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临近既有铁路增建新线地基处理施工影响比较分析

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水文地质工程地质 2024年第1期51卷 111-122页

作者：何晓王伟志徐永福王虎杨元治杨炜林敖江忠鲜谊倪顺天叶华洋萧甬铁路有限责任公司浙江宁波315010 上海铁路枢纽建设指挥部上海200071 上海交通大学土木工程系上海200240 南京铁路枢纽工程建设指挥部江苏南京210031 中铁二局集团有限公司四川成都610031

我国东南沿海一带,铁路既有线的建设时代久远、铁路路基建设标准低,地基土质条件差,受增建新线铁路路基的地基处理施工影响明显。对地基处理施工进行现场监测,选取施工影响小的地基处理方法对保障既有铁路运营安全至关重要。根据超孔隙... 详细信息

我国东南沿海一带,铁路既有线的建设时代久远、铁路路基建设标准低,地基土质条件差,受增建新线铁路路基的地基处理施工影响明显。对地基处理施工进行现场监测,选取施工影响小的地基处理方法对保障既有铁路运营安全至关重要。根据超孔隙水压力、地表位移和深层位移的现场施工监测数据,分析地基处理施工影响范围和程度,得到以下结论:(1)施工影响由大到小的排序为高压旋喷桩(管桩)>水泥搅拌桩>全方位高压喷射(MJS)桩>布袋桩;(2)水泥搅拌桩施工影响范围在5 m左右,高压旋喷桩施工影响范围高达10 m,布袋桩施工影响范围大约为3 m,MJS桩施工影响范围在4 m左右。对比高压旋喷桩、管桩、布袋桩和MJS桩与搅拌桩施工影响大小,优化临近既有铁路增建新线的地基处理方案,可以有效控制增建新线地基处理对既有铁路的扰动影响,确保既有铁路安全。

关键词：铁路地基处理施工影响水泥搅拌桩高压旋喷桩布袋桩全方位高压喷射桩

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考虑细粒含量的单参数连续级配方程研究

铁道科学与工程学报 2024年

作者：杨锴杨奇徐方徐俏东韩学良中南大学土木工程学院中铁十二局集团有限公司中国铁路上海局集团有限公司杭州铁路枢纽工程建设指挥部

砂土的细粒效应对其物理力学性质具有重要影响，而现有级配方程难准确定量表征砂土的细粒含量。为更准确定量表征砂土的级配特征和细粒含量，提出可考虑细粒含量fc的单参数连续级配方程。分析该级配方程对砂土级配曲线特征的反映能力，... 详细信息

砂土的细粒效应对其物理力学性质具有重要影响，而现有级配方程难准确定量表征砂土的细粒含量。为更准确定量表征砂土的级配特征和细粒含量，提出可考虑细粒含量fc的单参数连续级配方程。分析该级配方程对砂土级配曲线特征的反映能力，论证了其对不同类型砂土级配的适用性。同时，构建不均匀系数Cu和曲率系数Cc与级配方程参数(特征参数m、细粒含量fc和最大粒径dmax)的关系式，并基于此开展了砂土级配试验设计。研究结果表明：1)所提单参数连续级配方程既能完整反映反S形、近似直线形和双曲线形3种典型级配曲线形态，又能准确定量表征砂土的级配特征和细粒含量，相较现有连续级配方程具有更好的适用性。2) dmax已知时，通过调整m和fc的组合，单参数连续级配方程可实现对级配曲线形态、特征粒径dP及Cu和Cc的调控，实现满足工程建设对砂土级配的需求。3)利用Cu和Cc与级配方程参数的关系式，推导了砂土级配良好条件下对应的m和fc的取值区间，可快速判别砂土级配的良莠情况。4)利用单参数连续级配方程可设计出特定级配特征参数值或参数区间的系列级配曲线，相比传统方法更为准确高效。研究结论可为进一步定量研究砂土级配特征和细粒效应对其相关物理力学性质的影响规律提供理论基础。

关键词：砂土细粒含量单参数连续级配方程级配方程参数级配设计

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中国隧道掘进机技术进展与展望

现代隧道技术 2024年第2期61卷 178-189页

作者：李建斌中国中铁股份有限公司北京100070

自上世纪50年代以来,中国企业开始研究隧道掘进机技术,经历了自主探索、技术引进和自主创新的历程。如今,中国已经具备了设计、制造多种类型隧道掘进机的技术创新能力。中国企业成功研制出了混合模式掘进机、异形断面掘进机、联络通道... 详细信息

自上世纪50年代以来,中国企业开始研究隧道掘进机技术,经历了自主探索、技术引进和自主创新的历程。如今,中国已经具备了设计、制造多种类型隧道掘进机的技术创新能力。中国企业成功研制出了混合模式掘进机、异形断面掘进机、联络通道掘进机、竖井掘进机、斜井掘进机等多种新设备。中国的隧道掘进机技术水平总体上达到国际先进水平,并在新型破岩技术研究和新机型研发方面引领了行业的发展。未来,隧道掘进机技术的发展可以从“三个层次、一个提升”的角度进行探讨,包括在现有掘进机技术框架下,通过完善设备功能和提升性能来提高技术水平;突破破岩技术,并创新地下支护结构,推动新型隧道掘进机的发展;随着隧道理念的变化,推动隧道掘进技术的进步。同时,隧道智能化建设也需要得到提升,以提高施工效率和安全性。

关键词：掘进机土压平衡盾构泥水平衡盾构 TBM 竖井掘进机自由断面掘进机掘爆机子母TBM 智能化

广州地铁如意坊站富水砂层异形深基坑安全风险控制

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路基工程 2024年第4期 208-212页

作者：李远平朱小军中铁二局广州地铁工程指挥部广州510300 中铁二局第一工程有限公司贵阳550000

以广州市轨道交通11号线如意坊站基坑工程为依托,其最近距离珠江24.5 m,砂层厚度约17.0 m,地下水位高,基坑成异形状,采用明挖顺作法施工。通过对勘察阶段、设计阶段、施工阶段的安全风险进行分析,提出有效的控制措施,在施工过程中严格... 详细信息

以广州市轨道交通11号线如意坊站基坑工程为依托,其最近距离珠江24.5 m,砂层厚度约17.0 m,地下水位高,基坑成异形状,采用明挖顺作法施工。通过对勘察阶段、设计阶段、施工阶段的安全风险进行分析,提出有效的控制措施,在施工过程中严格控制围护结构施工质量,细化基坑开挖顺序和开挖步骤,科学降水,快速施工结构等多种技术和管理措施,确保基坑施工和运营车站变形沉降安全可控,整个车站顺利完工。

关键词：地铁车站富水砂层异形深基坑监控量测沉降变形快速施工应急处置风险控制

马鞍山长江公铁大桥2100 MPa高强度钢绞线斜拉索及锚具研制

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桥梁建设 2024年第1期54卷 1-7页

作者：张强李冰郝玉柱周琦中铁大桥勘测设计院集团有限公司湖北武汉430056 宁安铁路公司(合肥枢纽指挥部) 安徽合肥230001 威胜利工程有限公司安徽合肥230001 河间市宝泽龙金属材料有限公司河北河间062450

巢马铁路马鞍山长江公铁大桥副汊航道桥为(58+168+392+168+58)m双塔三索面钢桁梁斜拉桥,斜拉索设计采用抗拉强度2100 MPa、抗疲劳应力幅280 MPa的∅15.2 mm低松弛PE镀锌钢绞线拉索。为保证高强度钢绞线斜拉索的力学及锚固性能,根据其技... 详细信息

巢马铁路马鞍山长江公铁大桥副汊航道桥为(58+168+392+168+58)m双塔三索面钢桁梁斜拉桥,斜拉索设计采用抗拉强度2100 MPa、抗疲劳应力幅280 MPa的∅15.2 mm低松弛PE镀锌钢绞线拉索。为保证高强度钢绞线斜拉索的力学及锚固性能,根据其技术指标要求,在1860 MPa钢绞线基础上,研制2100 MPa钢绞线及配套锚具。通过提高钢绞线原材料盘条中C、Si、Mn元素含量及改进钢丝拉拔工艺,选择直径14.0 mm的PQS92Si-HT盘条为2100 MPa钢绞线原材料。为提高钢绞线的锚固性能,夹片选择20CrMnTi钢,夹片长度52 mm、牙高0.45 mm、锥角6°10′、表面粗糙度R a3.2以上且表面硬度不低于56 HRC。根据2100 MPa钢绞线锚具的载荷变化和现行锚具锚板的材料性能,锚板选择40Cr钢,并进行调质处理。对研制的2100 MPa钢绞线及配套锚具进行单孔锚及斜拉索锚具组件疲劳试验及疲劳后静载试验。结果表明:研制的2100 MPa钢绞线及其锚具组件均满足规范要求,可应用于马鞍山长江公铁大桥副汊航道桥。

关键词：公路铁路两用桥斜拉桥斜拉索钢绞线锚具夹片疲劳试验静载试验

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重叠隧道先挖扰动作用对后挖加固效用的影响

城市轨道交通研究 2024年第6期27卷 226-233,244页

作者：徐前卫蒋承志叶颜伟余航飞袁枫杰覃早张骏同济大学道路与交通工程教育部重点实验室上海201804 中铁二局第五工程有限公司成都610091 沪宁城际铁路股份有限公司南京210024

[目的]在超近距离上下重叠隧道工程中,先挖隧道会导致围岩发生难以预测的损伤,进而影响后挖隧道的顺利施工,增大工程建设难度。因而有必要研究重叠隧道施工过程中先挖隧道对后挖隧道的影响效应。[方法]依托重庆市某隧道工程,采取数值模... 详细信息

[目的]在超近距离上下重叠隧道工程中,先挖隧道会导致围岩发生难以预测的损伤,进而影响后挖隧道的顺利施工,增大工程建设难度。因而有必要研究重叠隧道施工过程中先挖隧道对后挖隧道的影响效应。[方法]依托重庆市某隧道工程,采取数值模拟的方法比较分析了先挖的下层隧道开挖引起的围岩的应力分布规律及变形特征,并根据上层隧道在不同工况下的受力特征和变形规律,分析了锚杆加固措施的变形控制效果与下层隧道开挖产生的围岩弱化效应之间的关系。[结果及结论]下层先挖隧道施工引起拱顶区域沉降,最大沉降量为4.1 mm;拱底区域隆起,最大隆起量为6.9 mm;根据围岩应力分布变化程度及等效塑性应变范围,下层隧道围岩的松动区域等效为圆形范围,且松动圈平均厚度为2.5 m;上层隧道的开挖卸荷会引发下层隧道上浮;对下层隧道松动圈围岩采取锚杆加固措施后,对应围岩的强度折减系数为0.70~0.75。

关键词：隧道工程围岩扰动变形加固数值模拟

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旋挤钻法在软土及砂土地层施工灌注桩的研究

铁道工程学报 2024年第4期41卷 54-59页

作者：朱正余陶涛陈珣王玉波顾乡常聚友侯龙中铁十局集团有限公司济南250000 中铁二院工程集团有限责任公司成都610031 中铁四局集团有限公司合肥230000

研究目的:采用常规旋挖钻法在地下水丰富的黏土地层和软土及砂土地层施工的灌注桩,部分灌注桩因坍孔出现扩径和缩径,扩径浪费混凝土,缩径使灌注桩不合格,由此提出把旋挖钻法改进为旋挤钻法,达到灌注桩轻微扩径不缩径不浪费混凝土的完整... 详细信息

研究目的:采用常规旋挖钻法在地下水丰富的黏土地层和软土及砂土地层施工的灌注桩,部分灌注桩因坍孔出现扩径和缩径,扩径浪费混凝土,缩径使灌注桩不合格,由此提出把旋挖钻法改进为旋挤钻法,达到灌注桩轻微扩径不缩径不浪费混凝土的完整合格桩,本文对其展开研究。研究结论:(1)把旋挖钻法钻斗的慢速重钻改进为旋挤钻法钻斗的快速轻钻可行,可减小振动,挤密孔壁土,预防孔壁坍孔;(2)旋挤钻法成孔对于地表浅部极易坍孔地层用长护筒护壁,且护筒长度要大于极易坍孔地层厚度,对于易坍孔和不易坍孔地层用比重1.25和1.15等指标的泥浆护壁,且泥浆护壁是以垂直式的可控泥浆和离心力水平式的扰动土混合泥浆共同作用于护壁,迫使孔内部分扰动土与泥浆粘黏旋挤进入孔壁内,孔壁得到加固稳定不坍孔;(3)采用旋挤钻法在地下水丰富的黏土地层和软土及砂土地层施工的灌注桩,灌注混凝土充盈系数为1.02~1.03和1.04~1.05,均达到轻微扩径不缩径不浪费混凝土的完整合格桩;且成孔效率高,可减少污染、节约成本;(4)本研究成果可为铁路、公路等领域提高混凝土灌注桩施工质量提供参考。

关键词：旋挖钻法旋挤钻法慢速重钻快速轻钻护壁质量

“非完美性”反思及工程实践非完美现象的分析

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自然辩证法通讯 2024年第5期46卷 18-24页

作者：伍军中国中铁股份有限公司北京100039

在推进中国的现代化进程中,工程现代化发挥举足轻重的作用,但工程活动的“非完美性”现象贯穿了工程的全生命周期,这样的反差与张力,亟待哲学理论的解释与消弭。由此,从对完美的概念性批判发轫,全面论述了七种“非完美”现象,同时基于... 详细信息

在推进中国的现代化进程中,工程现代化发挥举足轻重的作用,但工程活动的“非完美性”现象贯穿了工程的全生命周期,这样的反差与张力,亟待哲学理论的解释与消弭。由此,从对完美的概念性批判发轫,全面论述了七种“非完美”现象,同时基于工程的哲学反思,从四个方面对工程实践的“非完美性”进行了分析,并总结指出:完美是相对的,非完美是绝对的;非完美性的实践本质就是践行实事求是的原则,提倡扎根于不完美的现实,不完美探索并遵循不完备的规律,追求可实现的局限美,事实上的整体最美。基于此,对中国工程实践中的非完美现象进行了相关分析。

关键词：完美主义与非完美性工程实践的非完美性工程哲学

温度荷载下充填层性能对CRTSⅢ型板式轨道塑性损伤的影响

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铁道科学与工程学报 2024年

作者：项阳杨怀志于连山张国红王勇马昆林揣甲林鸿中南大学土木工程学院中铁大桥局第九工程有限公司京沪高速铁路股份有限公司中铁二十一局集团有限公司中铁十二局集团有限公司中铁二十四局集团桥梁建设有限公司

自密实混凝土（self-compacting concrete,SCC）浇筑的充填层是CRTSIII型板式轨道的核心部件，在较大正温度梯度荷载下，充填层易出现塑性损伤从而使轨道结构出现病害。为探究充填层性能对板式轨道塑性损伤的影响，分别制作了高、中、低... 详细信息

自密实混凝土（self-compacting concrete,SCC）浇筑的充填层是CRTSIII型板式轨道的核心部件，在较大正温度梯度荷载下，充填层易出现塑性损伤从而使轨道结构出现病害。为探究充填层性能对板式轨道塑性损伤的影响，分别制作了高、中、低3组弹性模量的SCC试件，测试并拟合每组SCC本构曲线后推导CDP参数，导入ABAQUS软件对应建立了不同充填层性能的轨道结构塑性损伤有限元模型，计算了不同温度荷载下，轨道结构的应力、位移及塑性损伤变化情况，分析了充填层力学性能对板式轨道塑性损伤的影响。结果表明，在大温度梯度荷载工况下，充填层更易发生塑性损伤且损伤发展速度较快，该工况下充填层主要发生受拉损伤，损伤位置从充填层凸台上方最先出现；随着温度上升，板角也出现损伤，凸台上方的损伤向整个充填层扩展。而在整体升温与温度梯度组合荷载下，轨道结构温度变化相对均匀，采用低弹性模量的充填层，可以显著延迟充填层塑性损伤的发生时间，有效降低损伤发展速度，使充填层以受压损伤为主，损伤位置主要从板角出现且仅在板角区域发展。因此，在极端气候地区应监测轨道结构温度，同时降低充填层弹性模量从而减轻轨道结构损伤，并可将塑性损伤控制在板角区域，利于轨道的检修及养护。

关键词： CRTSⅢ型板式轨道充填层塑性损伤荷载效应