宜万铁路齐岳山隧道选线、施工与管理

宜万铁路横穿南北向的齐岳山山脉,设计总长10 528 m的齐岳山隧道。隧道进口至宜万铁路终点万州站航空直线距离40 km,高差约900 m,地面坡降达0.023。隧道进口段穿越齐岳山背斜,为灰岩地层,占隧道长度的47%,岩溶、岩溶水极其发育;出口段为碎屑岩地层,节理裂隙发育,富含高压裂隙水。区内发育有15条断层,其中F11断层规模宏大。隧道灰岩地段、可溶岩与非可溶岩接触带、灰岩地段断层破碎带等极可能发生涌突水突泥等地质灾害。针对坡降大、岩溶发育、穿越规模宏大的F11高压富水大断层等3个不利条件,通过对单面坡和人字坡方案从安全、投资、运营等多方面考虑,最终确定了单面坡方案。齐岳山隧道工程实践证明,选线方案是正确的。施工过程中,针对极其复杂的岩溶及岩溶水、高压富水大断层、砂岩段高压裂隙水,研究并采取了注浆堵水、注浆加固、先排后填、泄水洞排水、释能降压、信息化注浆、绕行规避等多项施工技术,成功地解决了隧道施工难题,丰富了高压富水岩溶及断层区隧道修建技术。齐岳山隧道建设过程中,建设单位充分发挥了核心主导作用,组织参建各方决策方案、现场落实方案、建立系统的安全体系,这是齐岳山隧道获得成功的关键所在。     

齐岳山隧道超前钻探施工技术

齐岳山隧道是宜万铁路8座高风险隧道之一,地质条件复杂,不良地质多,施工难度大。结合齐岳山隧道超前钻探施工技术在岩溶高压富水区、断层破碎带和暗河等不良地质段的应用,简要介绍超前钻探施工技术、施工方法、分析判断和成果报告等内容。     

宜万铁路齐岳山隧道高压富水断层带注浆加固技术

如何"安全、优质、高效"地预加固高压富水断层带,是国内外隧道施工中面临的一大难题。以宜万铁路齐岳山隧道进口F11断层为例,简单阐述高压富水断层注浆加固施工管理的基本原则及"堵水固岩"的加固理念,同时,介绍了注浆设计的相关参数、机械设备配套、注浆施工整套工艺流程、注浆关键技术措施等,还列举了注浆效果评定的关键控制参数,加固速度可达1.2 m/d,堵水率可达95%以上。     

反坡富水岩溶隧道抽排水系统的设置和应用

反坡富水岩溶隧道施工的主要难题是反坡抽排水,而快速有效地排除反坡施工地段的积水,对隧道的施工组织和现场管理影响重大。通过对宜万铁路齐岳山隧道进口段抽排水系统设置的论述,进一步说明快速有效的排水系统和良好的排水管理可以为富水岩溶反坡隧道施工提供相对安全的施工环境,进而为溶腔探测试验提供可能。     

断层条件下的隧道预支护设计与施工

齐岳山隧道穿越F11断层.此断层规模宏大,断层带导水,核心带岩体破碎,富含高压水,其主要工程地质问题是岩溶富水、突水突泥,高压裂隙水等,施工难度极大.其中,进口处为反坡施工,施工难度和安全风险尤为突出.为确保顺利通过,采取隧道超前预支护综合措施,即通过实践更新注浆设计理念,确定了断层条件下的注浆设计及注浆参数,优化了超...     

宜万铁路别岩槽隧道岩溶及岩溶水治理技术

别岩槽隧道全长3721m,隧道岩溶及岩溶水极其发育,因而,该隧道被列为宜万线8座一级风险隧道之一。在隧道施工过程中,先后遭遇F3断层突发性涌水、富水暗河岩溶大厅、充填黏土性溶洞、F1高压富水断层,以及背斜核部及两翼的岩溶渗流水等不良地质。针对这些不良地质,施工中采取径向注浆、超前帷幕注浆、大管棚超前预支护、迂回导坑、泄水支洞和泄水洞等一系列技术措施,取得较好的治理效果。     

宜万铁路齐岳山隧道F11高压富水断层特征及工程对策

介绍宜万铁路齐岳山隧道F11高压富水断层的地质背景、岩体结构、地下水赋存状况等工程水文地质特征,结合施工中发生的泥石流和坍塌情况,阐述隧道穿越该断层时发生突水、突泥(石)的主要原因,详细论述隧道穿越F11高压富水断层带采取的"分水减压、注浆加固、加强支护、综合治理"处理原则和相应的综合工程处理对策,对类似工程具有十分重要的参考价值。     

十大关键词论宜万铁路建设

宜万铁路全长377 km,自1903年清王朝拟定修建川汉铁路以来,历经百年,伴随宜万铁路最后一座隧道——齐岳山隧道的贯通,百年梦想正逐步变成现实。宜万铁路全线共设计隧道159座,其中70%通过岩溶地段,突水突泥灾害是制约宜万铁路安全建设的关键难题。针对高风险岩溶隧道,从识别评估、决策管理、技术应对和安全措施4个体系入手,建立了风险管理体系。在高风险隧道施工过程中,首次将施工地质超前预测预报纳入施工工序管理,明确了"有疑必探、不探不挖"的理念,为保证现场进洞施工人员的生命安全,制定了"不超前预报,工人有权拒绝进洞"的制度。针对施工中遭遇的高压富水充填溶腔,发明了释能降压技术。针对齐岳山隧道F11断层,发明了信息化注浆技术。为确保工程施工安全,对Ⅰ级风险隧道进行水文监测,建立防灾预警系统,并根据水文监测数据信息分析,制定安全进洞条件。     

释能降压法在高压富水充填岩溶隧道中的应用研究

隧道建设常遇到溶腔、断层、高地应力、有害气体等不良地质。在喀斯特地区,大型高压富水充填溶腔给隧道建设带来极高风险,传统采用的注浆法难以保证施工安全。宜万铁路在实践中提出释能降压法,并在云雾山等四座高压富水充填岩溶隧道中成功应用。以云雾山隧道为例,对释能降压法的概念、内容、适用条件、时机、施工步骤等进行详细论述。     

藏东南某隧道水文地质特征及突涌水危险性评价

某铁路隧道位于印度板块与欧亚板块大规模碰撞而隆升的青藏高原东南方,区域地质构造作用强烈,水文地质条件复杂,隧道突涌水成为制约隧道勘察设计和施工的重大难题。通过现场水文地质调查、理论分析计算等方法相结合,对工程区水文地质条件及主要水文地质问题进行了详细的研究、分析和评价。研究结果表明：(1)藏东南某隧道波里拉组(T₃b)灰岩段多为强富水性,察朗噶组(J₁ch)和甲丕拉组(T₃j)为弱-中等富水性,阿堵拉组(T₃a)、夺盖拉组(T₃d)和土脱组(J₂t)为弱富水性;(2)隧道波里拉组(T₃b)岩溶垂向分带特征较明显,其中3 700～3 900 m高程段岩溶较发育;(3)隧道全长20 247 m,极高危险段654 m,位于波里拉组灰岩中段水平径流带内和阿托卡巴断层处,占比3.23%;高危险段670 m,分布于波里拉组灰岩条带两侧与碎屑岩的接触带附近,占比3.31%。本文研究成果对类似地质条件下的岩溶地区高压富水隧道选线、设计和施工具有一定的...     

桥上无砟轨道结构形式对无缝道岔的影响分析

介绍桥上无缝道岔轨下基础“门”形筋混凝土道床、带限凸台道床板、底座纵连式道岔板5种无砟轨道结构。建立桥上3种无砟轨道结构的无缝道岔模型,提出计算参数,分析3种无砟轨道结构对桥上无缝道岔受力和变形影响,并进行计算。计算结果表明,桥上底座纵连式无砟轨道结构无缝道岔与桥梁的纵向相互作用力较小,是一种受力较为合理的结构形式。     

基于贝叶斯网络的驼峰超速连挂事故分析

针对驼峰超速连挂事故进行分析。分析对事故有重要影响的线路、调速设备和车辆等因素,考虑到贝叶斯网络能较好解决不确定性问题以及可以双向推理的特点,建立驼峰超速连挂事故树,并将其转化成贝叶斯网络,计算顶上事件的发生概率以及基本事件的后验概率。结果表明,超速连挂事故的主要影响因素为线路纵断面、调速设备制动能力以及新型重载车辆三方面。进一步考虑新型重载车辆的共因失效问题,建立贝叶斯共因失效混合网络,计算并分析新型重载车辆对超速连挂事故的影响程度以及对既有驼峰的适应性。     

基于轮廓特征拐点的遮挡车辆分离方法研究

遮挡是智能交通系统中车辆检测、跟踪和识别时较难解决的问题之一.本文主要针对智能交通系统中车辆之间的遮挡,以车辆常用的矩形模板为先验知识,首先对存在车辆遮挡的连通区域提取边缘轮廓,然后获取轮廓上的4类特征拐点,最后采用本文提出的基于轮廓特征拐点的车辆分离算法,将相互遮挡的车辆分离开来,便于后续对车辆的跟踪、匹配等处理.实验结果表明,本文提出的算法具有有效性、可行性和良好的应用前景.     

我国铁路客车空调研究领域急需引入人工神经网络

分析了我国铁路客车空调存在的问题和人工神经网络（ANN）在系统仿真、负荷预测、能量管理、故障诊断、系统辨识控制等方面的优势，综述了ANN在暖通空调（HVAC）中的应用及发展状况，阐述了我国铁路客车空调研究领域引入ANN的必要性和紧迫性。     

电力机车防寒设计探讨

分析我国高寒地区机车的运用状况,指出电力机车在低温环境下所面临的问题,并从机车的低温试验、关键部件、相关材料以及防寒加热等方面,提出电力机车防寒设计的技术措施。     

日本上越新干线列车脱轨事故探究

日本新县中越地区于2004年10月23日发生里氏6.8级浅层直下型地震,地震引起线路剧烈横向晃动和上下起伏震动,导致列车脱轨。在新干线沿线加大地震早期检测预报系统布设密度,研究新的地震波检测方法以及地震预报技术和装置。研究和试验L型防脱轨护轮轨,并对鱼尾板进行加厚改造。在转向架上安装振动加速度检测仪,提高制动反应速度。在转向架轴箱下面安装反L型车辆导向装置,车辆脱轨后,导向装置会钩住钢轨,防止车辆过远偏离轨道溜逸。用厚钢板包覆桥墩、向桥裂缝灌注树脂和用碳纤维布等方法对桥梁进行加固。通过对列车脱轨事故分析和采取的对策,为我国铁路建设提供参考和借鉴。     

隧道地质超前预报方法的探讨和研究

研究目的:通过隧道地质超前预报,掌握掌子面前方地质信息,为施工单位优化施工方案、安全科学施工、提高施工效率、缩短施工周期等提供依据,为预防隧道塌方、突水、突泥、突气等可能形成的灾害性等事故及时提供信息,具有重大的社会效益和经济效益。研究方法:本文以作者在八盘岭隧道和长梁山隧道地质超前预报的亲身经历为背景,着重介绍了隧道地质超前预报在我国铁路、公路、城市轨道交通等工程的长大隧道施工中的重要作用和研究的重大意义。研究结果:本文系统地分析和归纳总结了隧道地质超前预报的前期准备工作、地质超前预报目的及内容、预报的各种方法、预报成果的输出形式和方式、预报时间安排和过程、探讨和研究的结论等,侧重介绍了地质超前预报的各种方法。研究结论:地质超前预报是隧道施工的一个重要环节,应纳入施工工序,可以指导施工,为隧道施工提供科学依据。     

基于能量原理的弹性地基梁底面摩阻效应分析

针对Winkler地基模型不能考虑梁与地基底面摩阻效应的不足,在地基与梁底接触面上引入一系列各自独立的水平弹簧,假定弹簧反力即切向摩阻力与梁底和地基间的切向相对位移成正比,从能量角度出发,基于最小势能原理,建立考虑底面摩阻效应的弹性地基梁能量方程,并引入位移形函数进行求解,导出对称载荷条件下考虑切向摩阻力作用时地基梁位移及内力解答。最后通过地基梁计算实例分析,验证该解答的正确性和合理性,并对相关计算参数进行深入探讨。计算结果表明:切向摩阻力沿梁长呈非线性分布,其对地基梁挠度及弯矩计算的影响较大,而对剪力的影响并不强烈。     

基于GIS的铁路信息化建设的探讨

介绍了地理信息系统的概念及特点，分析了数字化铁路和理念，阐述了地理信息系统与铁路信息化的关系，最后介绍了地理信息系统在铁路设施及资产的管理，物流与客流的监控，客货运营销以及运输安全与救援决策等方面的应用。     

基于多家乡技术的列车移动网络研究

针对在移动列车等公共交通工具上为乘客提供高速无缝的互联网接入服务的问题,本文对列车移动网络的自身特征以及所处无线网络环境进行分析,并建立一种基于多家乡技术的列车移动网络系统.构建具有多种无线外部接口和有线/无线内部接口的移动路由器,通过策略配置和网络状态实时监测,实现在多个不同类型的外部无线接口上进行流量分配和负载均衡的机制.提出一种基于自主选举方式的最佳移动路由器推举方法,通过分布式的协议消息交互推举出最佳移动路由器,保证了多个移动路由器的有效协同工作.仿真试验表明,本文提出的方案能够有效提高列车移动网络的总体可用带宽,降低列车运行所引起的数据传输速率抖动,增强网络连接的稳定性和可靠性.