渝怀铁路线路设计

渝怀铁路是我国西南困难山区已经建成的又一条长大铁路Ⅰ级干线,地形、地质条件极为复杂,主要介绍在技术标准、部分复杂地段和特殊地段选线设计中的一些体会。     

困难山区铁路工程布局设计研究

研究目的:铁路建设是一项百年工程,尤其是桥隧比重大的山区铁路,各类工程所遇到的地质问题更具复杂性和多样性.因此,对困难山区铁路工程布局设计提出了更高的要求.本文对一条铁路线的桥梁、隧道、路基工程布局设计进行总结,以指导选线和工程处理,力求系统设计最优.研究结论:为了能使困难山区铁路工程建设做到技术可行、经济合理、安全可靠,工程布局设计要纠正"重桥隧、轻路基"的思想,避免出现南昆线、内昆线中桥隧工程布局"偏紧、偏少"的现象,减少"假路基",对可能出现工程病害的高填、深挖及重大不良地质地段,应经桥隧与路基方案综合比选后,考虑经济合理、技术稳妥及安全等因素择优选用,从而降低施工运营风险.     

山区铁路高填土肋板涵的设计

肋板式盖板涵洞的设计解决了山区铁路高填土地段设涵困难的问题，取得了一定的技术及经济效益。     

叙大铁路站场工程设计特点

叙大铁路为典型的山区铁路,全线地形起伏大,地质条件极为复杂,线位基本走行于山高谷深、横坡陡峻的艰险地段,车站选址非常困难.文章结合其货运支线的功能定位,从车站设计与运营、工程的关系入手,分析总结了叙大铁路站场工程设计特点.     

襄渝线HX_D1型电力机车牵引性能仿真及试验研究

选取典型山区铁路襄渝线,采用仿真计算和线路试验相结合的方法,研究HXD1型8轴9 600kW电力机车在山区铁路长大坡道地段应用的可能性及存在的问题,确定该型机车牵引货物列车在西部典型线路上运行时合理的牵引定数。结果表明:在坡度为12.8‰的坡道上,该型机车的牵引定数不宜超过4 500t;在天气良好的情况下,该型机车的黏着利用较好,能够在限制坡道起动,在困难车站完成出站等作业,但牵引力已经用到最大,并出现了轻微空转;建议在小雨、大雾等黏着不利条件下应尽量避免在困难车站作业以及长大坡道地段起动;同等试验条件下,交流传动机车可比直流传动机车省电33.6%;试验中发现该型机车过分相牵引恢复时间较长,与长大坡道地段对牵引力快速恢复的要求不相适应,建议对机车过分相控制逻辑进行优化。     

襄渝铁路新建二线马鞍山隧道进口滑坡分析

研究目的:提出软质岩、极软岩地段勘察、选线时应注意的工程地质问题,指出隧道洞口选线时应避免的位置。研究方法:通过分析滑坡形成的原因及滑坡性质,提出治理措施。研究结果:提出软质岩、极软岩地段铁路选线应注意的工程地质问题。研究结论:存在顺层或不利结构面时,工程施工应自上而下分段进行,严禁对坡体下部进行大面积坡脚开挖,必要时应进行稳定性检算和分析论证,并尽量避开雨季施工;对于路堑两侧基岩性质相差较大或路堑、隧道段存在极软岩的情况,开挖时应进行必要支挡工程并进行边坡监测;路堑两侧土层较厚时,应先进行支挡工程,并加强对两侧边坡的监测;铁路选线时应避开两侧边坡有较厚土层或两侧岩性相差较大的沟槽;隧道洞口尽量远离沟槽,并选择基岩出露良好、无不良地质处;对于路堑边坡,在勘察阶段应调查至两侧的坡顶及坡底,必要时应翻过山顶。对于路堑边坡应布置足够钻孔,必要时可离线路较远。对于两侧岩性差别较大,存在顺层地段、尤其是沟槽的情况,在设计时应引起注意。     

成兰铁路主要地质灾害与地质选线

研究目的:成兰铁路位于印度板块与欧亚板块相互碰撞缝合带附近,"5.12"汶川8.0级强震导致地质灾害频发,地形地质条件呈现出典型的"四极三高"特征。通过认真分析区域地质灾害发育分布特征,结合高烈度地震山区铁路综合选线技术研究,开展地质选线研究,对拟建的地形地质条件相似的川藏、滇藏等铁路建设具有一定的借鉴意义。研究结论:成兰铁路地形地质条件极为复杂,活动断裂、高烈度地震、滑坡、崩塌、错落、岩堆、危岩落石、泥石流、采空区等构成控制线路方案的主要地质问题。地质选线定线原则为:线路应短距离、大角度以简单工程类型通过活动断裂,与活动断裂带傍行地段,应选择位于断层下盘(被动盘)并尽量远离断层;尽量绕避性质复杂、不易处理、集中分布的不良地质地段;应绕避大型采空区。选取了地质条件具有优势的西线方案、经雎水场方案、岷江左岸长隧方案。     

西宁至成都铁路地质防灾减灾选线原则研究

不良地质区域是影响铁路选线设计的重要控制因素,以防灾减灾为核心的区域选线方法能够合理规避各种不良地质灾害。为进一步完善不良地质区域铁路选线设计的理论与方法,以西宁-成都铁路西宁至黄胜关段为对象,进一步研究复杂艰险山区的铁路选线设计。利用前期地质研究工作成果,分析线路行径区域存在的复杂地质灾害问题,并充分结合相邻线路及其他艰险山区线路选线的经验与教训,针对弱成岩水稳性地段、软岩大变形、高地应力及岩体破碎地段的地质情况,采用综合选线思路,提出适应该区域的防灾减灾选线及工程选线原则,得到较为合理的线路设计方案。     

博尔博松大桥工程滑坡成因分析及治理研究

研究目的:随着我国西部大开发战略的实施,广大的中西部山区铁路建设步伐进一步加快,工程修建引发的滑坡也不断增加.滑坡属不良地质,对工程影响极大.因对滑坡认识不足而在工程建成后出现问题造成重大损失的事件屡有发生,正确认识滑坡,对其稳定性做出正确评价是非常重要的.总结博尔博松工程滑坡经验教训,分析滑坡形成机理,产生原因,提出处理措施,对保障铁路建设,安全运营具有重要意义.研究结论:山区铁路选线必须贯彻"预防为主"的原则.顺层斜坡地段不宜"大填、大挖",破坏山体的稳定性;在顺层斜坡地段修建工程时,临时支护措施要加强,长大顺层斜坡地段线路应以绕避为主.     

黔桂线改扩建工程几处典型的地质选线

研究目的:黔桂铁路改扩建工程地处西南山区,穿越贵州、广西两省区,沿线地形地质十分复杂,线路方案选择往往受到地质条件的严重制约,因此,在该线改扩建工程初测阶段大力开展区域地质选线工作对节约工程投资、减少地质灾害和工程病害、消除运营隐患是很有必要的。研究方法:在充分收集区域地质资料基础上,通过地质调绘、钻探、静力触探等综合勘探方法,查明选线段重大工程地质问题,从地质角度确定线路方案。研究结果:通过不同方案地质条件必选,最终确定了地质条件好的线路方案。研究结论:西南山区地形地质复杂,线路方案比选中应充分研究沿线地质条件,绕避复杂、严重地质不良地段。本文系统介绍了黔桂线改扩建工程初测阶段几处典型的、成功的地质选线,概括性地总结了地质选线应绕避的重大地质问题,其选线思路、比选条件及评价意见等可作为其它山区铁路勘察设计参考和借鉴。     

复杂地形、地质情况下大跨度隧道洞口段设计

研究目的:大跨度隧道洞口地段地形地质情况复杂,对隧道施工和结构影响较大,结合渝怀线大板溪隧道洞口特殊地段的处理,对复杂地形、地质情况下大跨度洞口段设计进行小结。研究方法:针对本工程的地形、地质条件,采用工程类比和结构分析的方法,确定经济合理的处理措施,并对结构进行检算和分析。研究结果:针对大板溪隧道洞口段特殊的地形、地质情况采取有效的处理措施,取得了良好的效果。研究结论:大跨度隧道洞口段,对顺层偏压地段,可于靠山侧适当范围设置预加固桩,消除山体滑移对线路和结构物的危害;对地形十分陡峻,且衬砌基础存在软弱围岩地段,为减少开挖对山体的扰动,于靠山侧设置锚杆挡墙减少刷方高度,采取反压混凝土及配合超前大管棚的施工方法,解决了进洞难的问题;同时设置两侧边墙不等厚的衬砌结构形式,软弱围岩基础设置桩基托梁,将衬砌外侧基础置于桩基托梁上,解决了衬砌结构设计的难题。     

中外铁路水下长隧道消防系统对比研究

研究目的:在我国高速铁路大规模建设的背景下,铁路技术水平迅速提升,对越江、越海铁路水下长隧道工程消防系统设计技术标准的需求日趋紧迫,需要深入的研究和探讨。本研究拟为铁路水下长隧道的消防系统设计提供借鉴和参考。研究结论:对广深港客运专线珠江狮子洋隧道和英法海峡隧道消防系统对比研究得出如下结论:狮子洋隧道在消防硬件系统配备更加完善,灭火的效率和可靠性有保证;消防的水量、水压保证设施到位;消防设施的监控力度加强,监控设备的技术水平和可靠性大大提高;其它辅助设施的功能和性能得到了改进和加强。     

浅析隧道洞口不良地质段的施工技术

研究目的:简要介绍隧道洞口不良地质段的施工技术,隧道坍塌的预防和处理措施,总结隧道洞口不良地质段施工的一些体会。研究方法:通过对洞口不良地质段地质条件的分析,提出不同的施工方法并简要介绍其施工技术特点,同时对隧道坍塌的危害及原因进行简要分析,并提出相应的预防及处理措施。研究结果:在隧道洞口施工方案制定时,应充分考虑现场地质条件,施工前应根据现场实际情况对设计和施工方案进行调整,同时针对可能突发的情况做好必要的准备,并在施工中采取相应的措施。研究结论:山区隧道地质条件复杂,应根据不同的情况,采取合适有效的施工技术及施工方法,确保隧道施工安全及运营。     

铁路隧道防灾救援监控系统方案研究

通过分析国内外铁路隧道防灾救援监控系统方案,针对山区铁路隧道长且成群密集分布、隧线比高的特点,结合新颁布的规范和铁路现有管理体制,提出满足我国铁路实际需要的隧道防灾救援监控系统方案。该隧道防灾救援监控系统方案具有较强的针对性和实用性,可为今后铁路隧道防灾救援监控系统设计提供参考和借鉴,值得加以推广应用。     

长大深埋隧道工程地质综合勘察技术应用研究

研究目的:高速铁路、客运专线等长大干线经过的地域广、地形地质条件十分复杂,勘察中仅采用地质调绘、钻探等勘察手段,难以在短时间内查清山区铁路一系列长大、深埋隧道的工程地质、水文地质条件,为线路方案比选、工程设计等提供详细的工程地质资料。通过采用综合勘察技术可解决上述问题。研究结论:实践证明,山区铁路长大、深埋隧道采用综合勘察技术,以遥感结果为指导,大面积地质调绘、水文地质调查等为基础,利用综合物探解译成果、结合必要的地质钻探、综合测试,并通过综合分析、研究,可以缩短工期、减少勘探量,取得显著的技术、经济和社会效益。     

西安至成都高速铁路设计创新技术综述

我国已成为高速铁路设计、建造及运营技术的世界强国。艰险山区高速铁路设计、建设及运营时间相对较短,技术难度大,仍需要从设计源头开始进行攻坚克难,创新提升技术。结合西成高铁的特点,有针对性地从克服复杂地形,满足环保及安全等需要,对项目设计创新进行综述,提出创新的体会,为满足国家"一带一路"和"走出去"战略要求;研发更先进、更可靠、更绿色的高铁技术奠定基础,为类似高速铁路的技术创新提供参考。     

滑坡地段隧道变形的地质力学模型及工程防治措施

研究目的:在山区铁路中,有很多隧道都修建在山体斜坡内,这些隧道常常会发生变形开裂等病害。调查表明,隧道变形病害与所在斜坡出现滑坡现象密切相关,并且严重危及铁路行车安全。针对这一问题,本文对隧道变形特征、滑坡与隧道变形的相互关系以及有效的工程防治措施等方面进行了研究。研究方法:在对滑坡地段近30座施工和运营隧道进行调研的基础上,根据隧道与滑面的相对位置关系及相应的隧道变形特征,建立地质力学模型。研究结果:建立了分析滑坡与隧道变形相互关系的4类地质力学模型,分析了4类模型的受力模式和变形特征。结合4类地质力学模型和工程实例,给出了针对隧道变形的不同特征选择工程防治措施的具体方法。研究结论:(1)隧道与滑面的相对位置关系是决定隧道变形特征的主要因素;(2)工程防治措施应与隧道的变形特征相结合。     

重申隧道设计、施工的基本原则

研究目的:简要地回顾近50年来我国隧道修建技术的飞速发展,论证在隧道工程进入21世纪绿色工程、为人类提供第二空间的新的历史阶段,如何促进地下工程的发展,探讨实现安全、优质、经济、快速建好地下工程所需改进和创新的隧道设计施工的原则、理念、要点。研究结论:提出山岭隧道设计施工的23个基本原则和浅埋暗挖隧道的12个基本原则。     

宜万铁路复杂岩溶隧道施工地质预报特色

研究目的:宜万铁路地质异常复杂,被誉为修建铁路的"禁区",隧道工程存在巨大地质风险。重大隧道工程主体深埋于山体内腹,而目前勘察的技术手段只能探及浅部,难以涉及深部,完全查清隧道深部复杂的地质问题,的确很难(国内外皆如此),隧道建设始终存在"地面勘察难以探明深部,而隧道深部施工安全、工程处理又要求尽量探明"这一对矛盾。为解决这对矛盾,只能在前期勘察的基础上,强化隧道施工地质工作,实施施工地质预报。研究结论:研究创新了"隧道地质复杂程度分级",实现"隧道施工地质预报设计"并纳入规范管理,为隧道施工保驾护航,取得显著效果,使施工地质预报工作迈上新台阶。     

高速铁路桥隧相连段结构设计

位于中西部山区的高速铁路需修建大量的桥隧工程,造成桥台(梁)伸入隧道内布置,隧道洞口段往往为土质地层或基岩风化层,地质条件比较差,桥隧相连段隧道断面大,结构受力复杂,设计、施工难度很大,处理不好,容易留下安全隐患。以西成客运专线工程设计为实例,采用工程类比与理论计算相结合的方法,对桥隧相连段的尺寸拟定、结构设计、排水设计方案等主要技术难点进行研究,成功解决了桥隧相连段的设计难题。研究结论:(1)隧道净空尺寸除满足建筑限界外,必需考虑桥台、梁的结构尺寸、检修高度、设备布置等综合因素;(2)桥隧相连段断面大,结构措施宁强勿弱、安全可靠;(3)隧道低洞口端要设置汇水井、转向排水管、引排管等设施,解决排水问题。