil disturbance includes the change of stress state and the damage of soil structure.The field testing indices reflect the combined effect of both changes and it is difficult to identify the soil structure disturbance directly from these indices.In the present study,the small-strain shear modulus is used to characterize soil structure disturbance by normalizing the effective stress and void ratio based on Hardin equation.The procedure for evaluating soil sampling disturbance in the field and the further disturbance during the subsequent consolidation process in laboratory test is proposed,and then validated by a case study of soft clay ground.Downhole seismic testing in the field,portable piezoelectric bender elements for the drilled sample and bender elements in triaxial apparatus for the consolidated sample were used to monitor the shear wave velocity of the soil from intact to disturbed and even remolded states.It is found that soil sampling disturbance degree by conventional thin-wall sampler is about 30%according to the proposed procedure,which is slightly higher than that from the modified volume compression method proposed by Hong and Onitsuka(1998).And the additional soil disturbance induced by consolidation in laboratory could reach about 50%when the consolidation pressure is far beyond the structural yield stress,and it follows the plastic volumetric strain quite well.

软土地区河道开挖对下方地铁隧道变形的影响及其控制措施

[目的]地铁盾构隧道因上方河道开挖卸荷产生隆起变形,可能会影响地铁隧道的正常运行。为此,应就软土地区河道开挖工程对下方地铁隧道的变形影响进行研究,并制定地铁隧道变形控制措施。[方法]介绍了案例工程的概况,采用有限元方法对其实测数据进行分析,验证了土体本构模型及参数的合理性。基于具有典型软土特征的宁波地区地层剖面和土层参数,建立了土体简化模型,依次分析了河道开挖宽度变化对下方地铁隧道变形的影响、河道开挖深度变化对下方地铁隧道变形的影响、软土层埋深对地铁隧道变形的影响。介绍了门架式土体加固措施及门架式梁板加固措施两种变形控制措施,将考虑了控制变形措施的计算模型与基准模型的有限元计算结果进行了比较分析。[结果及结论]在土体加固和河道开挖阶段,下方地铁隧道变形分别表现为沉降和隆起;河道开挖断面面积相同时,减小河道的开挖深度、增加河道开挖宽度,有利于减少下方地铁隧道变形;地铁隧道竖向位移主要由其下方土体回弹变形产生;门架式梁板加固措施对于地铁隧道隆起变形的控制效果明显。

数智化地铁安全应急保障系统建设研究

在城市轨道交通快速发展阶段,针对轨道交通突发事件应急响应不及时、应急处置不到位等问题,设计一套数智化地铁安全应急保障系统,阐述该系统的设计架构、应用场景和功能以及关键技术。该系统集成水文、气象、传感器等多源异构数据,并结合数字孪生、GIS、BIM等新兴技术,对地铁运营日常安全监控、应急资源管理、应急预案管理、指挥调度等应急全过程进行管理,同时针对火灾、防台防汛、大客流三大应急场景进行深化建设,显著提高事故预防能力和突发事件应对能力及处置效率,提升现有应急管理体系数智化水平。

光纤组网全冗余PLC控制通信直接序列扩频编码

直接序列扩频通信需要大量线性复杂序列用作调制编码,为了达到理想编码效果,提出了光纤组网全冗余PLC控制通信直接序列扩频编码方法。采用双环网控制器,支持PLC控制机架冗余配置,根据扩频线性反馈逻辑输出值与双环网控制器之间关系,输出扩频序列。设计槽位机架冗余模式和旋转编码拨码开关,将二进制信息转化为扩频后调制符号向量所需扩频矩阵,采用香农-哈特利方法实现编码操作。由实验结果可知,该方法编码结果与理想结果一致,最高z方向振幅为0.8,可有效提高编码效率。

地铁列车大功率高频辅助变流器散热系统的设计及优化试验验证

[目的]地铁列车大功率辅助变流器高度集成化后,散热要求越来越高,为此有必要提出散热系统新设计方案。[方法]通过系统的损耗计算、风机选型、散热风道布局等一系列正向设计,结合仿真来验证热设计的合理性。[结果及结论]仿真表明,在单台辅助变流器故障工况下,中间腔室流场分布不均,导致变压器温升较高,存在热失效风险。在此基础上对风道结构进行优化,仿真确认优化后风道的流场分布较均匀,变压器温升显著降低且在器件应用温度范围内,表明优化后散热系统满足应用需求。为验证理论设计的合理性,开展了样机的温升试验,对比仿真和样机试验结果,在单台/两台满载工况下,关键器件的温升和仿真温度差控制在5℃,均在选型的应用范围内,表明风道散热系统设计合理。通过正向优化设计提出了一种新型变流器散热系统及柜体结构,样机试验验证了仿真分析的有效性,大幅缩短了样机的开发周期,提高了市场响应速度,为大功率高频辅助变流器设计及优化提供方法及思路。

透水沥青混合料PAC-16级配优化

为改善透水沥青混合料的高温抗剪切性能,对透水混合料PAC-16三轴剪切试验进行模拟,构建虚拟三轴剪切试验数值模型,并对其模拟准确性进行验证。基于此,结合数值仿真和室内试验对PAC-16级配进行优化。结果表明:虚拟试验方法所测的不同围压水平峰值应力、内摩擦角及黏聚力均与室内试验实测结果的误差不超过5%,且试验规律与实际相符;推荐粗集料最佳用量为4.75~9.5 mm:9.5~13.2 mm:13.2~16 mm:16~19 mm=10:15:12:3、细集料最佳级配取i=0.75对应的级配、粗细集料用量比为80:20,并确定0.075 mm,4.75 mm及16 mm关键筛孔通过率,提出PAC-16优化级配。优化级配的高温性能至少提升10%,整体路用性能更加出色。

地下车站侧墙混凝土结构抗裂技术研究与应用

[目的]城市轨道交通工程地下车站侧墙混凝土开裂,会威胁地铁车站结构安全,需分析其开裂的原因,并提出地下车站侧墙混凝土控裂的关键技术。[方法]通过降低水泥用量及掺加高效抗裂剂,制备了低水化速率、微膨胀混凝土;对比研究了组分优化前后的混凝土对结构力学性能、绝热温升及体积变形的影响,从而验证地下车站侧墙混凝土组分改善后抗裂性能提高;在此基础上,对地下车站混凝土侧墙结构进行有限元模型仿真分析,计算不同侧墙厚度、分段长度对抗裂安全系数的影响,从而在满足抗裂安全系数前提下,确定不同季节地下车站混凝土侧墙分段浇筑的最佳长度;最后通过监测地下车站试验段各典型分段的温度变化规律,提出了侧墙混凝土温度控制指标。[结果及结论]地下车站侧墙混凝土收缩及侧墙混凝土受约束是引起地下车站混凝土侧墙开裂的主要原因。关键控裂措施为:引入高效抗裂剂提高混凝土抗裂性能,优化不同季节地下车站混凝土侧墙分段浇筑长度降低混凝土约束,严格控制混凝土温度指标。采用上述关键控裂措施后,地下车站侧墙混凝土裂缝数量极大减少。

以城市轨道交通TOD开发带动城市更新策略研究——以宁波市为例

在土地存量时代,城市更新应注重城市空间拓展及结构优化。城市轨道交通TOD开发模式能够将城市轨道交通规划建设与沿线的土地利用开发结合起来,使二者相得益彰。为探究城市轨道交通TOD开发如何在强调沿线土地高强度开发、协调开发主体复杂性、强化历史文化等特色价值挖掘与利用等理念及特征的同时引导城市更新,文章以宁波市为例,针对宁波市轨道交通TOD开发模式开展案例研究,在分析其以城市轨道交通TOD开发带动城市更新的实施策略及瓶颈的基础上,从开发主体、开发模式、资金保障、政策支撑等方面提出相应对策及建议,以期更好地推动城市轨道交通TOD开发,将轨道引领城市发展落到实处,助力城市更新,改善城市面貌,并为其他城市的相关实践提供参考和借鉴。

超深富水基坑开挖工程突涌以及变形分析

以宁波轨道交通7号线明海大道站标准段超深基坑工程为例,通过模拟承压水作用条件下的基坑开挖模型,研究了基坑开挖对周围环境的影响。在数值模拟的结果基础上,结合基坑抗突涌验算,预测了地面沉降、地下连续墙的变形以及基坑内隆起变形,并进行了参数研究。结果表明:基于HSS本构模型模拟超深富水基坑开挖工程,地连墙水平变形值和坑底隆起变形均小于位移控制值,与现场实际和工程经验一致;经验算,基坑抗突涌与基坑底部稳定性均满足要求。因此无需进行降承压水处理以及坑底加固,现有施工方案已能满足工程的安全性考虑;参数研究表明,基坑变形对地下连续墙入土深度并不敏感。在宁波地区进行深基坑工程时,不建议采取增加地下连续墙深度的方式来控制变形。

基于灌浆套筒安装的车辆段预制轨道立柱试验研究

为提高地铁车辆段轨道工程的施工效率,减少交叉作业,需研究预制轨道立柱的工程应用。通过设计灌浆套筒连接的预制装配式轨道立柱,并实地建设试验段,进行了轨道预埋套管抗拔试验及轨道立柱水平极限推覆试验。试验结果表明,基于灌浆套筒安装模式的预制轨道立柱承载能力与理论计算结果基本吻合,灌浆套筒连接可靠,其受力性能满足规范要求。根据试验破坏形态,进一步分析灌浆套筒安装轨道立柱的薄弱环节,并针对性优化预制产品设计;根据试验段的建设实践,优化了预制轨道立柱的安装流程。研究表明,预制轨道立柱采用灌浆套筒连接模式,避免了交叉施工,安装方便,受力可靠,能缩短施工工期,便于多个标段、多个施工单位协同工作,能大幅提高施工效率及轨道工程施工质量。

一种便携式蓄电池检测分析平台探究

蓄电池作为电源系统的重要后备储能元件,能在外部停电的情况下通过电源系统对外提供不间断的稳定供电,其在轨道交通各专业机房及其他重要供电场景得到大量应用。与此同时,在电源机房内,蓄电池因其数量多、检修工作量大,成为运维工作的重点与难点。介绍了一种移动便携式蓄电池检测分析平台,系统由便携式蓄电池监测设备、平台软件、快速接插件等组成,通过该平台对蓄电池的连续测试、数据分析、自动生产报表及与此前记录做对比的功能,可检测蓄电池的健康状态,极大地减少检修工作量,简化检修流程,助力蓄电池的智能运维。

城市轨道与常规公交融合发展研究

随着城市化的迅速发展,传统交通系统面临挑战,因此城市轨道与常规公交的融合备受关注。我们着眼于研究的核心议题,包括为何需要这种融合、目前存在的问题和可能的解决方案。通过对现有问题和优化措施的研究,我们旨在为城市交通规划提供一些见解,推动交通系统向更智能、高效、可持续的方向发展,从而提升城市居民的出行体验。

锁闭系统对城际动车组塞拉门密封性影响分析

通过分析CRH6F型城际动车组塞拉门的锁闭方案,总结出锁闭系统对CRH6F型城际动车组塞拉门密封性能的影响因素,并针对高速动车组塞拉门的特殊密封要求,提出了优化方案和解决措施,最后通过相关试验验证了可行性。

基于Shapley值分配原则的铁路应急资源调度研究

多事故点-多资源-多救援点的铁路突发事件在应急救援初期可能存在资源不足的情形,如何科学、合理地分配各事故点的应急资源关系到救援的公平与效率。提出Shapley值分配原则确定各事故点的资源分配量,在此基础上建立救援时间最短及调运成本最小的多目标优化模型,并借助Lingo软件编程求解,最后以某案例进行实证分析。通过对多种分配原则下的救援方案进行比较分析。结果表明:Shapley值分配原则在多事故点资源分配下可以更好地兼顾公平和效益,使有限资源下的分配更为合理,救援方案更加科学。

高压气囊桩对既有地铁隧道的安全保护试验研究

近接基坑施工可使既有地铁隧道出现较大的应力和发生变形。为此,本文对高压气囊桩地铁保护技术进行优化,并在宁波轨道交通5号线前殷停车场入场线开展高压气囊桩对既有地铁隧道的安全保护现场试验。通过测定隧道的水平位移、沉降和收敛以及高压气囊桩周边的孔隙水压力、深层水平位移、分层沉降,评估了高压气囊桩对隧道的安全保护作用效果。结果表明:布设在隧道近侧的高压气囊桩充气加压和压力注浆使得隧道产生背离桩体的最大水平位移为1.65mm和最大沉降为1.01mm,可以对既有地铁隧道水平位移起到较好的保护作用。

城市轨道交通智慧化综合应急管理系统建设研究

针对城市轨道交通突发事件的特点,综合考虑城市轨道交通建设期及运营期应急管理信息化的需求,阐明智慧化综合应急管理系统的关键技术、设计原则及系统架构,介绍应急管理一张图、应急值守、应急预警、辅助决策、应急指挥、物资调度、应急演练等主要功能模块的建设。该系统使建设期与运营期的应急物资、应急队伍以及应急专家等重要资源实现共享。自动应急预警、智慧推荐应急物资、自动选择应急救援最优路线、推荐现场应急处置方案及在线会商等功能,显著提高事故预防能力和突发事件应对能力及处置效率。