- 李兆龙;黄馨莹;梁泊;
近年来,由工业化、现代化建设引起的碳排放得到广泛关注,碳排放引起的环境问题愈加恶劣。中国作为基础设施建设的全球领先者,基础设施建设中大规模的钢筋混凝土结构应用使得施工过程中的碳排放成为当下关注热点。现阶段如何科学有效地对施工过程中的碳排放进行监管、预测、计算成为亟需解决的难题。基于此,本文以高铁桥梁施工为研究对象,以施工过程中各阶段碳排放来源识别与碳排放总量统计为参考,围绕高铁桥梁物化阶段,构建了系统的碳排放计算方法,通过分层架构设计对碳排放计算平台进行搭建,实现了智数结合创新处理理念。提出了分阶段计算碳排放理念及计算方法,有利于针对性对碳排放进行减排处理。
2025年11期 No.392 1-6页 [查看摘要][在线阅读][下载 522K] [下载次数:101 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:18 ] - 程庆海;王培雄;李凯;王国华;伏松平;徐永超;
在我国秋冬和冬春换季交替时,因气候原因铁路接触网易产生覆冰现象,接触网覆冰可能导致线路故障、设备损坏、列车晚点甚至停运等问题,对铁路安全运行会造成严重影响。针对铁路接触网线路的微地形、微气象要素等覆冰形成条件,结合气象模式及其参数方案,研究不同地形与不同气候特征区域接触网覆冰规律,建立接触网覆冰预测模型,对接触网覆冰进行提前预测预报,解决传统主要依据地区天气预报结合接触网运维人工经验对接触网覆冰状态预判不准的问题。通过研究形成基于微地形、微气象的接触网覆冰预测方法,实现接触网覆冰预测预报、提前预警,可提前做好应对覆冰的响应措施,降低因接触网覆冰造成的损失,保障铁路安全运营。
2025年11期 No.392 7-10+37页 [查看摘要][在线阅读][下载 400K] [下载次数:105 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:9 ] - 姜德迅;王克朝;宋碳;袁浮馨;
铁路轨道扣件作为连接铁轨与路基的关键部件,其安全性能直接关系到铁路运行的安全与稳定。通过使用可视图像对铁路轨道扣件进行缺陷检测的研究现状、研究成果、发展动态、疑难问题以及未来发展等论述,为扣件缺陷检测技术的发展提供参考。首先对扣件缺陷类型、扣件检测载具类型、扣件数据等相关研究信息进行系统化的梳理,并介绍了扣件数据的获取方式和处理流程;接着介绍了研究现状中常见的扣件图像预处理技术,如图像去噪、增强、边缘检测等,以提高图像质量,为后续处理奠定基础;然后通过扣件定位技术的论述,明确如何在复杂图像中准确找到扣件位置;之后分别阐述了扣件缺陷识别技术中特征提取、机器学习、三维重现、深度学习以及深度学习轻量级实时检测的技术现状;最后对扣件缺陷检测研究的疑难问题进行了总结,并对技术上的发展进行了展望。通过综述发现,随着图像处理技术和人工智能算法的不断发展,扣件缺陷检测的准确性和效率得到了显著提升。然而,仍存在一些挑战,如复杂环境下的鲁棒性、实时性与准确性之间的平衡,以及大规模数据集的获取与标注等。未来,扣件缺陷检测技术的发展将更加注重算法的鲁棒性、实时性和智能化水平。同时,随着物联网、大数据等技术的融合应用,扣件缺陷检测将实现更加全面、高效的智能化监测,为铁路安全运行提供更加有力的保障。
2025年11期 No.392 11-14页 [查看摘要][在线阅读][下载 91K] [下载次数:248 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:6 ] - 徐震;曹龙飞;唐崇茂;
针对复合地层中双模盾构机主驱动减速机悬臂式结构易诱发早期振动失效的问题,通过采集盾构在上软下硬花岗岩地层施工中4台减速机关键点位振动信号,综合运用时域和频域分析方法,系统研究减速机本体与悬臂末端的振动响应特性。研究发现,悬臂末端测点振动能量(有效值、峰值)及冲击强度显著高于减速机本体,其中5#减速机悬臂末端推进方向加速度有效值达10.5 m/s~2,较本体测点放大2.74倍,证实悬臂结构对动态载荷的显著放大效应;所有测点峭度均大于3(高斯分布基准值),6#减速机悬臂末端水平和竖直方向峭度分别高达6.51、6.53,揭示复合地层软硬突变引发强瞬态冲击且呈多维传递;识别出60 Hz频段(接近输入轴转频2倍频)的宽底驼峰频谱及异常倍频,可作为传动系统松动与早期损伤的诊断指标。
2025年11期 No.392 15-18+22页 [查看摘要][在线阅读][下载 1395K] [下载次数:49 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:9 ] - 丁卜祯;
针对土压TBM双模掘进机在城市复杂地质条件下施工时面临刀盘适应性差、模式转换效率低等技术难题,以福州市轨道交通2号线东延线一期工程为依托,开展关键技术的系统性研究。通过优化设计加强型双模刀盘结构、合理布局刀间距、改进主机皮带机出渣系统,并提出一套高效、安全的模式转换工艺方案,有效提升了设备的地质适应性与施工效率。研究成果成功应用于实际工程,有效攻克了硬岩与黏性土交错地层中的掘进难题,为复杂地层中双模掘进机的设计、制造及施工提供了重要技术支撑,对同类工程具有借鉴意义。
2025年11期 No.392 19-22页 [查看摘要][在线阅读][下载 1401K] [下载次数:59 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:5 ] - 王永胜;
为解决软弱围岩地质遇水易软化或泥化问题,提出了凿岩气雾排渣技术,即通过高压空气与低压水混合形成的高速气雾,排出钻孔过程中形成的岩屑,实现散热和降尘。为提升排渣效率并减少堵孔、卡钻现象,采用CFD-DEM双向耦合的仿真方法,分析了凿岩钻头气雾排渣过程中内部流场与岩屑的相互作用、不同部位压损贡献度,研究了不同空气流量及压力下岩屑分布与运动轨迹,最终确定排渣临界压力和对应空气流量,并与试验测试结果进行了对比。结果表明:凿岩气雾排渣所需的临界压力为7.5 bar,对应的排渣空气流量为1 810 L/min,与试验结果高度吻合,误差控制在5%以内,为凿岩气雾排渣钻头设计提供了研究方法和理论依据。
2025年11期 No.392 23-26+46页 [查看摘要][在线阅读][下载 1008K] [下载次数:68 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:5 ] - 李培;
传统桥式转载机跨距小,连续施工能力差,为提高巷道施工效率,提出大跨距承重结构的设计方案,并构建出新型单元桁架式变截面大跨距桥式转载机模型。对该转载机桁架结构进行有限元仿真,结果显示其强度和刚度满足工程设计要求。在此基础上,成功研制出样机并应用到巷道施工实际工程中。施工效果表明,该新型桥式转载机可实现大跨距连续作业,从而最大限度提升转载机工作效率,此研究为大跨距桥式转载机的结构优化与工程应用提供了关键技术支撑。
2025年11期 No.392 27-30页 [查看摘要][在线阅读][下载 608K] [下载次数:11 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:4 ] - 丁克威;
结构实体质量检测是工程建设和改造的重要环节之一,对工程结构的安全性和耐久性至关重要。目前,传统检测方法存在人工成本高、效率低、数据处理繁琐等问题。为此,本文融合模块化设计和一机多用的理念,提出了一种建筑结构实体质量检测机器人,旨在解决现有检测中的痛点与不足且降低检测成本。建筑结构实体质量检测机器人的技术要点包括基于多源数据的BIM逆向建模、基于BIM室内移动机器人自主导航以及结构实体质量全要素数字化检测。本文提出的检测机器人技术可改善落后的实体质量检测现状,实现高效、高精准的工程检测。
2025年11期 No.392 31-33页 [查看摘要][在线阅读][下载 279K] [下载次数:71 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:5 ] - 邵明志;
为探究聚丙烯纤维(PP)对混凝土冻-热综合耐久性的影响,设计了单掺PP的系列试验,并借助常规混凝土测试系统完成评估。研究获得兼具优异抗冻与耐热特性的高性能配合比,其PP体积掺量最优值确定为0.3%。试验结果得出:(1)冻融循环次数由50次增至150次时,试件质量损失率先减后增,相对动弹性模量先升后降;循环200次后,质量损失仍呈先降后升走势,而动弹性模量在下降后出现二次回升。(2)经历200、400、600、800、1 000℃五级高温后,所有组的失重率随温度升高而递增;抗压强度损失率则随PP掺量增加先降后升。(3)掺入PP可提升混凝土表观密度,并使经历高温后的表层保持较好的完整性。
2025年11期 No.392 34-37页 [查看摘要][在线阅读][下载 439K] [下载次数:79 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:3 ] - 胡歆;
依托316国道软基处置工程,研究了磷石膏掺入量对水泥土搅拌桩的工程性能的影响。通过无侧限抗压强度、循环加载、核磁共振(NMR)扫描和干-湿循环耐久性试验结果,得出以下结论:(1)磷石膏掺入量不超过水泥干重的20%时,试样的无侧限抗压强度增加、累计应变减小,孔隙率降低。(2)磷石膏掺入量超过水泥干重的20%时,试样的无侧限抗压强度减小、累计应变增大,孔隙率增加。(3)通过干-湿循环耐久性试验可以得出使用磷石膏替代部分水泥,会使水泥土搅拌桩的水稳性变差。该结论可为类似项目水泥土搅拌桩的应用提供参考。
2025年11期 No.392 38-41+46页 [查看摘要][在线阅读][下载 479K] [下载次数:64 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:3 ] - 高喜超;
裂缝检测是土木工程结构监测与安全评估中的关键环节,具有重要的工程实践价值。近年来,基于计算机视觉的混凝土裂缝检测方法不断发展,研究者已提出利用深度卷积神经网络进行图像分类与边界框定位等手段。本文提出一种依托全卷积网络混凝土裂隙分割途径,实现像素级裂缝区域提取。在4万张227×227像素图像的公共裂缝数据集上,系统评估了三种预训练网络架构作为FCN编码器中的特征提取网络,结果表明,因VGG16在综合性能上最优,因此被选为主干网络,并结合卷积模块构建完整的FCN编码器-解码器结构。随后,在包含500张像素级标注图像的训练子集上实施端到端训练以完成语义分割任务。实验结果显示,该网络在测试集上的平均分割精度约为90%。为进一步验证方法的泛化能力,本文选取混凝土试件循环加载试验中的视频帧图像作为测试集进行验证,结果表明本方法在裂缝密度估算与裂缝区域识别方面均表现出较高的准确性与可靠性,展现出良好的工程应用前景。
2025年11期 No.392 42-46页 [查看摘要][在线阅读][下载 697K] [下载次数:145 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:4 ] - 郑结兵;
本文聚焦ISO-834标准火灾下钢管混凝土柱子的承载力分析。通过建立精细有限元模型,系统分析荷载比、截面尺寸和长细比对耐火极限的影响机制,发现荷载比对耐火极限影响最显著,随荷载比增大显著降低且低荷载水平下尤为明显;截面尺寸在低荷载比时因吸热能力增强提升耐火极限,高荷载比时作用微弱;长细比影响呈复杂非线性特征。基于参数分析结果,提出定量表征火灾持续时间、长细比和截面尺寸耦合影响的承载力衰减简化计算模型。该模型经有限元模拟(相关系数0.972)及实测数据验证,精度可靠。参数敏感性分析表明,火灾持续时间是承载力衰减的绝对主导因素,长细比次之,截面尺寸影响最弱。研究为火灾下钢管混凝土柱承载力评估与耐火极限预测提供了方法,明确降低荷载比或施加防火保护为有效提升措施。
2025年11期 No.392 47-50+100页 [查看摘要][在线阅读][下载 582K] [下载次数:68 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:4 ] - 王桂玲;
针对传统工程量管理中标准不统一、数据孤岛及业务衔接不畅等问题,本研究以某高速公路为对象,聚焦微服务架构下工程量客户端与贯通平台的协同管控结构。通过构建“平台层-数据层-业务层-应用层”四层架构,设计数据贯通、服务协同、动态适配三大核心机制,开发客户端算量协同、智能挂接及动态管控模块。结果表明,该体系使数据同步率从76.2%提升至99.8%,智能挂接准确率达98.3%,变更响应时间从46.8 h缩短至28 min,算量偏差率从±4.9%降至±0.9%,有效解决了复杂工程多专业协同管控难题,为类似项目提供“算量-业务-决策”一体化方案,推动项目管理向精细化、数据驱动转型。
2025年11期 No.392 51-54+126页 [查看摘要][在线阅读][下载 1531K] [下载次数:32 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:4 ]
- 刘为俊;黎家靖;杨安玉;
城轨车站作为城市轨道交通网络的关键节点,承担着大量终端设备信息数据的接入和传输任务。传统设备信息数据接入方式已难以满足当前城轨车站不断增长的数据接入需求和信息化、智能化需求,基于此,提出基于无源光局域网POL的城轨车站信息综合接入方案。具体而言,在分析城轨车站信息综合接入需求的基础上,采用“光线路终端OLT(核心层)-光分配网络ODN(汇聚层)-光网络单元ONU(接入层)”三层架构构建城轨车站信息综合接入网络。所提出的城轨车站信息综合接入方案可实现车站内CCTV、PIS、电话、OA、时钟等系统业务的信息综合接入和一网融合承载,能较好满足车站高带宽、低延迟、高可靠性和可扩展性等需求,可为城轨车站的智慧化升级和改造更新提供技术支撑。
2025年11期 No.392 55-61页 [查看摘要][在线阅读][下载 2387K] [下载次数:20 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:7 ] - 王欣;林家全;陈星;
针对轨道交通地铁轨行区施工过程中存在安全风险现象,设计研究面向轨行区作业场景的一体化安全预警系统。该系统通过联合激光雷达与RGB-D视觉传感器技术,基于深度学习方法实现轨道车运行区域百米级范围人员及障碍目标的实时监测与预警,并设计了轨道车座舱工控系统;同时利用多传感器联动监测施工平板车运动状态,对滑轨溜车及碰撞事故实现预警信号的即时输出,搭配施工人员可穿戴手环设备与智能预警安全帽的预警信号接收与处理功能,有效提升人员安全防护能力。结合基于Wi-Fi的终端定位技术及软件系统平台,实现了对轨行区人员与障碍、平板车滑轨溜车及碰撞风险和设备状态等全方位监测与动态预警。系统部署与应用表明,该系统有效提升轨行区施工作业安全管理的智能化水平和预警能力。
2025年11期 No.392 62-65+75页 [查看摘要][在线阅读][下载 726K] [下载次数:42 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:4 ] - 田明阳;
随着综合交通枢纽建设规模与复杂性的不断提升,多行业标准差异、跨平台数据互操作性不足及动态协同滞后等问题日益凸显。本文提出基于BIM技术的系统性协同设计框架,通过建立跨工程领域的三维参数化标准转换机制,解决铁路、市政、民航等不同行业BIM规范的异构数据融合难题;搭建协同设计平台,整合多源设计数据并导入施工计划,建立4D-BIM设计协调会商系统,实现跨专业的动态设计与可视化决策,为超大规模交通枢纽工程提供可复用的数字协同设计范式。
2025年11期 No.392 66-69+114页 [查看摘要][在线阅读][下载 1699K] [下载次数:88 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:8 ] - 蒋彦鹏;
针对中南山区多雨及公路滑坡防治需求,设计了一种由标准箱形墙、底部箱形墙及预制底板等构件经榫卯柔性连接而成的新型预制装配式箱型重力式挡土墙。通过数值模拟和足尺模型试验,研究了其在不同工况下的承载性能与破坏模式,分析了土压力、应变、位移等关键参数的变化规律,评估了其抗震与抗灾能力。结果表明:(1)平移模式下,地基硬化促使挡土墙破坏模式由滑移转为倾覆,采用库伦理论进行设计偏于保守;转动模式下,挡土墙倾覆趋势显著,墙背土压力结果与库伦理论值较为接近;(2)在设计荷载作用下,挡土墙上、下边坡最大位移分别仅为1.25×10~(-5) m和1.55×10~(-5) m,接缝未见错动,主压应变远低于C30混凝土强度极限,表明挡土墙整体稳定性优异且具有较高安全储备。该挡土墙设计合理、承载力高,抗震性能好,可为类似工程提供设计依据与实践参考。
2025年11期 No.392 70-75页 [查看摘要][在线阅读][下载 826K] [下载次数:45 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:5 ] - 郭智华;
针对传统折叠箱房折叠机构易变形、因人员活动底板主框架振幅较大、舒适性差等问题,设计了一种基于新型折叠机构的折叠箱房,建立新型折叠机构及折叠箱房的三维模型。对箱房底板主框架进行有限元模拟分析,探究其力学性能并进行优化设计,制造实物模型进行试验测试验证技术可行性。结果表明:新型折叠机构在模型试验测试中表现出良好的鲁棒性,保证了折叠箱房的良好使用性能。针对常用截面,新型折叠箱房底板主框架次梁优选截面形式为矩形方钢,尺寸参数为50 mm×100 mm,间距参数为587 mm,并通过有限元模拟计算和模态分析比较验证了其良好的力学性能,相比传统截面振幅减小了24%。这为折叠箱房的折叠技术、舒适性等性能的提升研究提供依据。
2025年11期 No.392 76-78+163页 [查看摘要][在线阅读][下载 311K] [下载次数:47 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:5 ] - 易达云;周胜;王宝龙;
为解决隧道施工中长期面临的超欠挖控制难度大、台车耗材与电能消耗过高等问题,本文提供了一款高性能小边心距凿岩机(型号:THD3251A)。通过关键结构优化,该款凿岩机在边心距降低、扶钎机构与缓冲系统优化等方面取得显著进展,从而可有效提高隧道凿岩台车的超欠挖控制精度,延长了钎具使用寿命,并降低了台车综合能耗。经高原隧道现场30个开挖循环的对比试验验证,该凿岩机表现出优异的性能优势。测算表明,若全面采用该型号凿岩机,每千米隧道掘进可节约施工成本约78.5万元,经济效益显著,具备良好的推广价值。
2025年11期 No.392 79-81+109页 [查看摘要][在线阅读][下载 382K] [下载次数:58 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:5 ] - 杨威;
随着盾构机在长距离、高水压、高磨蚀性地层中的广泛应用,其主驱动系统面临的承压与防护挑战日益严峻,传统密封结构在极端工况下易发生失效,严重影响掘进效率与设备安全。针对这一问题,本文提出了一种适用于复杂工况的主驱动密封系统提升方案。该方案包括外密封多腔分级油脂加压结构、内密封同向双唇高压密封结构、齿轮箱油气协同加压系统及高压密封件匹配等关键设计。通过油脂与气压协同稳压、密封唇向优化及分腔结构设计,构建了多级防护屏障,有效提升了系统的抗污染与耐压能力。工程应用结果表明,该系统在高水压段掘进过程中运行稳定,密封唇磨损与泄漏风险显著降低,综合承压能力较传统方案提升约2倍。研究成果可为盾构机在复杂地质条件下的安全、高效掘进提供重要技术支撑。
2025年11期 No.392 82-84+131页 [查看摘要][在线阅读][下载 157K] [下载次数:56 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:4 ] - 柴正均;
为解决现有倾角传感器安装时需手动调平、操作繁琐且易损坏导致监测失效的问题,提出一种接触网棘轮实时角度监测装置及其监测方法。该装置通过安装壳内的浮板与灌水调平机制,使倾角传感器自动保持水平,无需调整摇臂角度;配合固定组件、辅助组件和限位组件,实现对棘轮角度的实时监测与传感器状态校验。试验结果表明,装置调平误差≤0.5°,可有效监测棘轮角度变化,且通过指针-刻度巡检机制能快速判断传感器故障。该方法为接触网棘轮状态监测提供了高效、可靠的技术方案。
2025年11期 No.392 85-87+145页 [查看摘要][在线阅读][下载 190K] [下载次数:29 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:4 ]
- 王寒冰;
鄂西山区地处武陵山脉北麓与大巴山脉南缘之间,历经多期构造运动,形成了复杂多样的地层结构、地质构造。通过对区域地质特征、硫化氢的特性、开挖揭示硫化氢情况进行分析,得出本区域隧道内硫化氢成因主要为硫酸盐热化学还原,其产生及运移受有机质或烃类、黄铁矿、构造、地下水多因素耦合控制;逸出机理为开挖过程中,硫化氢随裂隙网络地下水快速运移,在隧道掌子面及洞周气化逸出。鄂西山区硫化氢可能分布于震旦系陡山沱组、寒武系牛蹄塘组、奥陶系宝塔组~志留系龙马溪组等地层及其岩性接触带附近的地下水中,其逸出量受出水量的影响显著。因硫酸盐热化学还原的条件苛刻,本地区硫化氢整体含量相对较低,在采取超前探测及释放、加强通风、固硫稀释中和等综合预防措施下,隧道施工安全可控。本研究内容对鄂西山区类似工程具有参考价值。
2025年11期 No.392 101-104+109页 [查看摘要][在线阅读][下载 592K] [下载次数:47 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:4 ] - 曹礼林;
黄土等黏性土地层裂隙发育、水敏性强,在进行盾构隧道壁后注浆时,存在复杂的浆液扩散现象。为探究地层裂隙对盾构隧道壁后注浆的影响及浆液的扩散特性,本文基于有限-离散单元法并采用MultiFracS软件,建立了裂隙发育下盾构隧道壁后注浆浆液扩散模型,研究了多种竖向裂隙和横向裂隙对壁后注浆浆液扩散形式的影响,并在盾构隧道中心半径8 m处设置一圈监测点分析了注浆过程中地层最大主应力的变化。研究结果表明:发育裂隙影响下,浆液发生了劈裂扩散;存在竖向未贯穿裂隙时,浆液会沿原有裂隙形成新劈裂通道,地层最大主应力增大,裂隙处尤为明显;存在横向裂隙时,浆液扩展并张拉原有裂隙,除隧道拱顶和拱底外地层最大主应力均有上升。存在横向裂隙时隧道周围地层最大主应力的变化与裂隙空间分布关联更为复杂。
2025年11期 No.392 105-109页 [查看摘要][在线阅读][下载 1187K] [下载次数:96 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:3 ] - 王俊森;
针对富水软弱地层下穿既有铁路的盾构施工安全问题,依托渤龙湖站至春华路站之间的地铁盾构区段,系统论述盾构下穿既有铁路隧道安全掘进技术,对推进速度、刀盘转速、掘进面压力及同步注浆参数进行优化,并基于现场监测验证掘进技术可靠性,结果表明:沿盾构方向地表各测点沉降值介于1.2~4.1 mm之间,变化平缓且分布均匀;既有铁路轨道各测点竖向沉降值均介于0.5~3.5 mm之间,最大沉降出现在B4测点,水平变形均介于0.2~2.5 mm之间,最大值出现在C4测点,轨道沉降量与水平变形均保持在安全限值内;管片结构拱顶变形最大为7.8 mm,向拱腰及底部逐渐减小至4.8 mm,总体呈上部大、下部小、左右对称规律。优化后的盾构掘进技术能够有效控制地层扰动,保持隧道及既有铁路结构的稳定性,实现施工安全与运营连续性保障。
2025年11期 No.392 110-114页 [查看摘要][在线阅读][下载 939K] [下载次数:48 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:5 ] - 李宏勋;
随着城市轨道交通网络的不断扩展,地铁线路穿越既有铁路枢纽的需求日益增加,然而,在铁路枢纽下方实施盾构隧道掘进面临诸多挑战,如建筑物沉降、线路变形、施工风险难以可视化控制等。本文以盾构隧道下穿特等火车站工程为背景,系统分析了该工程中面临的技术难点,提出了一套包括盾构掘进参数控制、结构加固及全过程监测在内的综合施工技术体系。通过合理选择盾构机设备与刀具,实施克尼效注浆、同步注浆和二次注浆的三重注浆策略,配合主站房与高架候车楼的加固布置及铁路线路的扣轨与注浆处理,有效降低了施工扰动对既有铁路枢纽结构的影响。同时,依托北斗与静力水准联合监测系统,实现对关键构筑物的24 h动态监控。工程结果表明,该综合施工控制技术体系可将站房与线路沉降控制在可接受范围内,保障施工与运营双重安全。
2025年11期 No.392 115-117+197页 [查看摘要][在线阅读][下载 235K] [下载次数:65 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:3 ] - 夏淑凯;
强富水碎石回填土层是一种工程性质极差的地质体,具有结构松散、孔隙率高、富水性强、自稳能力差等特点,在隧道施工中易引发开挖面失稳、涌水涌砂、地表沉降等问题。依托贵阳市轨道交通S1线一期工程,通过建立有限元数值模型,分析了隧道开挖过程中塑性区扩展及地表沉降演变规律。研究结果显示,隧道开挖后围岩塑性区主要分布于隧道两侧开挖线外扩3 m范围内,底部塑性应变区延伸至隧道底轮廓线以下1 m。基于此,构建“防渗帷幕+注浆加固”的防渗加固体系,并优化关键施工参数。实施加固后,隧道开挖安全性显著提升,洞内未发生坍塌及涌水事故,拱顶沉降满足规范要求。
2025年11期 No.392 118-121+174页 [查看摘要][在线阅读][下载 646K] [下载次数:32 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:1 ] |[阅读次数:5 ] - 于伟;
以南京南隧道为背景,利用超前地质预报准确测定掌子面前方围岩地质条件,通过室内实验对不同水灰比及水泥:水玻璃(体积比)注浆材料的凝结时间及抗压强度进行测定,以选择适宜的注浆材料。采用超前帷幕注浆固结土体、大管棚+小导管超前支护等措施,形成了隧道暗挖下穿浅埋富水段综合施工技术,并从开挖精度、支护质量及防水管控等方面实现施工精细化质量控制,有效解决了施工难题。结果表明:根据不同工程特性选择了水灰比为1∶1及水玻璃∶水泥为0.8∶1配比的注浆材料;超前支护措施使地表位移及隧道收敛变形减缓,地表沉降速率由0.73 mm/d最低降低至0.04 mm/d,并且各监测断面地表变形均满足设计要求;帷幕注浆、大管棚+小导管超前支护技术有效控制了地下水位,将其稳定在开挖面以下2.6 m处。
2025年11期 No.392 122-126页 [查看摘要][在线阅读][下载 531K] [下载次数:36 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:4 ] - 耿庆军;
盾构隧道施工复杂性可能导致先行盾构掘进停滞。因此,为保证施工进度和安全,选择盾构超越施工是必要的。本文以徐州地铁4号线泰山路~嘉和路区间的后行盾构在软硬不均地层中超越先行盾构为背景,通过现场监测数据分析盾构超越过程中的地表变形、盾构姿态和管片垂直偏差。结果表明,两台盾构机超越时,间距越短,隧道之间的地表沉降相互影响越大。在上软下硬复合地层及含溶洞的情况下,可通过调节上下、左右油缸推力,适时调整盾构姿态的垂直和水平偏差;配合注浆优化方案,可有效控制管片垂直偏差。
2025年11期 No.392 127-131页 [查看摘要][在线阅读][下载 965K] [下载次数:48 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:3 ] - 杨涛;
随着基础设施建设快速发展,穿越活动断裂带的隧道工程日益增多,其复杂地质构造与频繁地壳运动致使隧道面临坍塌、大变形等灾变风险。本研究以穿越活动断裂带的某隧道为研究对象,系统开展灾变风险控制技术研究。通过剖析地质、施工、环境等影响因素,构建多源监测体系,实时获取围岩应力、隧道变形及断裂带位移数据。研究提出基于损伤模型的爆破参数优化方案,将炮孔间距从0.8 m缩至0.6 m,单孔装药量由1.2 kg减至0.8 kg;采用多方法协同预警与让压支护技术,设定三级预警阈值。结果表明,控制后隧道拱顶应力从5.04 MPa降至2.75 MPa,各部位变形量及断裂带位移显著降低,为同类工程提供了科学依据与技术支撑。
2025年11期 No.392 132-136页 [查看摘要][在线阅读][下载 1163K] [下载次数:36 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:3 ] - 杜以苓;
在复杂地质环境下隧洞交叉口区域,围岩稳定性对隧洞施工具有重要意义。本文提出了一种改进的突变理论模型,通过引入多层次指标体系和优化控制变量标准化处理,提升了围岩稳定性评估的精度。以香炉山隧洞施工交叉口为例,分析了围岩位移监测数据。结果表明,左侧监测点在0~5 d内位移达到1.60 mm,反映出该区域稳定性较差,需要加强支护;顶部监测点位移稳定在0.5 mm,表明该区域围岩稳定性较好。地质因素中围岩级别和洞口坡度对稳定性影响最大,支护设计在总体权重中占36.4%。研究成果为隧道施工的围岩稳定性预警提供了科学依据,指出需加强风险较高区域的支护措施。
2025年11期 No.392 137-140+192页 [查看摘要][在线阅读][下载 979K] [下载次数:37 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:2 ] - 逯长清;
高速铁路明挖隧道建设及运营过程中渗漏病害频发,其中隧道衬砌变形缝区域表现尤为突出,病害处置面临难度大、天窗作业时间短、周期长等挑战,且处理质量难以保证。本文聚焦高铁明挖隧道变形缝区域的渗漏病害,深入研究其成因,针对中埋式止水带安装及接长、衬砌端头混凝土振捣及养护等方面提出控制措施,同时优化变形缝内部防排水构造,创新研究应用防排一体中埋式止水带U型附加结构。通过以上综合措施,整体提升变形缝区域防水能力。经实践验证,可有效减少隧道变形缝区域渗漏病害发生,具有推广和借鉴意义。
2025年11期 No.392 141-145页 [查看摘要][在线阅读][下载 1167K] [下载次数:33 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:3 ] - 印建文;
为解决红原隧道大变形段施工难题,保障工程安全,开展围岩力学响应演化规律及调控研究。通过现场监测方案设计,实时采集拱顶沉降、水平收敛、围岩压力等数据,结果表明:施工阶段,因开挖卸荷与支护协同滞后,拱顶沉降28 d达395.5 mm,水平收敛至158.8 mm,围岩压力从4.2 MPa升至6.6 MPa;完工后受岩体蠕变影响,12个月时拱顶沉降、水平收敛、围岩压力分别达471.3 mm、196.3 mm、5.5 MPa,揭示大变形源于应力场重构、协同滞后与岩体时效特性。据此优化支护方案,强化初期支护、优化衬砌时序并搭配辅助措施,验证显示,采用优化方案的监测断面,最终拱顶沉降值降低40.1%、水平收敛降低38.8%、围岩压力降低16.4%,有效抑制变形,这为类似工程提供理论与技术支撑。
2025年11期 No.392 146-149+168页 [查看摘要][在线阅读][下载 740K] [下载次数:33 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:4 ] - 吴素清;
为研究多元支护下综合管廊基坑围护结构力学行为与稳定性,本文依托实体工程,采用数值模拟研究不同支护体系及桩-锚结合钢筋-搅拌桩、钢筋-搅拌桩结合土钉墙、土钉墙结合桩-锚等多元支护下综合管廊基坑围护结构的结构应力和水平变形分布。结果表明:多元支护体系通过刚性围护、内支撑、土体加固及地下水控制的有机结合,实现了各组成部分的协同受力,显著提升了基坑整体的稳定性和安全性。在不同支护方式下,围护结构的应力和水平变形普遍呈现自顶向底逐步递减的特点。相较而言,土钉墙支护的结构受力最大且变形较大,桩-锚支护表现中等,而钢筋-搅拌桩支护则有效降低了应力与变形。综合多元支护体系的应用,不仅显著减轻了围护结构的内力负担,还有效控制了变形,其中桩-锚结合钢筋-搅拌桩的组合展现出最佳的力学性能和稳定效果。
2025年11期 No.392 150-154页 [查看摘要][在线阅读][下载 597K] [下载次数:30 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:3 ] - 陶红光;
针对富水粉质黏土地层地下水丰富、渗透性强、基坑施工渗漏风险高的问题,结合有限元数值模拟与室内试验,研究了高压旋喷桩在该类复杂地层中的加固机理及施工参数优化。通过建立了二维平面模型,模拟单管旋喷浆-土相互作用及固结成桩过程。结果表明,喷嘴近区形成纯浆液固结区,外围为浆-土混合固结区,呈现由高强低渗向较低强度渐变的结构特征。加固区在基坑开挖后水平位移自中心向边缘增加,竖向沉降中心最大且下部沉降略大于上部,整体表现为“上部内收、下部外展”特征。参数优化试验显示,旋喷固结体强度随水灰比减小和养护龄期增加而提高,低水灰比组全龄期强度优势明显;综合止水需求与经济性,工程选用水灰比1.2;旋喷压力宜控制在20~25 MPa,硬层接近上限并降速提升,软弱层不低于20 MPa下限防止浆液流失,返浆量控制在10%~25%。研究成果为富水粉质黏土地层高压旋喷桩支护设计与施工参数选取提供了实践参考。
2025年11期 No.392 155-158+168页 [查看摘要][在线阅读][下载 717K] [下载次数:54 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:3 ] - 云贺;
高原复杂地质环境下,隧道仰拱结构在施工过程中面临地层扰动强烈、地应力重分布剧烈及软弱围岩大变形等多重影响。本文依托高原隧道某段,通过现场试验研究不同开挖步距和开挖方式条件下仰拱稳定性(变形与应力)演化规律,并基于现场试验结果提出隧道仰拱位置变形及应力的控制措施。结果表明:不同开挖步距条件下仰拱中心始终为最大变形与应力集中区,随开挖步距增大,其竖向变形由11.5 mm增长至15.2 mm,应力值由1.35 MPa增至1.91 MPa。在隧道不同开挖方式中,上下台阶法开挖仰拱竖向变形最大为11.5 mm、三台阶法开挖次之为9.7 mm、交叉中隔壁法最小为7.9 mm,大步距与大扰动开挖方式显著加剧仰拱结构不稳定。因此,针对高原复杂地质条件,宜采用分区步距结合多法协同的调控策略,动态调整施工参数,提高高原复杂地质中隧道仰拱稳定性。
2025年11期 No.392 159-163页 [查看摘要][在线阅读][下载 710K] [下载次数:17 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:5 ] - 黄海洪;
为探明富水隧道内双块式无砟轨道道床板上拱的影响因素,以成兰铁路某隧道内双块式无砟轨道为研究对象,建立隧道-无砟轨道静力学分析模型。通过分析水压荷载分布形式、道床板纵向分块长度、板缝设置和水压荷载值,系统研究以上因素对隧道内双块式无砟轨道道床板上拱的影响。研究结果表明:均布水压和三角形水压分布,道床板上拱峰值产生于水压荷载作用中心,线性水压分布时道床板板缝两侧产生错缝现象;水压荷载相同,道床板纵向分块长度24 m且道床板和隧道基础层1道缝对齐时,道床板上拱和道床板错缝达峰值为最不利工况;隧道仰拱中心及时泄压可有效降低道床板上拱峰值,隧道内无砟轨道结构优化和道床板板缝优化应协同。研究成果可以为富水隧道内无砟轨道结构优化及养护维修提供借鉴。
2025年11期 No.392 164-168页 [查看摘要][在线阅读][下载 800K] [下载次数:50 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:2 ] - 刘自明;
盾构机刀盘刀具是切削岩土的核心部件,通过分析滚刀跨越软硬地层交界处的过程,建立了岩石特性及刀间距下滚刀载荷突变量的函数关系。以穗莞深城际隧道工程为例,依据刀盘安装半径及相邻相关原则,将刀盘刀具分为6个区域,选取由不同风化程度的花岗岩和砂质性黏土构成的多种不同地质组合下的上软下硬地层和一个全断面硬岩地层,比较了不同地层下刀具异常的数量及平均异常次数,解释了异常刀具位置与地层特性之间的关系。研究结果表明:刀具异常数量及位置与岩层交界面的变化有较强的相关性,在地层交替变化过程中,尤其是从硬岩突变到软岩过程中,应采用恒贯入度的掘进参数控制方式,降低冲击载荷,减少刀具异常率,充分利用刀具异常监测系统及时进行刀具更换,实现掘进效率的最大化。研究结果为进一步减少刀具在复杂地层中掘进的异常率提供参考。
2025年11期 No.392 169-174页 [查看摘要][在线阅读][下载 1007K] [下载次数:44 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:3 ] - 姚青松;
运用多源传感器实时采集应力、位移以及裂缝数据,依靠无线组网和远距离传输技术,搭建了以衬砌应变为主导的多层次预警体系,经由B/S平台做到数据可视并达成闭环管理,构建了依靠“感、传、知、用”架构的智能监测系统。实际应用显示,系统监测数据精确可靠,同人工测量结果相关性达到0.90;预警响应时间小于5 min,可准确辨别出拱腰部位偏压受力和裂缝扩展危险,并及时发出处置信号,防止了结构出现险情;该系统使施工监测人力成本降低约35%,节省工期约15 d,衬砌补强工程量减少达18%,初步预估直接节省施工成本超百万元,施工安全事故比率降低约40%,极大提升了施工安全及管控效果,可为我国长大隧道健康监测体系的构建提供借鉴。
2025年11期 No.392 175-178页 [查看摘要][在线阅读][下载 773K] [下载次数:75 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:3 ]
- 龚小平;
套轨铁路和传统国铁不同,单根轨枕上铺设两条线路,共4根钢轨,分宽轨和标准轨线路。严寒地区套轨铁路铺设无缝线路一直是个难题,应用实践很少。为研究严寒地区套轨铁路铺设无缝线路的可行性,基于无缝线路基本原理,从钢轨强度、断缝值和轨道稳定性检算指标,针对严寒地区有砟套轨铁路铺设无缝线路关键技术进行了研究。理论分析表明,钢轨强度和断缝值不是套轨铁路铺设无缝线路的制约因素,轨道稳定性是关键制约因素;为防止胀轨跑道,一般情况下套轨铁路宽轨和标准轨线路无法同时铺设无缝线路,但仅铺设一线无缝线路可行,若需要宽轨和标准轨同时铺设无缝线路,需要采用较大的曲线半径和横向阻力较大的轨枕。现场实践表明,仅一线铺设无缝线路,轨道情况良好;研究结果对套轨铁路铺设无缝线路具有重要意义。
2025年11期 No.392 198-202页 [查看摘要][在线阅读][下载 149K] [下载次数:38 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:1 ] - 赵钰亭;
轨枕作为铁路轨道结构的关键承力构件,生产效率与质量控制水平直接影响线路施工进度,然而传统生产模式存在节拍不稳定、质量一致性差及自动化水平低的问题。本文依托中老铁路磨丁至万象段工程,采用了一种环形闭合式流水线轨枕生产模式,并集成预应力张拉自动化、混凝土拌和自动化与蒸汽养护智能温控等关键工艺,形成数字化、闭环化的智能制造体系。生产线布局采用两条并行环形闭合线,分为脱模、张拉、混凝土拌和、振动与养护五大工区,生产节拍约4 min。在预应力张拉中,Ⅲa型轨枕总张拉力控制在(415±5)kN,实测值均在允许偏差内;混凝土拌和过程通过三一重工拌和站自动完成,配料精度满足工艺要求;养护过程采用4T燃煤蒸汽锅炉与自动温控系统,实现升温、恒温、降温全过程调控,实测温度曲线与理论曲线高度吻合。结果表明,该模式可显著提升轨枕制造的自动化与智能化水平,保证产能的同时确保质量稳定性,对于大型铁路工程的高效建设具有推广价值。
2025年11期 No.392 203-206+211页 [查看摘要][在线阅读][下载 943K] [下载次数:34 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:1 ] - 栗岚鹏;
为保障双块式无砟轨道施工质量与运营安全,本研究以昌景黄铁路为依托,从测量技术、过程质量、误差修正三维度构建测量精度控制体系:技术上首先采用0.5″级全站仪完成CPⅠ/CPⅡ控制点复测、而后选用±0.3 mm/m精度轨检仪对轨道几何参数进行检测,匹配不同场景的测量方案;过程中明确中线偏差≤2 mm等标准,以“主测+副测”控偏;误差上识别多源误差并按设备40%等权重修正。应用后,10 km线路中线偏差均值从2.8 mm降至1.1 mm, 500块轨道板平面偏差均值从1.8 mm降至0.7 mm,运营1年各类病害发生次数降幅均超80%;10 km线路单日施工里程从0.32 km升至0.58 km,返工率从8.7%降至1.3%,总成本降15.8%,验证了体系精准性与经济性。
2025年11期 No.392 207-211页 [查看摘要][在线阅读][下载 944K] [下载次数:31 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:2 ] - 王林明;
架空索道固定鞍座是支撑鞍座梁和索道运行导向的关键部件,它承受着鞍座梁传递下来的巨大荷载,并将其均匀地传递到设备支柱上。传统架空索道固定鞍座在组装阶段由于自重较大、锚固段较长,安装时时有发生锚固件垂直度倾斜,造成其与钢筋、模板碰撞,降低承荷载能力等弊端。为解决传统工艺瓶颈,结合中俄跨境索道项目,通过装备革新,研发出一种倾斜鞍座锚固笼吊装定位用的吊装支架,并阐述了锚固笼吊装定位施工控制要点。实践表明:这种大型倾斜式锚固笼吊装定位新技术,解决了锚固件垂直度倾斜、锚固笼易翘曲变形、吊装困难、无法精准定位等技术难题,保证了施工质量,也提高了锚固笼吊装的准确性和施工安全性。
2025年11期 No.392 212-214+218页 [查看摘要][在线阅读][下载 613K] [下载次数:10 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:2 ] - 王晓杰;
针对场地重金属污染土壤传统采样布点冗多,采样检测费用偏高等问题,本文以湖南花垣县某典型废弃电解锰厂为研究对象,研发了一种基于机器学习的贝叶斯优化算法,通过该算法解析多源污染特征权重,构建了多种污染物浓度空间分布预测模型,优先选择潜在高污染区域布点,实现对多采样目标优化,降低了检测费用。同时,通过对土壤重金属污染物在场地污染中的检测分析结果表明:该废弃电解锰厂场地土壤的铅、铬(六价)等重金属严重超标,其中铅含量最高达10 900 mg/kg,超出国家第二类用地筛选值12.6倍、管制值3.36倍;六价铬最大值266 mg/kg,超标幅度分别达筛选值的45.67倍和管制值的2.41倍,检测结果为场地的规划、修复、再开发提供了数据支撑。
2025年11期 No.392 215-218页 [查看摘要][在线阅读][下载 587K] [下载次数:110 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:1 ]