地铁高架线过地裂缝段应对措施研究

地裂缝是西安特有的区域性地质灾害.西安地铁3号线一期工程是国内首条高架桥跨越地裂缝的地铁线路,国内目前对其应对措施尚无深入研究.以西安地铁3号线一期工程为例,重点结合高架桥梁结构,以桥梁基础产生不均匀沉降为前提,通过对线路调坡、桥梁梁型和支座造型以及轨道结构处理措施等三方面综合研究分析,提出了简支梁桥和可调式框架板道床配合线路适应性调坡的方案,希望对后续类似工程起到参考、借鉴的作用.     

西安地铁区间隧道通过地裂缝带的方案探讨

根据西安地裂缝变化运动特点,提出西安地铁区间隧道通过地裂缝带的结构、防水、道床及线路设计的初步方案。     

西安地铁框架轨道板优化设计研究

西安地铁2号线需穿越10条地裂缝,为消除地裂缝垂直位移对轨道结构产生的严重不平顺性及地铁运营安全的影响,地裂缝区段轨道结构采用可调式框架轨道板。本文通过对可调式框架板长度及板下调高垫块厚度和框架板调整轨道高度的方式进行设计优化研究,并在调整后利用早强混凝土进行调高垫块间浇筑,力求实现框架板的平面支承,以消除较长时间内的点支承可能造成的隐患。     

西安地铁地裂缝段道岔区轨道结构研究与应用

结合西安地铁2号线的地裂缝特性、线路条件及轨道技术要求,通过方案比选,确定在地裂缝影响区域内的道岔区采用碎石道床并配置预应力混凝土岔枕的方案。采用有限元方法与传统计算方法对照进行岔枕的结构分析,针对地铁荷载、轨道结构高度及岔区设置条件等因素,合理确定岔枕的外形尺寸及钢筋配置。这一轨道结构已在西安地铁2号线成功运营使用超过1年,在国内地铁碎石道床道岔地段开始取代传统木岔枕结构。     

西安地铁穿越地裂缝带线路与轨道工程方案研究

研究目的:通过对西安地铁1、2号线穿越地裂缝的活动特点和变形规律进行的分析,研究地裂缝对地铁工程可能引起的工程灾害,提出地铁区间隧道通过地裂缝带时线路与轨道工程在地裂缝活动变形后的适应性方案,为西安地铁设计、施工及安全运营提供科学的理论指导和设计依据.研究结论:在研究分析地裂缝的成因、危害及变形特征的基础上,以"防"与"放"相结合的原则为指导,采用线路坡度调节和可调式框架板轨道的总体适应性方案,及"局部加强、预留净空、分段处理、柔性接头、先结构后防水"结构处理原则等综合技术措施,使西安地铁穿越地裂缝的问题得到初步解决,研究成果已在西安地铁1、2号线得到推广应用.     

平行于地裂缝的地铁隧道避让距离研究

地裂缝为西安特有的地质灾害,地裂缝的变形对地铁的施工与运营均有不同程度的影响。首先通过1∶5的大型模型试验,对平行于地裂缝的地铁隧道的致灾模式进行研究,得出结果:地铁隧道随着地裂缝上盘沉降量的增大,结构没有出现扭剪变形,且随着平行距离的增加,地裂缝处滑动土楔对隧道的侧向挤压作用也逐渐减弱。通过数值模拟计算,对以上模型试验分析的结果进行更深入的验证,最后得出结论:地铁隧道与地裂缝上盘间30 m为地铁隧道的安全避让距离。该结论对今后西安地铁建设的选线具有重要的参考价值。     

地铁隧道斜交穿越地裂缝带的纵向设防长度

以西安地铁1号线斜交穿越地裂缝带为工程背景,通过地裂缝活动的大型物理模型试验和有限元数值模拟,对西安地裂缝活动的影响范围和西安地铁1号线隧道穿越地裂缝带的纵向设防长度进行研究.结果表明:地裂缝活动时引起其上盘地层中出现应力降低和下盘地层中出现应力增强现象,且在垂直于地裂缝走向上其两侧地层中应力变化大致呈现出反对称分布特征.隧道设计埋深处地裂缝活动的影响区宽度为30 m,即上盘17.5 m,下盘12.5 m;考虑安全系数时地铁隧道穿越地裂缝带的设防宽度为55 m,即上盘35 m,下盘 20 m.根据地铁隧道与地裂缝带的斜交夹角,确定地铁区间隧道不同夹角斜交穿越地裂缝带的纵向设防长度.研究结果对西安地铁1号线区间隧道斜穿地裂缝带的结构处理及设计具有一定参考价值.     

西安地铁2号线穿越地裂缝段的限界设计

限界设计技术是保证城市轨道交通车辆安全运行,有效控制工程投资规模的关键技术之一。针对西安地铁存在穿越地裂缝的情况,在西安地铁2号线设计中,根据地裂缝的活动强度,提出"百年预留垂直位移统一按500m考虑,并根据2号线的线路变坡和全线施工方法,确定每一条地裂缝段的限界处理长度。提出了西安地铁2号线地裂缝段的建筑限界处理措施。     

西安地裂缝地段地铁线路调坡设计研究

地裂缝是一种地区性的地质灾害现象,包括已出露地表的地裂缝和未在地表出露的隐伏地裂缝;由于地质构造和人为活动的影响,西安出现了严重的地裂缝和地面沉降灾害。地铁工程,百年大计,而地裂缝灾害的存在对地铁线路设计影响较大。本文基于西安地铁六号线二期工程,将线路穿越的地裂缝区域进行统计梳理,对一般地段地裂缝区域和特殊地段地裂缝区域的调坡设计进行研究,以期对相关设计和工程实践提供有益参考。     

西安地铁2号线面临的技术挑战（地裂缝）

西安地铁2号线是西安的第一条地铁线路,它穿过了13条地裂缝中的10条,西安地裂缝是在西安正断层纽的基础上发育起来的,地裂缝的变形具有不可抗拒性和巨大的破坏性,会给隧道结构带来致命的危害,地裂缝引起的隧道结构破坏模式有两种：拉张一挤压破坏型和直接剪断破坏型。通过分析地裂缝的活动特征,估算出2号线沿线地裂缝的最大垂直位移量及百年变形量,分别阐述明挖法、浅埋暗挖法的结构处理方案,地裂缝处理的接头方案,地裂缝处的结构防水等技术措施。     

加强曲线养护 提高轨道动态质量

利用轨道检查车检查轨道病害 ,指导线路维修作业 ,评价轨道动态质量 ,是实现轨道科学管理的重要方法。结合轨检车对曲线的评价指标 ,对铁路曲线病害产生的原因进行分析 ,并提出相应对策。     

列车通过轨道不平顺和刚度突变时对轨道振动的影响

通过建立轨道振动微分方程,推导了单轮作用下考虑轨道不平顺和轨道基础刚度突变的轨道变形解析表达式。利用该解析解和叠加原理,研究了轨道不平顺和轨道刚度突变对轨道振动的影响,分析了单轮对和TGV高速动车通过不同的轨道不平顺和4种轨道刚度比时的轨道动力响应。计算表明,轨道不平顺和轨道刚度突变对轨道振动有较大影响,其影响随着轨道不平顺振幅、刚度比和列车速度的增加而增加。     

轨道结构动力分析的傅里叶变换法

将傅里叶变换法应用于轨道结构动力分析，首先对轨道结构振动方程进行傅里叶变换，求解傅里叶变换域中的振动位移，再通过快速离散傅里叶逆变换得到轨道结构的振动响应。该方法适用于任何复杂的轨道结构动力学问题。文中针对轨道结构连续弹性单层梁模型和双层梁模型，用傅里叶变换法求得了单轮通过时的轨道临界速度，分析不同的轨下橡胶垫板和弹性扣件、荷载速度及激振频率对轨道结构振动的影响。研究表明，轨道结构有多个临界速度，特别需要关注的是最小的轨道临界速度，这一速度容易被中、高速列车超过，从而引起轨道结构的强烈振动。另外，用连续弹性单层梁模型得到的最小轨道临界速度与理论计算结果一致；对双层梁模型，则很难用解析的方法求得轨道临界速度。     

轨排框架法在重载铁路施工中的适用性研究

轨排框架法施工技术是我国高速铁路双块式无砟轨道施工采用的主要施工技术,具有施工精度高、质量稳定可靠等特点。重载铁路相对高速铁路曲线半径小,对轨排框架长度、刚度均有一定适用性要求。通过理论计算确定在重载铁路最小曲线半径条件下适用的最大轨排框架长度,通过有限元建模分析轨排框架刚度对重载铁路曲线轨道状态的适用性以及确定轨排框架支撑条件对道床结构高度较高的重载铁路无砟轨道的适用性。     

轨道结构状态分析及其控制

从轨道受力分析出发,研究轨道状态恶化的一般规律, 并将轨道状态恶化的形式归纳分类为轨道几何状态恶化、轨道 结构恶化和轨道材料材质恶化3种形式。在分别对这三种轨 道状态恶化形式作详尽分析的基础上,初步揭示了轨道病害的 机理,以及这3种形式病害之间的关系,最后提出了预防轨道 病害、控制轨道状态的基本方法。     

无砟轨道铺装设备的设计研究

研究目的:针对客运专线无砟轨道建设的需求,研究设计无砟轨道铺装设备。研究结果:试制出一种功能完善、适应性强、造价便宜、操作简便的无砟轨道铺装设备,满足施工要求,可在客运专线路基、桥梁上和隧道内铺设轨道板、双块式轨枕、轨排、部分道岔部件,保证了施工质量,且可提高作业效率。     

直线电机轨道交通的轨道结构

对国外直线电机轨道交通主要采用的轨道结构形式进行分析,针对直线电机轨道交通轨道结构形式的力学特点,就我国在发展该种轨道交通时在轨道结构设计与施工中需要研究的关键技术进行初步探讨.     

客运专线轨道结构选型分析

无砟轨道已成为我国客运专线轨道结构的基本形式,运用越来越广泛,轨道结构的选型显得尤其重要.基于沪昆客运专线,深入研究无砟轨道和有砟轨道的结构形式.首先结合地形、地质、地貌等特征,从施工性、维修性、经济性、适应性4个方面对轨道的选型展开论证,接着从经济性入手具体阐述轨道经济在轨道结构选型中的应用,最后对所选定的无砟轨道结构建立动力学模型,计算动力学指标,进一步验证所选定的无砟轨道结构的合理性.     

CRTSⅡ型板式轨道的纵连特征对板下离缝的影响研究

针对CRTSⅡ型板式轨道板下离缝问题,建立包括钢筋、预裂缝等轨道板主要特征的有限元模型,分析轨道板在整体升温40℃和温度梯度-50~100℃/m作用下, CRTSⅡ型板的纵连特征造成的板间接缝初始受力不均匀对板下离缝和钢轨不平顺的影响。结果表明:若宽接缝硬化时窄接缝存在较大的初始压应力,板温较高时窄接缝被挤碎的概率大幅增加;对板下离缝和钢轨不平顺影响最大的是窄接缝被挤碎,其次是仅宽接缝承力,而窄接缝处存在一定的初始压应力对其影响较小;由接缝处初始受力不均匀引起的板下离缝值虽然较小(增加0.5~1 mm),却会大幅增加运营维护后期砂浆层离缝的维修工作量;施工中应采取措施减小宽、窄接缝硬化时的板温差,使宽接缝硬化时的板温T_k高于窄接缝硬化时的板温Tz不超过10℃。     

城市轨道交通安全线配置条件分析

比较了干线铁路与城市轨道交通系统在安全线设置上的不同点,对城市轨道交通系统安全线设置的意义、作用、场合进行了研究.提出了城市轨道交通设置安全线的条件.