大定源瞬变电磁法在铁路采空区勘察中的应用

中深部大型采空区严重影响铁路选线和铁路建设,在铁路勘察阶段必须将采空区的埋深、边界探测准确,才能保证铁路建设及运营的安全。介绍大定源瞬变电磁法探测中深部煤矿采空区的应用研究,证明大定源瞬变电磁法可准确查明中深部采空区的埋深及走向,为铁路选线和建设的安全提供保障。     

采空区铁路工程地质选线

采空区因其工程地质条件复杂而对铁路工程选线具有重大影响。结合宁安城际铁路、宁杭客运专线、合福客运专线等铁路工程实例,从开采情况调查、地质调查、地质背景分析、边界推算以及综合勘探验证等角度,对采空区铁路选线中采空区的识别、采空区移动盆地边界的界定进行了详细阐述。从兼顾安全与经济的角度,对不同标准铁路经过不同种类采空区的选线原则进行了探讨,考虑到采空区的复杂性,建议对于经过采空区铁路工程,还应根据铁路标准进行不同精度的监测,以确保铁路工程安全。     

采空区铁路工程地质选线研究

研究目的:为更好指导采空区铁路勘察选线工作,系统总结采空区铁路勘察选线设计的基本流程,提出采空区铁路选线安全距离计算方法、相关参数标准及选线途径。研究结论:研究表明,在不同等级铁路安全距离计算中,应采取相应的岩移角选取标准,高速铁路及无砟轨道客运专线应采用边界角,而普速铁路可采用移动角。结合工程实例,提出采空区铁路工程地质选线的方法和途径,包括线路方案比选——在矿区外围选线、局部方案优化——在矿区内选线,以及基于采空区变形计算和监测的铁路选线。     

铁路采空区工程地质勘察及稳定性评价

研究目的:采空区已经成为影响铁路方案的重要不良地质因素,因其工程地质条件非常复杂而对铁路工程稳定性具有重要影响。当铁路穿越采空区时,通过采用综合工程地质勘察方法及运用铁路保护煤柱方法,评价其对铁路的影响,为铁路安全边界范围确定及采空区加固处理设计提供可靠的依据,进而满足铁路工程的沉降控制要求。研究结论:(1)铁路采空区勘察在充分利用煤矿采掘资料的基础上,通过采用物探及钻探的方法进行详细勘测,相互验证,相互补充,综合确定采空区的边界范围;(2)根据勘察揭露煤层埋藏深度,利用空间几何关系,得到煤层的产状;(3)通过综合勘察成果,采用铁路保护煤柱的设计方法评价铁路的稳定性及其安全边界范围,对采空区安全边界范围内采用注浆加固处理,能够满足铁路沉降控制要求;(4)本文可以为类似采空区工程地质勘察及稳定性评价提供一定的指导及参考。     

包西铁路煤窑（矿）采空区稳定性评价及处理原则

包西铁路大保当至张桥段所经陕北地区地层多为煤系地层,现代煤矿与古煤窑采空区密布,严重影响了线路位置的确定及工程的设置。经过大量的地质综合勘察工作,查明了沿线采空区分布及开挖特点,在借鉴了既有神延铁路所经采空区的稳定性评价原则及采空区处理经验后,结合包西铁路所经采空区的特点,制定了适合包西铁路采空区的稳定性评价原则及分类标准,最终确定了煤窑(矿)采空区不同工程的处理措施。     

铁路大型多层复杂采空区稳定性评价

采用多种方法对新建东平铁路下伏多层采空区进行了详细勘察,取得了翔实可靠的采空区稳定性计算参数,通过理论计算与离散元模拟相结合的方法,对采空区地表沉降进行计算分析,综合评价采空区的稳定性,为铁路建设的场地适宜性进行科学评价。     

铁路煤矿采空区综合物探技术研究

研究目的:结合我院近年来对采空区的勘察经验,对采空区综合物探方法进行系统的讨论和总结,提出铁路采空区综合物探工作模式,以有效指导今后的采空区勘察工作,优选适宜的综合物探技术,发挥其高效、经济等技术优势,提高地质勘查精度,为高风险采空地区铁路设计和施工安全提供重要支撑。研究结论:(1)工程物探现已成为解决采空区铁路工程地质问题的首选技术,在调查基础上,对疑似采空区路段物探工作,可用物探结果指导钻探布置;(2)通过研究总结,提出了综合考虑地形、采空区埋深及物探方法适宜性等条件下的采空区勘察综合物探模式;(3)勘察中优选适宜的综合物探技术,清晰揭示了采空区的不良地质体;(4)本研究成果可为采空区铁路、公路、工民建勘察设计提供借鉴。     

重磁法在牡佳线铁矿采空区勘察中的应用

采空区勘察历来是铁路勘察中的一项重点工作,直接影响铁路建设的规划方案。因铁矿具有独特的赋存特点和地球物理特性,铁矿采空区勘察复杂程度更大,一直是铁路勘察的热点和难点问题。物探技术是铁矿采空区勘察的重要方法,可有效弥补其他方法不足。高精度重力法和高精度磁力法都是重要且高效的物探方法。阐述两种方法的原理和技术特点,以牡佳线某铁路采空区勘察为例,介绍重力法和磁法的综合应用技术,可较精确划定出矿区和采空区的分布,为后续的铁路选线提供技术支撑。     

天然源面波法及地震映像法在采空区勘察中的综合应用

采空区勘察是铁路前期工作中的重要内容,其结果直接影响铁路选线工作。通过天然源面波法和地震映像法在浅层煤矿采空区勘察的联合应用,分析综合物探技术对采空区勘察的有效性和准确性。     

宜宾港铁路采空区选线研究

为了降低某煤炭采空区对铁路工程的影响,为采空区选线提供合理的建议,采用现场调查、地质钻探及原位测试的方法,查明了矿区工程地质条件及开采现状;根据《建筑物、水体、铁路及主要巷道煤柱留设与压煤开采规程》进行采空区铁路地基稳定性分析,确定了处理深度及宽度;从工程地质、处理范围、防护加固效果及抵抗变形四个方面,对铁路通过采空区的形式及其采取的防护加固措施进行分析。研究表明:(1)路基挖方的形式优于隧道形式;(2)对采空区煤层上覆土层实施卸压,对铁路围护带按68°影响角确定的处理宽度及深度进行注浆加固,可确保铁路安全通过采空区。     

铁路通过小型采空区的综合勘察与线路优化

在地形地质条件复杂地段,地质选线对铁路工程具有重要的意义。以某铁路线路通过一小型采空区为例,在线路无法绕避的情况下,采用综合手段对采空区进行探查。先在现场地质测绘调查的基础上针对性布置物探测线探查,再根据探查结果合理安排钻探对探查结果进一步修正。通过对资料的综合分析,详细绘制采空区范围和规模,对线路方案进行优化调整。现场施工表明综合勘察手段对线路优化具有良好效果。     

基于Node.js和MongoDB的铁路选线案例系统设计与实现

为了解决铁路选线案例汇总工作量大和集成管理困难的问题,基于Node.js框架,依托MongoDB数据库整合铁路选线案例、线路设计技术标准和地理信息数据,进行了铁路选线案例系统的开发实践。构建了面向选线设计人员的铁路选线案例库、案例应用分析云平台以及案例信息管理系统。在功能上涵盖了铁路选线案例的上传与管理、查询与下载、应用与分析和案例数据可视化等,提供了一套具有参考意义的铁路选线案例集成利用的解决方案。     

铁路专用线选线控制因素分析

为系统分析出铁路专用线选线时各种控制要素,尝试探寻铁路专用线选线的独特规律,通过对铁路专用线选线功能及作用的分析,系统阐述铁路专用线选线时"路内"、"路外"各种控制要素和关键优缺点,同时理论与实践相结合,以华能铜川电厂铁路专用线工程为实例,对铁路专用线选线时涉及的运输通道、技术标准、接轨方案等进行多角度比选分析,使推荐的线路方案满足各方需求,工程合理可行。铁路专用线选线与国铁干线选线相比,既有着相同的特点也有着独特的考虑因素,为铁路专用线选线提供系统、全面、科学的控制因素及比选方法。     

库尔勒至格尔木铁路风沙地区选线

库格铁路沿线风沙发育,影响铁路运营安全,在线路设计中做好选线工作,为铁路长期安全运营创造良好条件。本文从铁路选线需求出发,突破了只把风沙地貌划分为风蚀区和风沙堆积区的限制,首次提出将风沙地区按风沙形态划为风蚀区、风沙流区和风沙堆积区3个区域,分析了3个区域的风沙活动规律,归纳总结了3个区域内铁路不同的选线原则、工程防沙方式,并以库格铁路风沙选线为实例进行分析说明。以3个风沙形态区域为基础,确定铁路选线原则,很好地指导了库格铁路风沙地段选线,并可为其它风沙地区铁路项目和设计标准修订提供参考。     

包西铁路毛乌素沙地大面积煤矿采空区地质选线研究

包西铁路在陕北有红柳林接轨方案和大保当接轨方案。红柳林接轨方案在乌兰木伦河两岸通过大面积范围的煤矿采空区;大保当接轨方案无采空区,但通过风沙区,广泛分布的煤矿采空区及风沙区控制线路方案。通过对采空区和风沙区分布综合勘察,分析评价采空区稳定性和风沙区活动性及危害,并从工程地质条件、压煤、工程建设难度、工程投资对两大接轨方案进行综合比选,推荐投资较省的大保当接轨方案为贯通方案。     

基于空间相似理论的线路走向决策方法研究

合理科学的线路走向会降低工程投资、提高运输效率,使线路在路网中发挥最佳的作用。为了研究线路走向合理科学的决策方法,通过分析影响线路走向的各种因素,提取主影响因子及属性特征,利用Arc GIS的空间分析、数据处理,实现属性单元的指标值量化。根据空间多维度相似的相似度计算方法,通过空间相似理论和提取出的主影响因子,构建设计线路方案决策模型,实现基于空间相似理论的线路走向决策。并以兰州张掖城际铁路选线为例进行实证分析,得到合理的线路走向推荐方案。结果表明,该方法可应用到线路走向决策中,可为以后线路走向的选定提供参考。     

阳安铁路增建第二线山区地质选线

近年来随着我国山区铁路的大量修建,山区铁路地质选线的重要性日益凸显。阳安铁路是典型的山区铁路增建第二线项目,该项目进行地质选线对于降低后期勘察设计难度、减少投资、降低后期维护费用等方面起决定性作用。针对既有河谷线地段,增建第二线线路穿越区域性大断裂等工程地质问题,采取何种地质选线的技术原则进行研究。研究结论:(1)本次地质选线过程中,综合采用遥感解译、地质调绘、钻探、试验等勘探方法,查清沿线的工程地质条件;(2)对线位比选起决定性作用的工程地质条件主要是断层、滑坡等不良地质,线路通过断层应以大角度、简单工程通过,其余不良地质应以绕避为主;(3)在充分总结汲取山区铁路综合选线技术经验的基础上,提出地质选线、定线原则;(4)通过对阳平关至响水、西乡至石泉、石泉至池河三段线路方案的比选,得出推荐方案。     

锦州港至白音华铁路天河梁越岭段线路方案研究

越岭段的铁路选线是线路选线中的重点、关键,涉及到线路走向、投资节省、运营安全、减灾防灾等;越岭段的选线应因地制宜、因线制宜,综合考虑铁路建设及运营期间的各方面需求。针对锦州港至白音华铁路由赤峰越天河梁进入锡林浩特界,线路方案综合了灾害防治、绿色环保、运营通风、运输实践、投资节省等因素,经过系统的研究、比选后确定。天河梁越岭段线路选线是减灾选线理念在山区越岭选线的工程实践,对严寒多雪的山区铁路越岭选线具有一定指导意义。     

基于GIS的铁路走向方案研究

为避免在铁路走向方案选定过程中遗漏有价值的方案,并减少工作量、加快比选速度,同时定量把握铁路走向与沿线社会经济发展的耦合关系,以华北平原某拟建城际铁路为例,在描述铁路走向选择问题的基础上,利用潜能模型表示铁路从不同地区经过时对周边城市的影响,运用GIS栅格算法得到铁路走向的最优方案。从所得方案可以看出,铁路走向既要短直又应经过更多城市,铁路应优先顾及更大的城市,铁路走向选择应考虑到铁路不能经过的城市的需求,铁路应引入城市核心区域。该方法排除了铁路走向方案研究过程中人为主观因素的干扰,无需事先选定比较方案即可快速得到最优方案。     

基于三维空间场景的铁路选线技术研究

利用先进的机载激光雷达和数码航摄仪采集的高分辨率海量影像数据资源,建立三维空间场景。在"铁路线路虚拟踏勘系统"的海量数据管理平台上,结合CAD平面设计进行铁路选线。研究采用三维虚拟现实技术和CAD平面设计,将基础地形和线路方案相结合,实现基于三维空间场景的铁路选线,使设计方案更加合理,并在一定程度上解决了野外现场调查的人员和设备等投入大的问题。