铁路沿线风吹雪灾害及其防治研究

新疆精—伊铁路经过的风吹雪灾害多发区最大风速平均值为14 0m·s-1,30年一遇的最大风速与最大积雪深度分别为20 3m·s-1和160cm,平均冬季降水量153 2mm。在风吹雪多发区,铁路风吹雪灾害的主要类型是路堑型风吹雪沉积,其次是低填路堤型风吹雪沉积。路堤低、路堤边坡平缓,路面上易发生风吹雪沉积;路堑边坡的角度越小、路堑越深、路堑走向与主导风向的夹角越小,风吹雪沉积越不易发生。在风吹雪害多发区,铁路路堤设计的适宜高度为200～1500cm。风吹雪的防治应以设防风吹雪走廊和下导风板为主,并辅以侧导板和挡雪墙等。     

路堤风吹雪灾害流场分析

研究目的:道路风吹雪灾害是雪害地区重要的灾害类型,对交通运输造成了很大的威胁,以路堤工程为例研究道路风吹雪灾害,对穿越雪害区的交通修建具有重要的理论意义与现实意义.研究结论:本文采用了大型有限元软件ANSYS模拟路堤工程风雪流场,分析了路堤高度、边坡坡率及入射风速的变化对路堤风速场的影响,确定了路堤断面的风速场模式.结果表明,风速模拟值与实际观测值基本吻合,当路堤高度处于一定高度范围内时,采用高路堤、小边坡坡率等提高路堤面风速措施可有效减轻路面风吹雪灾害.研究结果可为路堤工程设计提供科学依据.     

精伊霍铁路雪害防治措施初探

通过对铁路沿线实地调查、观测及气象要素的分析与推算，风吹雪主要发生在丘陵区，路堤防风吹雪的适宜商度为200cm-1500cm；路堑边坡的角度越小，路堑越深，路堑走向与主导风向的夹角越小，风吹雪沉积越不易发生；风吹雪的防活应以防风吹雪走廊和下导风板为主，并辅以侧导板、挡雪墙等防风吹雪工程．雪崩灾害主要发生在崇山峻岭区，永久性建筑物或设施要尽量避开沟槽雪崩的运动区和堆积区．在所有的隧道出入口，隧道再向外延伸3m，上方修建导雪堤；在工程建设过程中，要求尽量少地破坏铁路两侧的植被．     

防雪栅对铁路路堑风致雪堆积防治效果研究

针对铁路路堑易发生严重积雪灾害的问题,采用风洞试验方法,研究了防雪栅在减轻风致积雪灾害方面效果,为铁路线路防灾工程设计提供参考。在风洞中,首先分别试验了在6.5、7.5、8.5 m/s风速下边坡比为1∶4和1∶1.5的路堑内雪粒堆积演化过程;然后布置防雪栅,在相同试验条件下观测其在减轻路堑积雪灾害方面的效果;最后根据测量数据计算对比有无防雪栅时路堑路面积雪量差异,定量评估防雪栅防治效果。此外,采用数值模拟手段分析防雪栅、路堑周围流场变化情况,进一步解释防雪栅的防雪机理。结果表明：上风侧坡度较缓的半开敞式路堑积雪严重;防雪栅能有效减轻路堑积雪灾害;漂移雪粒首先在背风侧距离防雪栅较远处沉积,随吹风持续积雪范围向两端延伸;防雪栅使来流风速在其背风侧急剧减弱致使漂移雪粒发生沉积,雪粒输运强度减小,从而实现挡雪减灾目的。     

风沙雪害路基防护措施探讨

风沙雪害路基防护处理一直是设计难题,文章以东乌旗至珠恩嘎达布其铁路工程为例,简述风沙雪害自然因素造成风蚀路基本体、掩埋路轨的过程,以此提出根据路堤填方高度不同,而采用不同的坡面防护形式,解决风蚀的侵害,路堑则提出展开式路堤的断面形式解决掩埋路轨的危害,并且本着"因地制宜,远阻近固,工程措施与植物措施相结合"的防沙原则,根据区域的特点采用适宜干旱严寒地区的乡土植被作为绿化植物,保证成活率,以起到防护边坡的作用。防雪墙的实施可以有效减弱风吹雪害对路基的危害,降低铁路后期维修养护工作量,保障铁路运营的长远安全。     

寒区铁路雪害特点及防治技术

寒区铁路雪害对线路养护维修、道岔转换、列车运行和工程建设有很大影响,特别是寒区铁路客运专线的建设,对雪害防治提出了更高的要求。为减轻雪害对铁路运输的影响,必须正确认识寒区铁路的雪害特点,设计阶段合理选择线路方案并采取可靠的工程措施,施工阶段因地制宜优化工程措施并确保工程质量,运营阶段掌握雪害发展规律并及时治理。应根据雪害类型、降雪量和最大积雪深度采取有效科学防治措施,在严重风吹雪地段设置阻雪设施和防雪棚洞,道岔采用电融雪装置,研发和配置适合铁路使用的清雪机械,重点雪害地段建立雪害监测预警系统,研发先进适用的雪害防治技术,最大限度地减轻雪害对铁路运输的影响。     

兰新铁路思甜至了墩段沙害形成原因分析及防治研究

为解决兰新铁路思甜至了墩段风沙灾害问题,基于现场调研,掌握研究区沿线沙害现状和沙害形成原因,并提出防治措施。沿线风沙危害发生与当地干旱多风的气候条件、铁路沿线松散的路堑边坡、路堑堑顶弃土和路堑内形成弱风区有关。综合考虑工程造价和现场实际情况,研究区铁路防沙设计建议采用固化松散路堑边坡+堑顶弃土构筑挡沙堤+高立式阻沙沙障+大方格阻固沙障相结合的防沙模式,构建立体防沙体系。     

防风吹雪走廊挡风防雪构造物设置形式的研究分析

新疆精伊霍铁路横穿北天山,该区积雪期长达6个月,风力最大10级,起雪风速3.4 m/s,工点范围内风速最大可达24.8 m/s,对积雪的沉降及二次分配较大,山谷处风速较低,易形成山地沟谷的深厚积雪,当铁路开挖成路堑且风向与路堑斜交或垂直时,则能填埋铁路线,以至填平路堑,尤其是暴风雪更严重地影响了铁路运输的安全、畅通。为减小风吹雪对铁路的危害,精伊霍铁路在开工实施前便成立研究小组,通过多年研究实施采用了防风吹雪走廊、挡风墙、挡雪栅栏、防护林带等组成防风吹雪系统工程。建成后通过几年的运营观察该系统工程在防治风吹雪害方面技术先进、效果明显,有效降低了风吹雪对铁路的危害。     

临策铁路沙害类型与风速流场分析

本文通过对临策铁路周边地域自然概况、沙害类型及成因和不同路基断面风速流场特征的研究分析,利用HOBO自动风向、风速记录仪对不同路基断面进行观测得知,在高路堤的轨道上易形成积沙;在中路堤边坡上易形成积沙,而在轨道上积沙较弱;在低路堤上,两侧的边坡及距坡脚一定距离处都易形成积沙,而轨道上方不易形成积沙.当风速够大(大于10.8 m/s)的时候半路堑轨道上不易积沙,但当小风速(小于8 m/s)通过路堑时,就易在路肩和轨道上形成沙物质的堆积;在全路堑迎风坡脚处,由于形成涡旋,所以在路肩及轨道上易形成沙物质的堆积.这一结论对临策铁路沙害治理及同类沙害类型路基断面设计提供了理论依据.     

新疆克拉玛依至塔城铁路风雪灾害特征研究

风吹雪灾害是克塔铁路选线及设计中的重点和难点问题,研究风雪灾害特征,有效避免和减少灾害段落,对线路方案选择及雪害防治具有重要的理论与现实意义。利用既有气象资料,结合现场考察和数值天气预报模式、大气污染模式中气象模块的模拟结果,得出冬季的主导风向为东、东南风,夏季的主导风向为西、西北风,风向季节交替明显,东、西大风相继出现;冬季风普遍大于夏季风,风雪灾害防治的重点是冬季的风吹雪。利用卫星影像和区域气候模拟分析得出,南方案(老风口展线方案)可能发生风吹雪的段落比北方案(玛依塔斯走行方案)长24.2km,频次也较多。     

关于铁路路堑边坡区域地质灾害防治的思考

区域地质灾害是铁路工程建设和运营不可避免的工程难题。通过介绍南广铁路梧州段路堑边坡区域地质灾害防治的基本情况、项目地质灾害危险性评估成果以及相关区域地质灾害防治研究现状,分析从区域地质灾害防治角度开展铁路路堑边坡设计的重要性和必要性,提出将区域地质灾害防治贯穿路堑边坡工程整个寿命周期的观点,从设计、施工、运营维护的角度指出区域地质灾害防治的基本思路。     

多年冻土地区路堑边坡病害及其整治原则

研究目的:针对多年冻土区路堑病害的类型划分、形成原因和主控因素进行分析研究,提出现有路堑边坡典型病害的整治原则,为多年冻土区路堑边坡病害整治提供借鉴.研究结论:热融型边坡失稳是高含冰量多年冻土路堑边坡的一种典型病害,产生的原因是冻结层上水和坡面吸热导致下卧高含冰量冻土融化.治理的原则是在注重热学防护和地表挡排水的同时,加强对上侧坡体冻结层上水的疏导,排泄堑内道路基床积水.岩质边坡喷射混凝土防护层破损是低含冰量多年冻土路堑边坡较为典型的病害形式,也与冻结层上水向坡面的聚集有关.整治原则是加强边坡混凝土层下水分的排泄,拆除可能影响行车的破损混凝土层,换做锚杆框架等不阻挡坡面水分排泄的结构.原则上说,在多年冻土区,封闭坡面的工程措施是不可取的.     

岩溶塌陷地表稳定性分析及工程地质分区

研究目的:岩溶地表塌陷是近20多年来较频繁出现的不良地质问题,铁路工程不良地质勘察规程中对地表塌陷主要因素综合评价,强调岩溶固有特性和固定的地质因素,缺少人类生产活动对水环境影响这一最活跃、最现实的因素,因此不稳定地区范围在主观因素影响下划分比较宽松,使工程造价抬升。本文意在设计中病害工点划定合理,有效控制工程造价。研究方法:通过对地表塌陷机理,特别是潜蚀成因的研究,对塌陷成因的分析,充分重视人为因素在塌陷时空中的重要作用。研究结果:通过研究认为,近期地表塌陷除少量是地质时期,历史时期的产物之外,大量都是与人为因素有关的同期,甚至是同步的产物,没有人为活动,地表塌陷是有限的。笔者认为:根据人为因素结合岩溶及地质的固有因素进行地表稳定性分析,划分稳定区、相对稳定区、不稳定区、塌陷区,按其稳定性、危害程度有针对性、有重点地整治。研究结论:通过研究、讨论,将铁路勘察规程进一步补充完善。避免出现遗漏不良地质或扩大化现象。     

山区道路工程与环境协调的设计原理

研究目的：山区道路沿线自然环境脆弱，道路下程建设引发的急待解决的主要环境问题有：隧道排水导致山区水资源涸竭，路堑高边坡破坏植被，路堑开挖诱发工程滑坡，工程弃方引起水土流失。 研究方法：为解决这些工程环境问题，从工程与环境的相瓦作用出发，归纳了相应的与环境协调的设计原理。 研究结果：（1）通过建立隧道工程与水环境的相互作用链，提出基于水环境平衡的隧道“以堵为主”的防排水设计原理，以防治洞顶水环境灾害和隧道水害；（2）通过分析边坡高度与支挡工程的关系和边坡防护与生态环境的关系，提出控制路基边坡高度的支挡收坡设计原理，为路基高边坡的防治提供对策；（3）通过分析路堑边坡的工程路径与坡体岩土的响应，将传统的自上向下开挖再自下而上支护的工程路径更新为自上而下分级支护和坡脚预加固工程路径的路堑边坡设计施工新理念，以保持开挖坡体的稳定；（4）针对工程弃方所致环境问题，提出沟头填垦的工程弃方开发性处理原理。 研究结论：上述道路工程与环境协调的设计原理可从源头上控制主要的道路工程环境问题。转变固有的设计观念，更新为与环境协调的设计理念，需要一个深化认识的过程。加之这些道路工程与环境协调的设计原理还尚待完善，因此能引起同行对道路工程环境问题及其设计对策的关注，就达到了本文的目的。     

构造破碎带深路堑地质核查方法研究

为查明某新建高速铁路深路堑施工开挖后基底及边坡工程地质条件,采用调查、补充勘探、动力触探等方法,对路堑基底及边坡进行地质核查,结合既有勘察资料,查明了构造破碎带、膨胀性岩土的工程性质和空间分布。根据路堑边坡工程地质条件,将边坡分为16部分,选取岩土类型、结构面类型、边坡高度、边坡坡率、降雨5个影响因子,将影响因子指标进行量化,利用层次分析法确定影响因子权重,将路堑边坡危险性分为危险、较危险、一般危险和较安全4个等级,并对原设计方案进行危险性分析。根据不同边坡条件,提出放坡、“锚杆框架+桩板墙”和增加桩长等防护措施。结果表明:构造破碎带深路堑地区地质核查宜采用综合勘察技术,将路堑基底与边坡综合分析并平面化展示,增加了勘察成果可信度,其危险性评价结果及防护措施建议可为设计优化提供地质依据。     

路堑高边坡的工程和环境问题及对策

路堑边坡工程要适应坡地地形地质和环境特征,否则会导致边坡过高过秃,酿成工程和环境灾害。本文针对路堑高边坡的工程和环境问题,分析了路堑边坡高度与支挡工程的关系,边坡的高度与平均坡度、坡面形态的关系以及边坡防护与生态环境的关系,论述了坡脚支挡工程的收坡作用,挖方边坡逐级向上放缓的原理, 不同坡面形态对边坡工程的影响,以及边坡防护的绿色工程措施。据此提出路堑高边坡工程和环境问题的防治对策。基于边坡愈高愈缓的原理并顺应山坡形态来修建高陡的坡脚支档工程,并采用骨架(框架)加植被护坡。作为实例,论述了沪沽-西昌高速公路路堑高边坡病害工点的防治。     

The Reinforcement Analysis of Prestressed Anchor Frame Beam in the Deep Cutting Slope under Three Dimensional Strong EarthquakeEI北大核心

Research purposes: In order to further study the reinforcement of prestressed anchor frame beam in the deep cutting slope under three dimensional strong earthquake, a model of the deep cutting slope is built through FLAC 3D simulation software, the seismic wave to the model from three directions of x,y and z is input, and the dynamic response of the slope is analyzed. Then, the prestressed anchor frame beam reinforcement measures are applied to the model, and this paper analyzes the reinforcement effect of the prestressed anchor frame beam to the deep cutting slope under three dimensional strong earthquake. Research conclusions:(1) The prestressed anchor frame beam has a good effect on restraining the horizontal displacement of the deep cutting slope. (2) Under the three dimensional strong earthquake, the prestressed anchor frame beam has a good effect on the horizontal acceleration and horizontal velocity of the deep cutting slope, which reduces the peak of horizontal acceleration and horizontal velocity. (3) Through the comparison of the response before and after the reinforcement of the prestressed anchor frame beam is given under the 9 degrees three dimensional strong earthquake, it can be concluded that the prestressed anchor frame beam can provide good reinforcement effect to the deep cutting slope. (4) This research can be used for reference to the earthquake resistance of the slope engineering. © 2018, Editorial Department of Journal of Railway Engineering Society. All right reserved.     

广州市地面塌陷特征与防治对策的研究

研究目的:本文在对广州市地质灾害调查与区划成果研究的基础上,进一步分析和探讨地面塌陷形成类型、分布特征、诱发原因,并提出预防措施与对策。其目的为采取主动防治措施,避免和减轻致灾地质作用给人民生命财产造成的损失,维护社会稳定,保障生态环境安全,为国民经济可持续发展提供科学决策依据。研究结论:近30年来广州市地面塌陷呈波浪式上升态势,有较明显的时空分布规律性。人为因素和强降雨是地面塌陷的主要诱发因素,每年集中发生在汛期4～10月份;岩溶塌陷主要分布在广花盆地内的花都区、白云区和从化市等隐伏岩溶区,工程地面塌陷主要分布在广州市主城区;地下工程的挖土和抽排地下水都直接引起地面塌陷,一般与工程量和工程强度成正比。统筹规划、科学选址,结构调整、合理布局是地面塌陷的防治措施与对策。     

SNS柔性防护系统在隧道进口高边坡防护中的应用

SNS柔性网防护系统是利用钢丝绳网作为主要构成部分来防治坡面地质灾害的柔性安全防护系统。该技术系统在我国主要用于路堑边坡的防护。结合渝利铁路向家坝隧道进口高边坡采用SNS柔性防护系统支护的工程实践,介绍SNS柔性防护系统的设计、材料要求、施工方法、技术措施。