青藏铁路多年冻土区路基防排水设施技术探讨

调查青藏铁路运营后多年冻土区的路基防排水设施。青藏铁路多年冻土区路基防排水设施存在并急需解决的问题是部分地段排水沟变形或破损、路基坡脚积水和防排水设施不够完善。分析防排水设施病害产生的原因和危害,对青藏铁路多年冻土区路基防排水技术措施进行探讨,建议研究开发具有刚性和柔性特点的新型结构的排水沟,对填土垫高路基坡脚的技术措施进一步优化研究。     

兰新高速铁路高寒区段路基冻害分析与整治

对兰新高速铁路浩门至民乐区间路基冻害情况进行了调查并开展了相关试验研究,分析路基冻胀原因并提出整治措施。路基冻害在路堤段数量最多,过渡段次之,路堑段最少。发生冻害的地段多是低矮路堤和零断面换填路基。冻害区段地表水、地下水丰富,部分区段水位较高,导致路基在冬季负温作用下发生冻胀。建议对边坡及护道表面加以封闭,并设置隔水墙、排水沟、渗水盲沟、蒸发池等控制路基水分,以治理路基冻害。     

寒冷地区铁路隧道排水设施电热防冻技术

结合工程实例详细介绍了在排水沟底部敷设专用加热电缆并运用远程监控技术实时对现场设备运行状态进行监控,实现排水设施防冻害的技术。对现场排水设施监测数据的分析显示,隧道内环境日平均温度低至-15℃,排水沟水温仍可基本稳定在5℃左右,保证隧道排水通畅无冻结。电热辅助防冻害技术能够有效解决严寒地区既有铁路隧道浅埋排水沟的冻害问题。     

兰新第二双线DK1236+059—DK1236+215段路基变形原因分析及整治措施

在建的兰州至新疆第二双线是国家"八纵八横"铁路主骨架的主要组成部分,是连接新疆与内地的快速客运通道。2013年10月,在无砟轨道长轨静态精调时发现DK1236+059—DK1236+215段路基面高程超过设计高程,最高点比原设计高程高48.3 mm。本文通过现场调查、勘探测试结果分析路基变形的原因,在路基上游采用截、排水的整治措施,消除了路基变形。     

季节性冻土地区保温护道路基温度场数值模拟

研究路基及周围土体温度的分布规律是分析季节性冻土地区路基稳定性的重要基础,结合哈齐客专DK221+150断面3 a的现场监测数据,分析了天然地表及路基不同位置的地温分布规律;建立温度场的仿真模型,研究温度沿深度方向的变化规律;利用实测数据验证模型,分析保温护道高度对路基温度场的影响。现场监测和模拟计算结果表明:护道对路基的边坡下部和坡脚处影响较大,能够有效减小冻深,但对路基中心的温度场影响不大。     

戈壁地区高速铁路路基工程技术研究

针对戈壁地区高速铁路面临风害、沙害、水害等自然灾害,在路基排水、路基防风治沙、绿色防护设计、路基边坡防护等方面提出设计对策。论述戈壁地区的地基处理、路基防风、路基填料设计及施工工艺、路基边坡防护等关键技术问题,并提出应对措施,为兰新铁路第二双线高速铁路建设提供借鉴。     

既有长图铁路K437+213桥水害整治方案研究

既有长图铁路建设年代久远,技术标准低,汛期易发生桥涵水害,主要表现为桥梁墩台裂损及台后路基冲毁、涵洞淤积堵塞等。对既有长图铁路设施设备、主要技术标准及既有桥水害成因进行分析,并结合运营实际,在保证既有线运营安全前提下,提出水害桥梁整治要按"永临结合"且不低于既有线标准的原则进行改建或新建,从标准、运营、投资、施工干扰等方面,论证既有长图铁路K437+213水害桥原位改建方案的可行性,其研究思路和方法可为类似桥梁水害整治提供参考及借鉴。     

现代有轨电车的排水设计

现代有轨电车无砟轨道的排水设计直接影响有轨电车的行车安全和设备设施的有效性,它与普通铁路排水设计存在差别,与市政道路排水系统既相似又有不同之处。结合工程设计经验,从有轨电车排水系统的组成、设计重现期、雨水量计算、排水沟管等方面,对现代有轨电车排水设计进行了分析与讨论。     

柴木铁路冻土沼泽湿地地区倾填片石路基的稳定性探讨

冻土沼泽湿地地区铁路路基形式广泛采用倾填片石结构,受全球气候变暖、局域环境变迁等自然因素的影响以及铁路路基的热扰动,铁路沿线的冻土沼泽湿地在加速萎缩,下部多年冻土在加速退化,修筑于其上部的铁路路基呈现出加速失稳的状态。为保证铁路运营安全,并为运营维护与设计提供技术指导,针对冻土沼泽湿地萎缩与倾填片石路基的结构特点,通过稳定性分析,提出采用主动防护的热棒、太阳能制冷技术,并提出了加强防排水、改善地表条件、帮宽、设置护肩及抬高道砟等防护措施。     

基于欧特克平台的铁路路基BIM设计技术研究

铁路路基BIM设计与地形结合较为严密,路基BIM模型不规则结构较多,批量建模困难,路基附属结构设计与地质参数关联性较强,与各专业模型信息交换较多,协同设计难度大,路基专业已经成为铁路BIM设计较难突破的专业。依托银西高铁BIM试点项目,选择欧特克平台进行铁路路基BIM设计实践,探索并验证铁路路基BIM设计技术路线,通过对路基本体模型的创建、路基附属结构模型的拼装、区间路基排水设计等方面的应用,探讨该平台对于铁路路基BIM设计的适用性,对铁路路基BIM设计的重难点问题进行分析。研究结果表明:需要对欧特克平台相关软件进行二次研发,才能解决路基BIM设计中的重难点问题,在快速建模、协同设计、信息利用、出图及工程数量计算等方面取得突破,提高铁路路基BIM设计应用水平。     

埋入式桩板结构在无砟轨道软土地基处理中的应用

结合沪宁城际铁路DK225+283.35~DK226+151.68段并行既有线深厚层软土路基的设计与施工,阐述钻孔桩结合C35混凝土板梁在无砟轨道深厚层软土地基处理中的应用,提出并行既有线埋入式桩板结构在设计与施工中应注意的问题。     

青藏铁路察尔汗盐湖路基盐溶病害研究

研究目的:青藏铁路是进入藏区的唯一铁路,但在盐湖地区,路基极易受盐溶作用的影响,并出现路基下沉、开裂、塌陷等病害。本文结合区域降水及工程活动特征分析,通过调查及勘察阐明影响路基稳定性主要因素,为区域路基病害防治提供依据。研究结论:(1)在干旱气候条件下直接填筑在盐岩层上的铁路路基是稳定的,但随着高原气候暖湿化过程使湖水水位上升,低矿化度湖水向盐湖路基渗流和漫溢,盐岩填筑的路基受湖水溶蚀导致路基强度降低、沉降量加大;(2)钾肥的过度开采导致的盐岩层晶间卤水水位的急剧下降以及盐析生产中大量低矿化度卤水的排放,造成以氯盐为主的盐岩表层自溶性加快,盐岩晶体结构间及与粉黏粒、砂粒间的胶结被溶蚀加速,导致铁路盐湖路基经常发生溶蚀溶洞及沉降等病害;(3)建议对易发生溶蚀溶洞和下沉地段,如路基两侧有土护道,则需对路基本体及两侧土护道一定宽度范围注黏土浆,并在土护道外侧设阻水板;如路基两侧无土护道,需对路基本体及两侧原地面体注浆后铺设黏土层,再填筑土护道;(4)本研究成果可为类似条件下工程的规划与设计提供参考。     

高海拔寒区铁路隧道保温排水技术研究

针对处于高海拔寒区的川藏铁路隧道的保温排水问题,本文总结了国内多行业的寒区分类以及国内外寒区隧道保温排水技术现状,通过调研高纬度寒区铁路隧道的冻害情况,分析了高纬度寒区铁路隧道按最冷月平均气温和年平均气温的设计分区方法。结合川藏铁路工程特点,提出了川藏铁路高海拔寒区隧道设计分区和保温排水设施的设防标准建议,同时分析了各类保温排水设施的适用条件。结果表明:(1)川藏铁路高海拔寒区隧道按年平均气温和最冷月平均气温可划分为3个设计分区;(2)高海拔寒区隧道洞口段的排水沟槽设计,可结合工点特点,按设计分区采用不同的保温长度和不同的结构形式;(3)保温排水沟的检查井及出水口宜采取保温措施。     

关于铁路排水设计的探讨

根据朔黄铁路开通以来沿线各站排水设施运用管理的实际经验,提出铁路沿线排水设施设计应跟上铁路改革的步伐,按照新建铁路的管理模式,从实际应用条件出发,依据沿线各地经济发展水平,做好沿线各站排水方式和排水设施设计,确保沿线各站的排水设施正常运行。     

胶黄线软土路基的设计

以胶黄线增建二线工程的设计为例,介绍在软土路基上修建铁路时,综合采用反压护道、土工格栅和粉喷桩等措施进行软土路基加固的设计理论和方法。     

季节性冻土区铁路客运专线路堑路基冻害成因分析及对策研究

以季节性冻土区哈大铁路客运专线路堑路基冻害为背景,通过原位挖探及室内试验,对石质路堑路基冻害成因及基岩冻胀主要影响因素进行了研究。结果表明:基床表层级配碎石各项物理指标符合非冻胀性填料要求,无明显冻胀;基岩冻胀是形成石质路堑路基冻害的主要原因;岩体渗透性、地下水、温度及工程条件等是基岩冻胀的主要影响因素。提出了设置地下降排水设施、增设防冻层和隔断层等工程对策防治路堑路基冻害。在今后铁路客运专线建设中,建议设计时在岩体等级确定、路基设计冻结深度选取方面应进行必要的修正;在渗水盲沟深度和防冻层厚度确定上应结合地下水位临界深度考虑加上最小距离d,建议岩石类d取0.4 m。     

湿陷性黄土区半填半挖路基水害整治及设计建议

在湿陷性黄土地区修建半填半挖路基,基底处理、路基结构早有成熟技术和经验。但在半干旱的少雨地区,偶遇持久暴雨时,在个别区段路堤侧边坡发生了垮塌等病害,分析水害形成原因,提出整治措施方案、施工注意要点以及设计建议,避免小细节酿成大灾祸,对于类似地区路基设计、施工,确保铁路运营安全,具有重要意义。     

斜坡高路堤路基病害治理及分析

研究目的:受工程投资、使用功能等因素影响,在以往的铁路建设中出现过较多的斜坡高路堤路基工程。由于设计、施工对斜坡地形高路堤的建设经验可能存在不足,或为了节约工程投资对斜坡高路堤工程采取的措施安全储备不够,从而出现了部分斜坡高路堤路基病害。本文通过实例分析斜坡高路堤病害的治理并进行总结,供今后类似工程参考。研究结论:通过某铁路斜坡高路堤病害的治理及分析得出:(1)斜坡高路堤路基病害应急抢险可优先采用反压护道及钢花管桩注浆措施;(2)斜坡高填方路堤应加强上方侧排水、改善路基填筑材料及地基基底条件,提高安全储备;(3)斜坡高填方路堤宜设置侧向约束加固桩;(4)该研究结果对斜坡高路堤铁路、公路工程等设计施工具有指导意义。     

多年冻土路基施工技术

青藏铁路第七标段多年冻土路基按保护冻土原则进行设计,高含冰量冻土地段采用片石通风路堤、通风管路堤、保温护道等措施减少冻土扰动,缩小冻土融化沉降范围;采用换填保温层、设置挡水埝、U型水沟等防排水保温措施,使冻土路基重建热量平衡系统,满足了多年冻土路基质量要求。     

轨道交通无砟轨道防排水设计方法

结合无砟轨道防排水设计的研究成果和工程经验,总结了铁路无砟轨道和城市轨道交通整体道床防排水主要的设计方法。铁路无砟轨道排水设计通常采取道床顶面设置横向排水坡、伸缩缝处采用弹性材料封闭、两线间填平处理、钢筋混凝土底座内设横向排水管、钢筋混凝土底座间设横向排水通道等方法;城市轨道交通整体道床防排水设计通常采取道床顶面设置横向排水坡、伸缩缝密封处理、道床上设置排水沟等方法。