高水压作用下单线铁路隧道衬砌受力特性研究

铁路隧道衬砌结构在运营期间的高水压致裂问题日益突出。本文依托新圆梁山隧道工程,采用数值分析方法研究了三种隧道衬砌断面在全环均匀水压力下的内力分布特征。结果表明:普通衬砌(a型)、蛋形衬砌(b型)的轴力和弯矩分布相似,拱顶、拱腰和拱脚为这两类衬砌的受力最不利位置;圆形衬砌(c型)的拱顶和拱腰为受力最不利位置。不同的衬砌结构形式下,衬砌轴力值和弯矩值与水压力均呈线性关系。不同衬砌断面形式下轴力相差不大,采用蛋型衬砌能小幅度降低衬砌所受弯矩,而圆形衬砌则能显著降低衬砌所受弯矩。研究成果可为类似工程提供借鉴和参考。     

软土隧道综合施工技术

结合工程实例,介绍了进口端位于浅埋、沟槽软土等不良地质隧道的工程实践.施工中,综合运用了预锚固桩、洞门与锚固桩联体、钢管桩、锚管注浆、竖向旋喷桩连续墙、超前小导管注浆、密排管棚、全环钢拱架解决了进口端隧道"全浮"在软土上的进洞、开挖、支护、衬砌等技术难题.对施工支护受大雨影响产生的剧烈开裂进行了跟踪监测,并提出了处理方案.可供不良地质隧道的设计和施工参考.     

隧道二次衬砌矮边墙与边拱一次灌注施工技术

研究目的:在回顾隧道施工方法的基础上,探讨隧道二次衬砌施工方法的改进与创新的必要性,并简述通过技术创新得出的隧道二次衬砌矮边墙与边拱一次整体灌注的施工工艺及方法,从而提高混凝土质量,降低工程成本.研究结论:改进和创新后的铁路隧道二次衬砌施工方法,其特点是二次衬砌整体灌注,减少了矮边墙(小边墙)立模、灌注混凝土的工序,基本可以解决二次衬砌外观质量差以及二次衬砌矮边墙与边墙连接处经常出现渗、漏水等质量通病问题,可在一定程度上降低隧道的施工成本,同样也可以在国内公路隧道施工中参考使用.但由于该施工技术是隧道施工的新技术、新方法,还需要通过大量的类似工程实践的检验而逐步完善.     

基于结构受力模式主动调整的高速铁路单线隧道预制拼装衬砌设计选型研究

基于荷载-结构模型分析了不同等级围岩条件下350 km/h单线隧道断面整体衬砌内力特征.在此基础上,通过主动调整结构受力,在整体衬砌对应的弯矩极大值处将衬砌结构分为7部分进行预制,分析了不同围岩等级下接头刚度对预制装配式衬砌受力与变形的影响.结果表明:相对于整体衬砌,Ⅲ,Ⅳ,V级围岩条件下预制装配式衬砌最大轴力分别增加5.6%,6.5%,7.3%,最大弯矩分别减少39.9%,43.0%,54.6%,最大横向位移分别增加22.4%,36.4%,64.7%,最大竖向位移分别增加41.8%,44.6%,52.5%;边墙、拱脚和仰拱安全系数略有下降,拱顶和拱肩安全系数大幅增加,接头刚度不宜大于45 MN·m/rad.     

预切槽法开挖黄土隧道预衬砌支护参数研究

研究目的:随着我国交通建设的发展,迫切需要解决软弱围岩隧道机械化施工的问题,本文以洪亮营大断面黄土隧道为依托工程,采用数值模拟方法分析不同条件下预衬砌的整体安全性,通过对预衬砌的支护参数进行分析,以期为后续类似工程的设计与施工提供参考。研究结论:(1)钢拱架间距对预衬砌整体安全系数有显著影响,间距越小,安全系数越高;(2)不同的预衬砌拱脚处理措施,对预衬砌整体安全系数影响较大;(3)由于切槽采用分段施工,各段接头部位的安全系数较低,当预衬砌局部弱化程度超过50%时,预衬砌的整体安全系数不能满足安全要求;(4)本研究以洪亮营大断面黄土隧道实际工程为依托,获取了预衬砌在不同的埋深、不同的钢拱架间距、不同的拱脚处理措施以及不同的预衬砌局部弱化程度条件下的整体安全性,可为预切槽法隧道在今后的工程设计和施工中提供指导作用。     

基于结构受力模式主动调整的高速铁路双线隧道预制装配式衬砌的设计选型

基于荷载-结构模型分析了不同围岩等级条件下整体衬砌内力特征,调整结构受力模式,从最大弯矩位置开始将衬砌结构分为7部分,分析了不同围岩等级及接头刚度条件下预制装配式衬砌结构的受力与变形特征。结果表明:与整体衬砌相比,各围岩等级下预制装配式衬砌的最大轴力和最大位移均不同程度增大,最大弯矩均不同程度减小,使隧道结构更加稳定;随着衬砌接头刚度逐渐增大,衬砌结构最大轴力和最大位移逐渐减小,最大弯矩先减小后增大;相对于整体衬砌,接头刚度小于45 MN·m/rad时预制装配式衬砌边墙、拱脚和仰拱安全系数略有下降,拱顶和拱肩安全系数大幅增加,因此接头刚度不宜大于45 MN·m/rad。     

地铁暗挖隧道衬砌受力的优化设计

隧道衬砌作为主要支护受力体系,断面的形式对衬砌结构受力有很大的影响.目前国内外地铁隧道衬砌大都采用等厚度形式,这样会造成结构受力上的不合理和工程造价提高.以广州地铁6号线站后折返线暗挖隧道为例,通过对马蹄形断面进行不等厚衬砌断面优化设计,得到合理的断面形式,达到结构上受力合理、隧道的整体稳定性好、工程造价低等目的.     

环形开挖预留核心土法在大跨软岩隧道中的应用

浙赣复线新羊石大跨、软岩隧道全长1148m,平均开挖断面160m2,采用环形开挖预留核心土法。在施工中认真组织实施小导管超前预支护;环形短开挖,H175型钢钢架喷射混凝土全环支撑;加强收敛观测,根据收敛情况及时补强拱、墙锁脚锚杆;紧跟混凝土二次衬砌。采用以上措施后,在保证质量安全的前提下,双口月成洞达到百米,满足工期要求。     

一种新型智能化隧道衬砌台车力学特征研究

本文以陕西眉太高速太白山隧道为工程依托,利用数值模拟并结合现场实测对某新型智能化隧道衬砌台车作业过程中的动态、静态力学特征进行研究,结果表明:(1)台车结构存在局部应力集中,总体结构安全可靠,且有较大优化空间;(2)边模浇筑过程中台车变形最大,其中模板底部最大变形量为6.6 mm,建议对衬砌台车进行结构分析时要考虑混凝土初凝作用,而不是单次全环加载;(3)隧道现场实测结果表明混凝土凝固过程中发生膨胀,使得台车主体结构受力增加,增幅约为20%,建议在台车设计中要适当考虑混凝土凝固过程的影响。     

自制两用衬砌模板台车

在隧道施工中,由于新奥法的推广应用,二次衬砌基本都采用全断面一次成型,这样,便给衬砌机械化施工创造了良好的条件,于是,许多施工单位引进或仿制了全断面液压衬砌台车,这些台车的使用,大大改善了洞内作业条件,衬砌质量也得到提高.但是,全断面液压衬砌台车价格较高,在目前的条件下,几乎没有哪个施工单位能对每座隧道都配备这样先进的设备,所以,寻求一种既经济又能满足施工要求的衬砌台车,便成了我们要考虑和解决的问题. 针对上述问题,我们自制了一种两用衬砌台车,经试用效果很好.下面对之作一介绍.     

斜坡软弱地基填方工程研究

研究目的：为解决近年来在西南山区铁路工程实践中所遇到的斜坡软弱地基填方工程存在的易滑塌失稳的问题。 研究方法：通过大量相关专业文献的阅读，在前人研究的摹础上，较全面地回顾、评述了当前斜坡软弱地基填方工程的研究现状，包括斜坡软弱地基的定义、斜坡软弱地基的应力与变形特点、斜坡软弱地基填方工程安全性评价方法、斜坡软弱地基的试验分析及工程实践等，并就斜坡软弱地基填方工程的破坏模式、对上承结构的影响及合理失稳判据及工程措施的选择等阐明了自己的观点。 研究结论：斜坡软弱地基填方工程仍然是一个非常富有挑战性的课题，值得道路工程师进行更深入的研究。     

客运专线简支箱梁综述

本文结合我国客运专线常用跨度梁设计情况,介绍了客运专线简支箱梁的适用范围、主要设计参数、设计特点、结构形式、施工架设要求以及结构构造等方面的内容。     

山区铁路应用摆式列车提速的探讨

通过计算说明应用摆式列车可提高铁路曲线限速35%左右,以成渝铁路为例,在以中小曲线为主的山区铁路采用摆式列车提速,是一种最有效的方法。     

隧道衬砌冻胀压力问题初探

冻胀压力的量值和分布不仅取决于围岩的性态和气象条件 ,而且同衬砌结构的材料、刚度以及施工质量密切相关 ,是一个十分复杂的问题。本文从岩石和土层两种围岩中衬砌承受冻胀压力的机理出发 ,探讨计算方法。通过计算分析 ,对寒冷地区隧道衬砌的设计和施工提出了若干建议。     

基于FTA的接触网系统可靠性研究

随着电气化铁道高速化的发展,接触网的可靠性成为铁路安全运行的一个重要因素,但它的研究只停留 在定性分析上,没有深入的定量计算。本文采用故障树演绎分析(FTA)方法,对铁路接触网系统的可靠性进行 分析和研究。以所不希望发生的故障事件作为分析的目标,找到了接触网系统存在的故障原因和机理,在大 量调研的基础上,建立了接触网系统的故障树及它的数学模型,基于Fussell下行法及最小割集法对它的可靠 性进行了定性和定量的分析。分析结果表明,腐蚀、零件的强度、磨损、疲劳、外部动态负载、强电流、污染、接触 线的张力和沿导线传播的波动速度等是造成接触网失效的主要原因,并且根据故障模式和最薄弱的环节通过 最小割集计算出了顶事件的可靠度,为接触网系统的可靠性与安全性分析和失效预测提供了一种实用的方法 和理论依据。     

青藏铁路试验工程综合测试方案的研究

青藏铁路是世界上第一条在高原多年冻土地区修建的铁路,从技术难题及其解决方案的角度来看,青藏铁路格拉段的修建带有很强的探索性、科研性,为了尽快取得高原多年冻土区铁路设计和施工的经验,先行试验段的建设具有不可替代的重要意义.为了掌握铁路工程的修筑对多年冻土的影响,针对青藏高原多年冻土区试验工程的具体情况,提出了监测各类不同工程措施对多年冻土影响的意义、目的、测试内容及测试方法,其测试结果将使试验段的建设对全线建设起到指导作用.     

SMALLWORLD开发的电力GIS系统数据地图导入的研究与应用

针对SMALLWORLD开发的电力地理信息系统中基本数据地图的导入问题，详细阐述了采用SMALLWORLD的DXF翻译器，把DXF文件转化为SMALLWORLD所用的地理图形的方法，简单、易行、精确，为进一步开发奠定基础。     

铁路路基挡土墙质量无损检测的研究

本论文提出使用地震波速法和地质雷达法检测路基挡土墙的强度和几何尺寸,是一种快速、简便、无损、有效的检测方法.此方法通过测定某些适当的物理量(如弹性波速度、电磁波速度等),并通过这些物理量与浆砌片石相关性,确定墙体的尺寸、强度等性能.本论文的主要内容有地震波速法检测挡墙强度原理的研究,地质雷达法检测墙体几何尺寸的原理的研究,挡墙材料强度与波速的相关关系的室内试验研究,现场挡墙检测和评价.本论文的研究有效地解决了在墙体开孔、开槽取样验证对墙体有破坏性的问题,可快速准确地找出路基挡墙的隐患.对确保行车安全有十分重要的作用,具有显著的经济和社会效益.     

铁路曲线上轨道横向抗力的实验与研究

本文通过现代轨道结构下的横向抗力实验 ,对目前国内外广泛使用的横向抗力公式进行了修正 ,获得了我国轨道结构下 α系数及横向抗力的拟合公式 ,并提出了相应的轨道横向抗力计算标准。     

调高支座在客运专线桥梁上应用的研究

本文通过对目前国内外高速客运专线采用的调高支座原理和特点的对比,提出在高速客运专线桥梁上采用加钢垫板方式的调高支座,阐述了我国调高支座研究的主要内容,并对我国调高支座的设计制造提出了一些建议,具有一定的理论指导和实践价值.