一种新型排水结构的排水性能试验研究

目前边坡和支挡工程中最常用的排水结构(PVC排水管)服役一定年限后,易发生堵塞,排水功能失效。为研究一种排水效率高、不易堵塞的新型排水结构(排水钉),在室内开展了历时4个月的PVC排水管和排水钉的排水对比试验,系统研究两者的排水性能和抗淤堵性能;同时开展排水钉设置间距和设置长度对自身排水性能的影响试验,并分析排水钉的反滤机制。结果表明:排水钉能持续保持良好的排水性能,而PVC排水管排水性能则逐渐下降,包裹PVC排水管的土工布发生了一定程度的淤堵,使流速最大降幅达35%;砂土中排水钉的有效排水半径约为1.0 m,排水钉置入边坡应穿过最危险滑动面至少1.5 m;排水钉周围形成天然的反滤层,能发挥排水、挡土和防淤堵的作用。     

毛细透排水带排水性能试验研究

探讨毛细透排水带的毛细力,开展室内砂土排水试验,分析砂土中设置毛细透排水带下的流速、含水量以及其防淤堵性能。研究结果表明,路基、边坡等构筑物上毛细透排水带铺设的角度取值范围建议为10°~15°,毛细透排水带加强了砂土的排水能力,在变水头非饱和阶段埋深对排水效果影响微弱,毛细透排水带能够促使其周边土体形成反滤层。该研究成果为毛细透排水带的实际工程应用提供了参考。     

支挡结构反滤层压实质量检测方法及控制指标研究

采用砂夹卵石或碎石等材料填筑的支挡结构反滤层,其压实质量直接影响排水、滤土效果及路基的稳定性,但目前铁路相关规范中并无对支挡结构反滤层压实标准的相关要求。本文通过理论分析及现场试验研究,提出了反滤层压实质量控制的检测方法,并指出了反滤层压实质量控制指标的建议值。     

既有挡护结构排水失效的室内模型试验研究

研究目的:既有挡护工程排水失效是常见病害。为研究既有挡护结构土压力与孔隙水压力的相互关系,揭示排水失效对既有挡护结构造成损害的作用机理,本文通过大型室内模型试验,开展两种不同粒径土样(砂性土样与黏性土样)在三种排水条件下的土压力及孔隙水压力的变化规律研究,对排水前后土压力与孔隙水压力值进行对比分析。研究结论:(1)在水的作用下,如果不及时排除挡护结构后的土中水,土压力将急速增长,试验中最大增幅可达145%,墙背排水系统失效将导致挡护结构受力显著增加,挡护结构潜在被推移或推倒的可能。(2)墙背排水系统正常工作情况下,挡护结构墙背土体孔隙水压力会快速消散,但墙背排水系统部分失效将使墙背土体孔隙水压力消散时间明显延长。(3)工程应用中必须高度重视挡护结构的防排水设计。(4)该研究结果,可用于指导挡护工程设计以及既有挡护结构排水失效的处理。     

优化铁路支挡工程完善绿色通道设计的研究

研究目的:山区铁路不可避免会出现大量路堑高边坡,开挖工程中为保证高边坡的稳定,会采用悬臂式支挡类结构进行预加固。悬臂式抗滑桩支挡结构的实施必然会造成支挡工程的增大,视野绿化景观的影响。为了优化支挡工程,完善建立铁路的绿色通道的理念,对于悬臂式预加固支挡措施与边坡平台埋入式预加固支挡措施进行各方面比较,分析出更适应于路风景脆弱区的高边坡预加固支挡模式。研究结论:通过对悬臂式支挡与边坡平台埋入式支挡在结构设计、力学分析、工程投资、景观要求等几方面进行对比分析后,得出在路堑顶地形相对平缓的高边坡加固工程中,埋入式预加固桩相比悬臂式预加固桩可以节省工程投资50%、达到完全绿化边坡的效果。     

中塞铁路路基主要设计技术标准对比

研究目的:匈塞铁路塞尔维亚境内铁路主要采用欧盟标准和塞尔维亚标准设计。为推动中国标准走出去,本文围绕铁路路基工程主要技术标准中列车轨道荷载、路基面形状及宽度、路基基床结构、路基填料及压实标准、边坡防护、路基排水、支挡结构、路基沉降控制等方面,开展中塞铁路路基标准对比分析,研究中国标准在塞尔维亚铁路路基工程中的适用性。研究结论:(1)中塞两国标准对列车轨道荷载、路基面形状及宽度、路基基床结构做了不同的规定,铁路路基设计中需要依据塞尔维亚标准;(2)在路基填料及压实标准、边坡防护、路基排水、路基沉降控制方面,中塞两国标准是相似的,而且中国标准做出了更详细的分类和设计规定,中国标准在塞尔维亚是适用的;(3)中塞两国标准在支挡结构设计中采用两套不同的设计方法和理论,中国标准采用容许应力法和极限状态法设计相结合的方式进行支挡结构设计,安全系数和分项系数是在中国铁路建设过程中不断实践总结出来的,缺少在塞尔维亚应用的经验;(4)本研究成果可为中国标准在塞尔维亚铁路路基工程设计中的应用提供借鉴和参考。     

山区铁路桥梁墩台边坡防护工程设计研究

为解决铁路施工开挖过程中引起边坡稳定性问题,更好地指导山区铁路桥梁墩台边坡防护设计工作。通过分析边坡工程的地形地貌、地层岩性、地质构造、岩体结构面、水文地质条件等影响因素,结合墩台基础结构形式、埋设深度及施工开挖顺序等对边坡稳定性的影响,采用定性分析及定量计算的综合分析方法,评价墩台边坡稳定性并提出墩台防护设计措施;然后,系统总结墩台边坡稳定性影响因素及稳定性评价方法,提出墩台边坡支挡防护设计原则;最后结合杭黄铁路边坡设计,基于与自然边坡和谐统一的绿色防护理念,采用减少刷坡的挡墙、锚索及桩板墙等支挡防护措施,有效保证铁路桥梁墩台边坡的安全稳定。     

客运专线铁路无砟轨道路基防排水体系的思考

研究目的:研究客运专线铁路无砟轨道路基工程防排水体系构成及关键技术指标或参数,提出我国客运专线铁路无砟轨道路基工程防排水体系的初步构架与技术特征.研究结论:提出了客运专线无砟轨道铁路路基防排水体系构成,以及需要进一步深入研究解决的路基填料水稳性检测标准、路基面沥青混凝土防水层技术条件、地下排水结构及其维修、路基防排水工程系统优化4个关键技术问题.     

客运专线路基防排水设计研究

研究目的:由于铁路客运专线行车速度快、技术标准高,要求边坡防护及排水设施具有足够的强度、稳定性和耐久性。水对土体的浸泡、饱和及冲刷作用,是使路基病害产生和发展,甚至影响路基安全稳定的重要原因。选取适当的工程措施及时排除边坡及其汇集到坡脚的地表水和地下水,对保证客运专线行车安全和速度要求尤为重要。研究结论:综合考虑地形、地质和水文条件等因素,通过对路基边坡防护和路基防排水系统设计的研究,总结得出路基防排水工程可以采取的技术措施和处理建议,保证路基结构强度与整体稳定。     

预应力锚索桩在天平铁路的应用

预应力锚索桩是一种加固边坡、治理滑坡的新型结构,在维护边坡稳定性和增强支挡结构抗震性能方面具有明显优势,因此其在工程实践中得到了广泛的应用．本文以预应力锚索桩在天平铁路的工程应用为背景,介绍了预应力锚索桩的受力机理,基于变形协调条件的计算分析方法及其在膨胀性泥岩路堑边坡治理工程中的实际应用．     

湿陷性黄土地区新建铁路与水渠合理避让距离研究

黄土具有垂直节理发育、透水性好、遇水易湿陷和较强水敏性工程特征。本文在对比分析中兰铁路典型不同成因黄土物理力学性质的基础上，开展现场浸水试验，对不同成因黄土场地新建铁路与长大干渠合理避让距离进行研究。试验结果表明：当黄土渗透系数大于10^-4 cm/s、砂粒含量较大且结构疏松、孔隙发育时，铁路路基边坡外缘与水渠合理避让距离不小于20 m,对沉降敏感的高速铁路安全避让距离原则上需大于30 m;当黄土渗透系数小于10^-5 cm/s、砂粒含量较少且黏粒含量较高时，铁路路基边坡外缘与水渠合理避让距离不小于15 m。该研究结论对湿陷性黄土地区铁路工程地质选线具有一定参考价值。     

基于概率论的支挡结构极限状态设计方法

研究目的:基于概率论的可靠度理论,是工程研究与工程设计的一种先进方法,但限于相关研究不足,我国现行铁路路基支挡设计规范尚未采用,开展基于概率论的支挡结构极限状态设计方法的研究十分必要。研究结论:(1)采用总安全系数法的传统支挡结构设计的可靠度未知,未考虑变量的不确定性带来的影响,潜在一定安全风险;(2)支挡结构极限状态设计方法研究的思路是建立极限状态方程→分析可靠指标→确定设计表达式中的分项系数;(3)应根据不同的工况确定目标可靠指标和极限状态设计表达式中的分项系数;(4)本文提出的基于概率论的支挡结构极限状态设计方法,可直接用于铁路路基支挡结构设计。     

铺设方式对新型土工织物排水效率影响的试验研究

新型土工织物是一种排水效率较高的土工材料,相比传统土工织物,能将路基内的水分更高效率、更大程度地排出。目前关于这种新型土工织物的排水机理已有一定研究,但关于其铺设方式对排水效率的影响还缺乏系统研究。鉴于此,基于新型土工织物的编织结构、排水方式和墨水消散试验,通过在砂土中铺设一层土工织物,开展不同铺设方式下的排水对比试验,研究新型土工织物不同铺设方式对排水量、砂土湿润锋,砂土含水率(体积、质量)的影响规律。研究结果表明：新型土工织物水平+垂直向上铺设、新型土工织物水平+垂直向下铺设、传统土工织物水平+垂直向下铺设收集到的水量分别较砂土自由排水多12.23%、10.41%和5.97%;新型土工织物排水效率受铺设方式的影响,新型土工织物水平+垂直向上铺设排水效率最大;新型土工织物水平+垂直向上铺设时,不仅增加了排水路径,还扩大了排水影响范围,使砂土形成一定的湿度差,产生的吸力差能驱使水分迁移,加之新型土工织物的毛细作用,更多的水分被导出;砂土自由排水时,自由水沿孔隙排出,砂土中铺设传统土工织物,虽增加了排水路径,加速了排水效率,但其是憎水材料,在非饱和环境下排水效率低。研究成果可为新型土工织...     

三维排水生态护坡在高速铁路中的应用

结合新建武冈城际铁路三维排水生态边坡的施工,对比分析了三维排水生态边坡防护的优势及特点,阐述其施工工艺及具体施工要求,为以后类似工程的施工提供参考。     

土钉支护在铁路边坡工程中的应用

对土钉支护边坡工程的稳定性与强度分析,结构耐久性设计,抗震性能及抗震设计等内容进行了讨论;总结了土钉支护永久性工程的关键技术措施;介绍了土钉支护技术在铁路工程中的几个应用实例。土钉支护技术及其与其他支护技术的联合应用,对于铁路高边坡的支护是可行的。作为永久性边坡工程,在设计方面要进行稳定性和强度分析验算、结构耐久性设计,并应该考虑地震的影响,采取措施,提高边坡的抗震能力。     

《铁路路基支挡结构设计规范》(TB 100025-2006)修订情况介绍

研究目的：《铁路路基支挡结构设计规范》（TB10025—2006）-2006年6月25日正式颁布施行，为了使铁路路基设计人员更好地了解规范修订的情况、更好地运用此规范，有必要对此规范的修编原则、和内容作全面介绍。 研究结论：我国的《铁路路基支挡结构设计规范》是铁路路基支挡结构设计的专用规范，对铁路路基工程中常用支挡结构的设计、计算、结构要求等方面作出规定，使用方便，对规范铁路路基支挡结构的设计、促进路基支挡结构技术的发展起了很大的作用。     

预应力锚索桩板墙支挡结构在深路堑防护中的应用

结合铁路站场内深路堑边坡防护工程,根据工程地质条件,通过边坡稳定性分析,确定技术可行经济合理的预应力锚索桩板墙加固方案。同时,还分析了预应力锚索桩板墙支挡结构受力特征,结构计算方法,抗滑桩参数选取和设计过程,为类似工程设计提供宝贵经验。     

桩板墙在严寒地区铁路路堑边坡中的应用

介绍桩板墙的设计理论及设计方法,结合东北严寒地区某铁路路堑支挡工程,对桩板墙的位移和内力进行检算。理论和实践表明,桩板墙结构适用于严寒地区有特殊限制的铁路路堑边坡支护。     

埃塞平原铁路路基排水设计的研究与思考

埃塞平原地区的铁路路基排水设计时,很难引起设计人员的重视,经常会当做普通地段进行简单处理。埃塞亚吉铁路DK129～DK230段地处冲积平原,地势平缓,气候干燥,植被稀少,线下工程完工后出现路堤水毁,水沟淤塞、毁坏,排水不畅等各种水害。以亚吉铁路的工程建设的自然特征为背景,介绍水害治理措施和整治取得效果,对埃塞冲积平原、荒漠地区路基排水设计进行了深入研究和思考。结合亚吉铁路以及埃塞其他项目建设的成功经验,通过对各种排水设施及辅助设施(如排水沟、挡水埝、抬高式护道、排水涵、蒸发池、排水槽等)进行论证分析之后认为:排水沟的适用性需要进行单独论证;应阻挡外部径流降低排水沟的宣泄压力;抬高式护道用于降雨漫流、散排地区,可以保护路堤坡免受冲刷破坏;涵洞入口应考虑设置导流堤;蒸发池具有较好的经济性和适用性;排水设施的衔接应引起重视。     

柔性结构在滑坡整治中的应用

山区高速公路、铁路建设,不可避免的会遇到高填深切路段,在进行支挡结构设计时既要考虑结构的整体稳定性、结构排水,还要考虑到因填方土体或挡墙基础土体的固结变形给支挡结构带来的附加变形,河道边设置支挡结构时还应考虑到河流的冲刷、掏切对结构变形的影响,同时还应考虑到支挡结构与自然环境的协调性。作为柔性支挡结构的一种,格宾挡墙能很好的适应上述因素。结合某线孝子店滑坡整治工程具体情况,详细论述格宾挡墙的特点及设计原理,并利用格宾挡墙达到了抢工抢险效果,确保了桥梁施工按期恢复。