一种新型排水结构及其排水性能初探

铁路边坡及其支挡工程病害绝大多数与水的活动有关,因此及时有效地排水极为关键。目前传统的排水设施(如PVC管)服役一定年限后,极易发生堵塞。对一种适宜铁路边坡及其支挡工程内部排水的新型排水结构——"水钉"开展研究,探讨水钉的结构、排水特点及工程试用效果;开展室内纯水和砂土排水试验;分析水钉的排水能力,砂土中设置水钉情况下的流速以及综合渗透系数。研究结果表明:在砂土中,随水钉倾角(0~15°)、水头的增加,流速、综合渗透系数均变大;水钉周围能形成天然的反滤层,水钉的存在对天然反滤层的形成起"催化"作用。初步成果可为水钉排水效率评估和形成设计方法提供基础。     

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。     

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。     

基于混凝土耐久性要求优化重力式支挡结构设计的探讨

由于铁路混凝土耐久性要求,铁路路基支挡结构及承载结构使用年限均需按 100 年设计,从而导致路基支挡工程投资大幅上升.分析混凝土在各种侵蚀环境作用下的机理,依照混凝土保护层厚度及抗渗性是耐久性设计的核心作为优化设计的基础,结合轻型支挡、重力式支挡结构的优点优化重力式支挡结构形式,提出箱式结构挡土墙.箱式结构在满足承载力...     

支挡结构安全风险识别与防控研究

支挡结构在山区铁路、公路工程中应用广泛,但受地质、水文、技术、材料等因素及勘察、设计、施工、维护等环节的影响,安全问题时有发生,如何精准识别、评估、防控支挡结构的安全风险是道路工程领域亟需解决的技术难题.为此,本文基于中铁二院工程集团有限责任公司支挡结构安全风险识别、支挡结构极限状态设计、支挡结构安全性能提升的科学研究...     

桩基挡墙在高速铁路陡坡路基中的应用

重力式挡土墙和桩板式挡土墙是两种常见的铁路路基支挡结构形式。对于陡坡路基路堤侧支挡工程,当重力式挡墙的墙高、墙趾埋深或基底应力等受控制时,常采用桩板墙进行路堤支挡。但当桩板墙悬臂端过长,桩顶水平位移难以控制或不经济时,可将两者有机结合起来,形成桩基托梁重力式挡墙,可较为经济地实现路堤支挡的目的。结合某在建高速铁路工程案例,详细阐述陡坡路基桩基挡墙的设计及施工要点。     

桩板墙、悬臂墙在膨胀土路基中的应用

以安康东站油库专用线改造工程路基支挡设计为依托,进行膨胀土地区路堤支挡结构的设计,充分考虑膨胀土地区支挡的致灾机理和支挡结构的受力变形特征。刚性支挡结构和柔性支挡结构的结合使用,使得功能和经济效益达到共赢。     

支挡结构安全风险识别与设计参数自洽

支挡结构在铁路路基工程中极为常用,对于铁路工程的整体安全至关重要.本文先以桩板墙为例分析了支挡结构面临的主要风险及因素,并从极限状态设计的角度分析了这些因素的类型以及可在设计中予以风险规避的措施.再从可靠性设计的基本原理出发,提出了支挡结构设计中设计变量之间的相关性广泛存在,且是导致自洽规律不满足的主要原因,并给出了保...     

支挡结构的可靠指标与分项系数关系研究

研究目的:从可靠指标的概念出发,探讨支挡结构可靠指标与分项系数在理论上的相互关系,并通过对支挡结构中几种典型的常用结构的可靠指标和分项系数的计算结果的分析,提出指导意见供规范修编参考。研究结论:(1)理论分析和实际计算结果显示,支挡结构安全系数或分项系数和可靠指标是正相关的;(2)可靠指标与支挡结构极限状态密切相关,对应不同的状态和安全预期,应采用不同分级的可靠指标;(3)基于系统工程的观点,为保持支挡结构处于同一可靠度水平,支挡结构设计检算中各分项系数应根据可靠度指标分析结果进行适当调整;(4)本文关于支挡结构可靠指标分级以及基于同一可靠度要求进行分项系数调整的观点,可直接用于指导支挡结构的设计。     

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。     

京沈客运专线路基连续压实控制技术

路基作为高速铁路相对薄弱的结构,其填筑压实质量控制已成为施工关键环节。结合京沈客运专线TJ-10标路基施工压实质量控制实际,介绍了路基连续压实控制技术的原理、特点,重点阐明了其工艺过程,为在类似工程推广应用连续压实控制技术提供参考。     

某站房桩承扶壁式挡墙的设计与计算

根据铁路站房中支挡结构受限及地基条件差的问题,对桩承扶壁式挡墙结构的设计和计算进行研究。针对本工程的地质、水文条件,结合国内研究成果和工程实例,并根据该类支挡结构的受力特点提出该结构外部稳定计算和内力计算的方法。实例表明桩承扶壁式挡墙墙面平直,底板尺寸较小,能提供较大的竖向和水平承载力,对解决受限站房的支挡设计具有很好的效果。     

《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。     

力学指标与压实系数双重指标控制粉煤灰填筑路堤质量

通过大量测试数据验证粉煤灰填筑的路堤质量检验应采用力学指标与压实系数双重指标控制 ,论证压实系数与力学指标间不存在相关关系 ,并不能仅用压实系数来评价粉煤灰路堤填筑质量     

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。     

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。     

基于机-土耦合模型的铁路路基连续压实质量控制方法

连续压实技术可有效保障路基压实质量,但由于连续压实检测方法和常规检测方法的检测范围相差较大,导致现场试验结果离散性较大,限制了连续压实技术的进一步推广。为建立连续压实检测结果与路基物理力学性质的关系,建立了考虑压路机行驶的机-土耦合模型,并提出了模型参数确定方法。分析了土体剪切模量对振动轮加速度时频域特性、机-土相互作用力以及连续压实质量控制指标的影响,并与路基碾压足尺模型试验结果进行对比。结果表明,模型能够准确反映机-土系统的动力特性。基于机-土耦合模型,提出了一种铁路路基连续压实质量控制方法,实现了根据铁路路基设计参数直接确定连续压实质量控制指标的合格值,为铁路路基连续压实质量控制提供了理论依据和新的实现方法。     

CRTS Ⅱ型板式轨道梁表面平整度及六面坡施工技术

通过对新建铁路预制箱梁及现浇箱梁梁面加高平台、排水六面坡、剪力齿槽及侧向挡块齿槽等适应CRTSⅡ型板式无砟轨道结构系统的研究,针对梁面加高平台平整度控制,梁面排水六面坡、剪力齿槽及侧向挡块成型控制等施工中遇到的问题,提出了解决方案及质量控制要点,研发了成套模具。     

支挡结构极限状态的划分探讨

研究目的:支挡结构属于岩土工程结构,岩土工程的极限状界定相对于结构工程更困难。本文基于国内外通行的极限状态概念,对比分析岩土工程和结构工程极限状态的共性和差异,梳理支挡结构极限状态并重点分析明挖基础和桩基础的极限状态,提出支挡结构极限状态划分的建议。研究结论:(1)广义的极限状态可理解为某项功能达到预定的要求,极限状态已经不限于破坏和失效的概念,其外延扩大至不能达到预定设计目标的要求——某项规定的限制值;(2)支挡结构属于岩土工程范畴,其极限状态包括结构整体稳定极限状态和构件结构极限状态,结构整体稳定极限状态包括:承载能力极限状态、正常使用极限状态和介于两者之间极限状态,此状态需进一步研究;(3)一般地区明挖基础压应力极限状态和岩质地基锚固桩基础侧向受压极限状态归为正常使用极限状态;(4)该结论可用于指导支挡结构极限状态设计研究。     

铁路桥梁路基隧道关键工序监控技术研究

研究目的:依托于铁路工程管理平台,开展对铁路桥梁预应力梁张拉质量、路基压实质量、隧道支护结构质量的自动监控技术研究,调研目前的监控方法存在的问题并提出解决问题的技术方案。采用当今先进和成熟的计算机开发技术和面向对象模块化设计思路,研究桥梁预应力自动张拉系统、路基连续压实检测系统、隧道衬砌混凝土灌注密实监测系统,以及相应的信息上传、展示平台,实现路桥隧关键工序的信息化施工控制与远程管理。研究结论:(1)研发桥梁预应力自动张拉系统,并通过了现场试验验证,验证结果表明该系统工作性能稳定,能实现张拉、静停、锚固阶段全过程自动平衡张拉,张拉两端不平衡力小于控制张拉力的1%,张拉力的控制精度在0.5%以内,张拉数据可远程传输至信息管理平台并实时展示;(2)研发路基连续压实检测系统,并通过了现场试验验证,验证结果表明该系统工作性能稳定可靠,能随压路机行驶自动检测整个路基面压实质量,检测结果可以在现场显示终端和网络平台上实时显示,其检测结果与常规压实指标相关系数大于0.7,满足相关技术规程要求;(3)提出了隧道衬砌混凝土灌注密实监测系统的技术方案与系统设计,该方案经论证是可行的;(4)这三个系统可应用于铁路施工质量控制及信息化领域。