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高铁路基小角度跨越既有浅埋隧道工程对策

铁道工程学报 2024年第8期41卷 39-44页

作者：赵斗中国铁路设计集团有限公司天津300308

研究目的:高速铁路以路基形式小角度跨越既有铁路隧道浅埋段,为避免新建铁路路基荷载、施工时机械振动及后期运营等对既有铁路隧道产生不利影响,开展相关研究,评价其影响程度,优化路基结构,提出运营监测方案,对设计施工提出指导性意见,... 详细信息

研究目的:高速铁路以路基形式小角度跨越既有铁路隧道浅埋段,为避免新建铁路路基荷载、施工时机械振动及后期运营等对既有铁路隧道产生不利影响,开展相关研究,评价其影响程度,优化路基结构,提出运营监测方案,对设计施工提出指导性意见,对于保障高铁和既有铁路运营安全具有重要意义。研究结论:(1)研究提出高速铁路跨越既有铁路隧道影响评价方法、控制指标、评价参数;(2)研究开展常规路基设计方案对既有铁路影响分析,结果表明既有铁路隧道结构受力接近限值水平,安全储备不足;(3)研究提出U形槽内浇筑轻质混凝土轻型结构设计方案和静力碾压措施,较常规路基设计方案,对既有铁路隧道衬砌受力影响优化幅度达30%~50%;(4)研究提出包括监测范围、内容、布设要求、频率、预警阈值等的全站仪自动化监测方案;(5)本研究成果可为其他新建铁路跨越既有铁路工程提供借鉴。

关键词：高速铁路路基小角度跨越既有铁路浅埋隧道工程对策

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济青客运专线铁路连续槽形梁拱桥设计研究

铁道工程学报 2019年第10期36卷 41-46页

作者：孙大斌中国铁路设计集团有限公司

研究目的:高速铁路跨越城市立交道路及高速公路时,为不影响下方道路正常通行,减小线路路堤建设高度,降低工程成本,同时满足设计要求,可采用建筑高度较低的下承式连续槽形梁拱结构形式。本文以新建济南至青岛客运专线工程跨越改移青兰高... 详细信息

研究目的:高速铁路跨越城市立交道路及高速公路时,为不影响下方道路正常通行,减小线路路堤建设高度,降低工程成本,同时满足设计要求,可采用建筑高度较低的下承式连续槽形梁拱结构形式。本文以新建济南至青岛客运专线工程跨越改移青兰高速公路的(66.5+142+66.5)m连续槽形梁拱桥为背景,从结构尺寸、梁拱刚度等主要参数设计以及纵横向受力、剪力滞等方面展开研究,从而掌握该类结构的主要技术特点。研究结论:(1)桥面布置上比较灵活,通过人行道、电缆槽的最优布置,可以使桥面宽度最小,适当增加边主梁宽度、设置“马蹄”形构造、拱肋预埋段局部穿孔,可以有效解决拱脚构造带来的钢束布置空间不足问题;(2)拱轴线、拱肋截面形式、吊杆布置与常规箱形截面预应力混凝土连续梁拱相差不大,设计时可参考取值;梁拱刚度比主要影响拱肋及主梁的内力、残余徐变、短吊杆的吊杆力,将梁拱刚度比确定为36.0,主梁、拱肋各指标在合理水平;(3)剪力滞分析表明,边支点、边跨跨中、中支点、中跨跨中典型截面剪力滞系数分别为1.29、1.19、1.30、1.14,均大于常规箱形截面的规范计算值,为保证结构安全,槽形梁拱在设计中应采用基于实体模型计算的剪力滞系数;(4)目前连续槽形梁拱桥在高速铁路工程中应用较少,缺乏一定的设计理论与经验,本研究成果可为类似桥梁的设计提供参考。

关键词：槽形连续梁拱剪力滞高速铁路应用设计

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浙江硅藻土结构、成分特征及其工程意义

铁道工程学报 2019年第12期36卷 17-22页

作者：马元中国铁路设计集团有限公司

研究目的:以往对硅藻土的研究多集中于化工、建筑等领域,对其工程性质,如结构、成分及其与物理、力学性质之间的关系研究尚不深入。本文通过室内外试验研究,以浙江嵊州硅藻土为研究对象,并将其与黏性土、软土和黏土岩等常见岩土对比分析... 详细信息

研究目的:以往对硅藻土的研究多集中于化工、建筑等领域,对其工程性质,如结构、成分及其与物理、力学性质之间的关系研究尚不深入。本文通过室内外试验研究,以浙江嵊州硅藻土为研究对象,并将其与黏性土、软土和黏土岩等常见岩土对比分析,更深地揭示三种颜色(白、兰、黑)硅藻土的工程特性、结构、成分特征及其沉积环境。研究结论:(1)浙江硅藻土普遍富黏土矿物,具有特大孔隙、含水率高、透水性差等特征,硅藻的硅质残壳含有多级孔隙,这是其既能富水,结构强度又比一般土更高的本质原因;(2)白色硅藻土埋藏浅、反复干湿交替,是其与兰色硅藻土工程性质分化的关键过程;黑色硅藻土富有机质,是其工程性质和颜色与白色、兰色硅藻土差异化的关键因素;(3)浙江硅藻土的沉积环境温暖潮湿,同时期火山活动对其形成至关重要;(4)本研究可为该地区硅藻土研究、灾害治理及工程建设提供参考及依据。

关键词：硅藻土扫描电镜工程特性多级孔隙

基于BIM的铁路建设全寿命周期投资管理研究

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铁道工程学报 2019年第11期36卷 103-107页

作者：薛彩丽中国国家铁路集团有限公司

研究目的:铁路项目建设具有投资规模大、工期长、专业种类多、施工条件复杂等特点,投资规模难以准确控制。本文分析当前铁路项目建设投资管理的办法及铁路BIM技术发展的现状,借鉴国内外现有的BIM技术方法和理念,全面阐述基于BIM的投资... 详细信息

研究目的:铁路项目建设具有投资规模大、工期长、专业种类多、施工条件复杂等特点,投资规模难以准确控制。本文分析当前铁路项目建设投资管理的办法及铁路BIM技术发展的现状,借鉴国内外现有的BIM技术方法和理念,全面阐述基于BIM的投资全过程管理解决方案及实现办法。研究结论:(1)BIM技术全面支持工程建设项目的所有相关方,能实现立项决策、设计、实施、竣工验收等建设项目全寿命周期内的协同管理;(2)BIM技术三个关键条件:计算工程量清单平台模型、各级造价分析软件、数据共享和协同管理平台在铁路建设项目中已具备实施条件;(3)大数据条件下将最前沿的BIM技术应用到铁路行业的项目全寿命周期管理当中,是造价管理和投资控制的大趋势,本研究结论可为基于BIM铁路项目全寿命周期投资管理提供参考。

关键词： BIM技术铁路建设投资管理

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变透水边界与起始坡降下软土路基固结模型

铁道工程学报 2024年第6期41卷 40-44,51页

作者：杨强魏征中国铁路设计集团有限公司天津300308

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... 详细信息

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,e-lg(av0)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。

关键词：软土路基固结起始坡降连续排水边界

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复杂条件下顶推小半径连续弯梁设计研究

铁道工程学报 2019年第6期36卷 56-61页

作者：左家强中国铁路设计集团有限公司

研究目的:小半径连续弯梁位于变曲率平曲线上,同时纵断面位于竖曲线范围,采用顶推法施工,结构受力复杂,设计施工难度大。本文以朔山铁路32 m+48 m+32 m预应力混凝土连续梁为背景,对采用顶推法施工的弯梁结构受力分析、平竖曲线顶推构造... 详细信息

研究目的:小半径连续弯梁位于变曲率平曲线上,同时纵断面位于竖曲线范围,采用顶推法施工,结构受力复杂,设计施工难度大。本文以朔山铁路32 m+48 m+32 m预应力混凝土连续梁为背景,对采用顶推法施工的弯梁结构受力分析、平竖曲线顶推构造处理措施、桥墩结构尺寸及检算等关键设计问题进行深入研究,以保证顶推施工的可行性和安全性。研究结论:(1)小半径曲线预应力混凝土连续梁采用顶推法施工,应建立空间模型进行结构受力分析,顶推施工过程中应考虑牵引力、导向力、纠偏力引起的主梁水平横向弯矩;(2)顶推梁宜位于平坡或同一坡度上,当主梁位于竖曲线上时,应结合具体情况选择处理方案,对于矢高较小的情况,建议竖向曲梁直做;(3)变曲率小半径曲梁顶推过程中,应根据各控制施工阶段确定主梁在各墩顶的横向偏移值,以确定墩顶滑道及桥墩结构尺寸;(4)弯梁顶推施工过程中,桥墩承受较大的纵横向水平力及弯矩,应对桥墩的强度、刚度进行检算,铁路桥一般采用结构尺寸较大的实体墩,具有足够的抗推刚度,不会发生公路桥柔性墩顶推梁时的爬行状况;(5)本研究成果对今后复杂条件下顶推桥梁设计具有一定的指导意义。

关键词：复杂条件顶推预应力混凝土连续弯梁设计研究

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基于数模分离技术的铁路客站数字底座研究

铁道工程学报 2024年第10期41卷 70-75页

作者：邱世超魏英洪于煬王然王栋赵腾亚中国铁路设计集团有限公司天津300308

研究目的:随着建筑信息模型(BIM)在铁路客站工程中的不断推广应用,项目完工后将形成大量的基础数字资产,因此需要针对如何提高BIM基础数据资产的再利用率、解决构件资源数量庞大以及模型在下游用户中的数据拓展困难等问题,研究新的技术... 详细信息

研究目的:随着建筑信息模型(BIM)在铁路客站工程中的不断推广应用,项目完工后将形成大量的基础数字资产,因此需要针对如何提高BIM基础数据资产的再利用率、解决构件资源数量庞大以及模型在下游用户中的数据拓展困难等问题,研究新的技术方法以实现对BIM成果的高效利用,形成铁路客站数字底座,为数字孪生全方位业务应用提供基础数据服务平台。研究结论:(1)提出了以BIM模型为基础,通过可视化引擎平台和关系型数据库构建铁路客站数字底座,实现三维设计成果的数字化交付;(2)从几何和非几何数据处理角度出发,研究制定了基于数模分离技术路线实现系统的轻量化开发应用;(3)通过工程应用实践,验证了该技术方案的可行性和完善性,可支持下游用户利用模型数据信息进行业务功能的拓展和延伸。

关键词： BIM 数模分离轻量化模型重构关系型数据库数字底座

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高速铁路硅藻土路基工程现场综合试验研究

岩土力学 2020年第12期41卷 4063-4072页

作者：韩建文刘宝王飞杨明雨陶明安中国铁路设计集团有限公司天津300308

以新建杭绍台铁路通过浙江嵊州及新昌硅藻土地区为研究背景,基于单桩静载、边坡降雨、复合地基承载性能、基床原位激振等现场试验,研究了不同桩型加固硅藻土地基的适宜性、降雨条件下硅藻土边坡变形特性和防护措施、硅藻土桩筏复合地基... 详细信息

以新建杭绍台铁路通过浙江嵊州及新昌硅藻土地区为研究背景,基于单桩静载、边坡降雨、复合地基承载性能、基床原位激振等现场试验,研究了不同桩型加固硅藻土地基的适宜性、降雨条件下硅藻土边坡变形特性和防护措施、硅藻土桩筏复合地基特性以及基床动力特性。结果表明:CFG桩、素混凝土桩及钢筋混凝土桩适用于硅藻土地基加固,而螺杆桩由于存在挤土效应、高压旋喷桩成桩效果较差不适用;干湿循环作用下硅藻土自然边坡易形成网状裂隙导致浅层稳定性不足,拱形骨架对硅藻土边坡有较好的防护效果,而锚杆框架梁由于钻孔施工易导致硅藻土软化,不适用于硅藻土边坡防护;CFG和素混凝土桩复合地基能够满足硅藻土路基变形控制要求,且素混凝土桩筏结构整体性更好;基床结构中设置毛细防排水板具有良好的防排水效果,保证了水份能够及时排出,避免对基床和硅藻土地基不利影响。

关键词：杭绍台铁路硅藻土路基现场试验复合地基边坡防护防排水基床

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箱形截面混凝土梁有效宽度通用计算算法研究

铁道工程学报 2024年第10期41卷 31-38页

作者：傅安民王雨权廖立坚中国铁路设计集团有限公司天津300308

研究目的:箱形截面由于形式多样,可选拐点数量众多,导致截面有效宽度的计算复杂,且难以形成通用的计算算法。针对常规求解算法只适用于特定形式截面、通用性不足的问题,提出适用于箱形截面的有效宽度通用计算算法。研究结论:(1)基于节... 详细信息

研究目的:箱形截面由于形式多样,可选拐点数量众多,导致截面有效宽度的计算复杂,且难以形成通用的计算算法。针对常规求解算法只适用于特定形式截面、通用性不足的问题,提出适用于箱形截面的有效宽度通用计算算法。研究结论:(1)基于节线将截面离散化处理,以得到适用于不同有限元软件数据格式的截面有效宽度;(2)通过分区域将截面解耦,分别计算局部节线再合并形成全局节线的方法,有效降低了节线计算复杂度,实现了复杂的多拐点截面有效宽度计算;(3)各区域节线计算模块相互独立,有效增加了各计算模块的通用性,减小了算法的维护工作量;(4)在各区域节线计算模块中,提出按特定的分类顺序依次形成多级子分支,并逐级对子分支计算节线的方法,确保了复杂的多拐点截面局部节线计算结果的准确性和完整性;(5)在本文算法的框架下,通过扩展实现了任意箱室数量箱形截面的有效宽度计算;(6)本文所述算法通用性强、适用范围广,可以高效地应用于混凝土桥梁的有限元建模中。

关键词：箱形截面有效宽度节线通用计算算法