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桩端岩溶三维超声成像方法及应用研究

铁道工程学报 2024年第2期41卷 26-32,37页

作者：孙红林张邦刘铁华刘铁化希瑞陈健汪文刚中铁第四勘察设计院集团有限公司武汉430063 国科(重庆)仪器有限公司重庆400713

研究目的:岩溶地区大直径桩基础受桩端岩溶的威胁大,探查不清或处理不当时可能会出现桩基承载力不足等严重工程质量问题,现有探测方法难以在桩底复杂泥水环境下实现桩端三维精细化探测。本文基于超声相控阵全聚焦成像原理,提出一种全新... 详细信息

研究目的:岩溶地区大直径桩基础受桩端岩溶的威胁大,探查不清或处理不当时可能会出现桩基承载力不足等严重工程质量问题,现有探测方法难以在桩底复杂泥水环境下实现桩端三维精细化探测。本文基于超声相控阵全聚焦成像原理,提出一种全新的桩端岩溶三维探测方法,以实现对桩端一定范围内地质结构进行三维高精度成像。研究结论:(1)本方法和装备在桩底采集超声数据并成像,可对桩端一定深度和冲切角范围内岩溶三维高精度成像;(2)足尺模型试验表明本装备可探测桩端10 m以内溶洞且探测精度优于0.1 m;(3)工程实践表明本装备可有效查明桩端岩溶、破碎裂隙,探测结果准确可靠;(4)本装备能适应桩底各种恶劣的环境,探测过程简单高效,时效性强,对保障岩溶区桩基施工安全与质量控制具有重要的意义。

关键词：大直径桩岩溶探测超声相控三维成像高精度

国土空间规划背景下县城城市体检评估中城区范围确定的实践与研究——以福建省漳州市漳浦县为例

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住宅产业 2024年第8期 66-68页

作者：许超平千亿设计集团有限公司福建泉州362011

本文以福建省漳州市漳浦县为例,重点研究国土空间规划背景下县城城市体检评估中城区范围确定的实践方法。以最终确定的漳浦县2021年度城区范围为参考,详细梳理了城区实体地域范围确定过程中所用的技术方法,具体包括城区实体地域范围确... 详细信息

本文以福建省漳州市漳浦县为例,重点研究国土空间规划背景下县城城市体检评估中城区范围确定的实践方法。以最终确定的漳浦县2021年度城区范围为参考,详细梳理了城区实体地域范围确定过程中所用的技术方法,具体包括城区实体地域范围确定阶段中的待纳入城区实体地域范围的图斑分析、阻隔和连接要素识别、迭代更新分析、特殊情况分析、边界核查,以期为其他县城的城区范围确定提供有效参考。

关键词：国土空间规划城市体检评估城区范围确定

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沪杭高速磁浮通道线路方案研究

铁道标准设计 2024年第8期68卷 23-29页

作者：刘江伟中国铁路设计集团有限公司天津300308

以沪杭高速磁浮通道线路技术方案研究为目的,通过详细分析我国目前高速磁浮轨道交通研究现状,深入阐述了沪杭高速磁浮通道规划背景。根据高速磁浮轨道交通的特点,提出高速磁浮通道规划的基本原则;依据高速磁浮轨道交通标准,对高速磁浮... 详细信息

以沪杭高速磁浮通道线路技术方案研究为目的,通过详细分析我国目前高速磁浮轨道交通研究现状,深入阐述了沪杭高速磁浮通道规划背景。根据高速磁浮轨道交通的特点,提出高速磁浮通道规划的基本原则;依据高速磁浮轨道交通标准,对高速磁浮轨道交通的平纵断面技术参数进行详细研究。结合平纵断面主要技术参数和沪杭通道经济据点的分布情况,重点研究沪杭高速磁浮通道在嘉兴地区的走向方案和线路与京杭大运河交叉段落局部方案,并对方案进行综合分析与比较。根据方案的不同特点,结合工程投资、工程可实施性、城市规划等因素提出走向方案和局部方案的推荐意见。研究表明,高速磁浮轨道交通平纵断面的技术参数要求较高,对线路方案的影响较大;同时,沪杭高速磁浮通道在嘉兴地区应优先选择嘉兴北方案,采用隧道形式穿越京杭大运河交叉段落。

关键词：高速磁浮铁路规划原则技术参数线路方案方案比选

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挖井基础在上黏下砂地层中的多维承载特性

地下空间与工程学报 2024年第S01期20卷 134-147页

作者：袁宇中国铁路设计集团有限公司天津300142

桥梁挖井基础除受到桥梁上部结构自重所产生的竖向荷载外,还将承受来自列车制动和横向摇摆以及离心力所带来的侧向荷载。现有的规范主要关注挖井基础的竖向承载是否满足地基承载力,未考虑挖井基础在三维空间中的多维承载力。本文针对挖... 详细信息

桥梁挖井基础除受到桥梁上部结构自重所产生的竖向荷载外,还将承受来自列车制动和横向摇摆以及离心力所带来的侧向荷载。现有的规范主要关注挖井基础的竖向承载是否满足地基承载力,未考虑挖井基础在三维空间中的多维承载力。本文针对挖井基础所适用的典型土层条件,采用有限元方法研究了圆形挖井基础在上黏下砂地层中的多维承载特性,分析了上覆黏土层强度和挖井基础长径比两个因素对基础单向承载力和承载力包络面的影响。结果表明:由于上覆黏土的影响,挖井基础的承载力相比于砂土地基有不同程度的减小,且这种减小效应随着井端以上黏土层厚度的增加而增加,其中以水平承载力的减小幅度最为明显。基于数值计算结果,建立了上黏下砂地层中挖井基础承载力的包络面表达式,提出了包络面特征参数随挖井基础长径比和竖向荷载水平变化的实用计算公式。

关键词：铁路桥梁挖井基础复合承载力上黏下砂数值模拟

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一岛两侧站与单岛站十字换乘方案设计研究

隧道建设（中英文） 2024年第5期44卷 1068-1076页

作者：姚显贵中铁第六勘察设计院集团有限公司天津300308

为解决两线十字交叉换乘站设计中换乘易拥堵、建设地下大空间投资大以及施工期交通组织与管线迁改困难等问题,通过吸取前人研究成果,结合自身设计实践,提出采用一岛两侧站台、增加楼扶梯数量及点位、扩大站厅十字交叉区域面积、优化换... 详细信息

为解决两线十字交叉换乘站设计中换乘易拥堵、建设地下大空间投资大以及施工期交通组织与管线迁改困难等问题,通过吸取前人研究成果,结合自身设计实践,提出采用一岛两侧站台、增加楼扶梯数量及点位、扩大站厅十字交叉区域面积、优化换乘路径等方式,使上下车乘客流线分离、换乘客流单向循环,最大程度减少客流交叉、加大缓冲区域,有效缓解换乘便捷与拥堵的矛盾;同时,借助客流仿真进行优化设计,达到大客流车站换乘的最佳效果;针对常规十字换乘站地下空间压抑、视线不通透的问题,在节点区域采用组合结构,实现大跨度、大层高设计,改善空间尺度和乘客舒适性。在节点区域采用小埋深、大空间,是在提高换乘功能、空间效果的基础上节约投资的有效途径。在十字路口下方的节点区采用盖挖逆作法,可提高深基坑的安全性,显著减小工程建设对道路交通、市政管线等外部环境的影响,并可节约大量混凝土支撑等临时结构,是一种安全、环保的建造方法。研究和实践表明:针对城市核心区的两线十字交叉大客流换乘站,综合利用一岛两侧站台、组合结构、盖挖逆作法等方法,可以达到车站设计综合效果最优的目的。

关键词：地铁车站一岛两侧十字换乘地下大空间缓冲区域客流仿真

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基于滑动元法的连续拉索滑移分析

计算力学学报 2024年第3期41卷 519-524页

作者：王恺中铁第四勘察设计院集团有限公司武汉430063

实际工程中,拉索在索撑节点处滑移十分普遍。考虑滑移的影响,索撑节点不能简单地用铰接模拟。现有的拉索滑移分析方法往往需要迭代,计算过程复杂且收敛性无法保证。本文提出一种拉索滑移分析新方法——滑动元法,以预应力鱼腹梁为例进行... 详细信息

实际工程中,拉索在索撑节点处滑移十分普遍。考虑滑移的影响,索撑节点不能简单地用铰接模拟。现有的拉索滑移分析方法往往需要迭代,计算过程复杂且收敛性无法保证。本文提出一种拉索滑移分析新方法——滑动元法,以预应力鱼腹梁为例进行理论推导,介绍了滑动元法的基本原理和计算步骤。结合有限元软件,利用滑动元法对算例进行计算分析,结果表明,滑动元法计算快速无需迭代,可以较为准确地分析拉索滑移。

关键词：拉索滑移索撑节点刚度矩阵平衡方程

基于SSA-LSTM模型的软岩隧道变形特征智能预测及应用研究

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现代隧道技术 2024年第1期61卷 56-66页

作者：王锋中铁第四勘察设计院集团有限公司武汉430063

为实现软岩隧道施工围岩变形的准确预测,利用长短时记忆(LSTM)神经网络构建软岩隧道拱顶沉降及水平收敛预测模型,采用麻雀搜索算法(SSA)实现LSTM模型超参数寻优,构建SSA-LSTM模型计算流程框架。以梁王山隧道软岩段为例,对围岩大变形进... 详细信息

为实现软岩隧道施工围岩变形的准确预测,利用长短时记忆(LSTM)神经网络构建软岩隧道拱顶沉降及水平收敛预测模型,采用麻雀搜索算法(SSA)实现LSTM模型超参数寻优,构建SSA-LSTM模型计算流程框架。以梁王山隧道软岩段为例,对围岩大变形进行现场实测与分析,获取拱顶沉降和水平收敛监测数据,代入SSA-LSTM模型进行计算,并与LSTM模型和SSA优化的传统机器学习模型进行误差对比分析。结果表明,SSA-LSTM模型相对误差率为[-1%,2%],R^(2)为0.9986,MAPE为2.3458%,RMSE为0.5298,均为所有模型中最优。为验证SSA-LSTM模型对于未开挖断面沉降变形的预测效果,选取K33+260断面作为研究对象构建未开挖断面沉降变形预测模型,误差分析结果表明,模型预测精度满足指导施工的要求。

关键词：软岩隧道变形特征深度学习智能预测

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轨道交通工程中消火栓系统设计关键技术探讨

隧道建设（中英文） 2024年第1期44卷 139-147页

作者：周金忠张美琴范太兴杜金海中铁第六勘察设计院集团有限公司天津300308

为设计出更加安全可靠、经济合理的轨道交通工程,介绍南京—马鞍山城际铁路(简称宁马线)消火栓系统设计中的一些关键技术及其相对于常规传统设计的优点。首先,在对规范解读及工程经验分析的基础上,首次提出“轨道交通工程中,为了保证消... 详细信息

为设计出更加安全可靠、经济合理的轨道交通工程,介绍南京—马鞍山城际铁路(简称宁马线)消火栓系统设计中的一些关键技术及其相对于常规传统设计的优点。首先,在对规范解读及工程经验分析的基础上,首次提出“轨道交通工程中,为了保证消防安全,消防泵房保护距离尽量控制在2000 m以内”的原则。为了将此理念落实到具体设计中,在本工程中提出一种新的消防供水方案,即“消防供水多方案组合模式”,具体内容为:1)优先选用一站带左右各半个相邻区间的方案;2)当区间长度小于2000 m时,也可以采用一站带一相邻区间方案;3)当区间长度大于4000 m时,在一站带左右各半个相邻区间方案的基础上,在区间风井处设置独立的消防泵房,以保证所有消防泵房的保护距离控制在2000 m以内;4)将各消防泵房的供水单元完全独立。其次,在车站给水水压制式方面,提出2种单路水源高架站的消防供水方案及其适用范围,即:1)室外低压、室内临时高压系统,适用范围为“高架站布置在市政道路一侧,并且车站离市区较近、消防基础设施条件较好,能保证足量消防车及时赶到火灾现场”或“条件特别困难的既有高架车站改造”;2)室内外共用临时高压消防系统,适用范围为“高架站布置在市政道路中央”或“车站离市区较远、消防基础设施条件比较不利,不能保证足量消防车及时赶到火灾现场”。最后,在消防设施布置方面,提出“高架车站室外消防水池、扑救类室外消火栓”的布置原则,其中最重要的2条为:1)室外低压、室内临时高压系统中,当高架站超出消防水池150 m保护半径时,应增设相应的消防水池取水井;2)车站扑救面上布置室外消火栓时,应优先布置在每个高架站出入口附近。

关键词：轨道交通工程消火栓系统消火栓泵房保护距离消防供水多方案组合模式车站给水水压制式室外消防水池

山岭隧道DMI精细化断面检测算法的研究及应用

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铁道标准设计 2024年

作者：李瑶郑荣政禚一李艳齐成龙苏哿中国铁路设计集团有限公司

为准确分析山岭隧道矿山法施工中超欠挖情况，以便有效减少超挖和欠挖，降低施工成本和风险，研究提出基于三维激光扫描技术的DMI（Difference-Mean-Interpolation）精细化断面检测方法。采用三维激光扫描仪获取隧道点云数据，提出均值... 详细信息

为准确分析山岭隧道矿山法施工中超欠挖情况，以便有效减少超挖和欠挖，降低施工成本和风险，研究提出基于三维激光扫描技术的DMI（Difference-Mean-Interpolation）精细化断面检测方法。采用三维激光扫描仪获取隧道点云数据，提出均值法去噪、差值法去噪和改进的克里金插值法（合称“DMI算法”）进行原始点云的精细化去噪和插值处理，从而更加精细、准确地计算超欠挖值、超欠挖处数、超欠挖面积及平均线性超挖值等参数。在广东省某矿山法施工的山岭隧道中进行实际应用和对比，结果显示：相较于常规断面检测方法，DMI方法在检测结果上存在显著差异，尤其是最大欠挖（侵限）值和欠挖（侵限）处数上。由于点云数据的噪点，使得常规检测结果中欠挖（侵限）的位置和处数出现了误判；通过DMI算法进行去噪和插值处理后，能够有效地消除这些噪点，并自动补全遮挡和欠缺位置点云数据，避免了欠挖（侵限）的误判，从而全面准确地反映隧道真实的超欠挖情况。检测结果方面，开挖段落整体满足要求，不存在欠挖，但存在较大的超挖；初支段落整体上基本满足要求，但存在较小的侵限以及较差的平整度；建议适当调整预留变形量，并对初支段落的侵限处进行必要处理，以保证工程的安全性和质量。

关键词：山岭隧道三维激光扫描技术 DMI算法精细化断面检测去噪与插值超欠挖分析