河南“米”字形高铁网构建对可达性及城市空间格局影响

从可达性的视角采用平均旅行时间、经济潜力、日常可达性等指标对河南“米”字形高速铁路网构建对各地市省内和省际可达性及城市空间格局的影响进行分析发现,① “米”字形高速铁路网有助于各地市省内和省际可达性水平提升,郑州的极化与集聚效应进一步增强,边界城市的交通边缘化状况明显改善,“米”字形城镇发展轴带正在形成;② 各地市省内和省际经济潜力大幅度提升,位置居中的高铁沿线城市省内区位优势显著,边界高铁沿线城市在省际联系中的门户区位优势显现;③ 以郑州中心的0.5 h核心圈、1 h紧密圈正在形成,“同城效应”显现,各地市省际2 h交流圈大幅度拓展,以郑州为中心的1.5 h省际合作圈即将形成。高铁网的构建将成为河南城市空间格局演变的重要推动因素和空间结构优化的基础支撑条件。     

麻城—团风断裂的空间展布及对拟建沪渝蓉高铁合武段的工程影响

拟建沪渝蓉高铁合肥至武汉段线路和麻城—团风断裂带于鄂东北内麻城市黄土咀附近相交。在综合分析既往研究材料的基础上,通过开展野外地质调查、浅层地震勘探和地质钻探等工作,查明了麻城—团风断裂与拟建线路相交处准确的空间展布和断裂性质,综合分析判断断裂的活动性及其可能对拟建线路工程造成的影响。研究表明：麻城—团风断裂与拟建线路相交位置仍属于该断裂北段,具东、西2条分支,由3条隐伏断裂组成;其中,阎家河两岸2条NNE向逆冲断裂为麻团断裂北段西支,是断裂的主体部分,而东侧1条NE向断裂为麻团断裂带北段东支且年代较老的断裂;研究区麻团断裂为中更新世中晚期断裂,活动性较弱,但该断裂具备发生6级左右地震的构造背景和地震构造条件,拟建线路穿过该断裂时,需要采取相应的抗震和预警措施。该研究为后续线路工程设计及施工提供了相应的工程措施建议。     

高速铁路无砟轨道地基泥岩膨胀性分类分级研究

红层泥岩是一种典型侏罗系沉积岩,其含有微量黏土矿物,易遇水软化、失水崩解,具有一定膨胀性,是引起兰新高速铁路路基持续上拱变形的一个重要因素,故重新判定该种土体膨胀性对高速铁路无砟轨道设计和施工具有重要意义。为此,选取等效蒙脱石含量、阳离子交换量、自由膨胀率和液限为泥岩膨胀性判别指标,通过兰新高速铁路上拱地段大量钻孔实测资料,提出了泥岩膨胀等级分级标准,采用改进层次分析法、基尼系数法和直觉模糊理论确定了判别指标组合权重,基于逼近理想解排序法(TOPSIS法)建立了泥岩膨胀性直觉模糊综合评价模型。结果表明：直觉模糊综合评价模型将泥岩膨胀性进行了定量化,克服了同一试样不同指标属于不同等级判别缺陷;室内膨胀量试验验证了膨胀等级分级标准和直觉模糊综合评价模型对兰新高铁地基泥岩适用性和准确性。研究成果对地基红层泥岩高速铁路路基长期持续上拱变形风险评估和工程控制措施提供技术支撑。     

高速铁路地震监测系统中降低信号远程传输失真的技术探讨

当前信号远程传输方法,没有实现传输通道能量与传输通道信号并行,导致信号远程传输失真性较高。为提高地震信号远程传输的效率,提出新的高速铁路地震监测系统中信号远程传输技术。采用信号传输通道中地震信号能量的并行方法,通过信号传输通道中信号并行传输结构,实现信号在传输通道中双向传输;利用高频阻波电路阻断信号的高频载波通过谐振补偿电容,确保传输通道能量传输不受干扰;根据通道能量传输结构与信号传输过程,实现传输通道能量、信号并行,完成高速铁路地震信号远程传输中的失真控制。实验结果表明,所提方法丢包率较低,均值约为3%,远程传输时延仅为0.9s,是一种低误差、高效率的高速铁路地震信号远程传输方法。     

采空区上方高速铁路桥梁群桩基础模型试验研究

目前有关采空区桥梁群桩基础的受力机制和沉降特性的研究成果还十分匮乏。以合肥－福州高速铁路官山底特大桥采空区群桩基础为原型进行缩尺模型试验研究。根据相似理论计算出模型相似常数,试验确定相似材料后进行模型制作,通过多级荷载试验获取了桩的内力,桩间土的应力,桩、承台、土和采空巷道顶板的沉降3大类数据,得出了模型中桩和桩间土的荷载特性和基础沉降规律。研究表明：采空区对桩承载力的影响与荷载大小成反比关系;所有桩均未出现桩侧负摩阻力,穿过采空区的桩的侧摩阻力分布重心下移程度较正常地层桩明显;采空区群桩不均匀沉降存在临界荷载值,超过此值后,采空区顶板岩土层与基础下正常岩土层的差异沉降不再增加。基于试验结果和理论分析,建立了以现有规范为基础的采空区单桩承载力计算公式和采空区群桩沉降计算公式。     

结构型式对寒区高铁路基冻结特征影响试验研究

哈尔滨至大连客运专线是我国在中-深季节冻土地区设计、建造和运营的第一条高速铁路,其独特的工程地质条件以及在低温环境下线路的苛刻要求引发的工程需求对寒区路基的稳定性问题提出了新的严峻挑战。通过在不同冻深区选择典型性路基断面,以用来监测路基的稳定性和冻结特征。并通过对运营后第1个冻融期内的监测数据分析发现,路基的结构型式对寒区高铁路基的冻结特征有着显著的差别性影响和制约作用。结果表明：对比路堑段的中部及其临近路堑进出口处的路堤段,路堤段存续有较长时间和较厚的冻结夹层,其堑-堤地温差值也随着纬度的增加而增加。同时发现在4月份的路基中存在有一定厚度的高温冻结夹层。而同一区域内,路堑的最大冻结深度要较路堤的冻结深度浅20～50 cm,但相反的是,路堑的最大变形却较路堤的要大2～5 mm,这种差值越向北越明显。同时在春融期内,路堑段的冻深变化速率在0上下剧烈波动,此时变形产生了突变式上升,而路堤段的冻深变化速率却在负值区内变化,变形并未发生明显的突变。     

兰新第二双线铁路防风明洞实验段风荷载数值模拟研究

介绍了高速铁路防风明洞的基本作用及设计方法;利用计算流体动力学原理中的数学模型及控制方程,对兰新第二双线铁路防风明洞大风作用下的风荷载进行了分析;通过计算工况的假定以及边界条件的合理设定,采用有限体积法建立防风明洞数值分析模型,并模拟计算了平地路段、浅路堑地段和路堤地段三大类工况和70、60、50、40m/s4种风速情况。研究结果表明：①开孔情况下,明洞各部位所受风荷载随着风速增大而增大;②明洞迎风侧均为正压,平地地段与路堤地段所受正压较接近,最大值出现在风速为70m/s时,迎风边墙正压为3202Pa;③明洞拱顶及背风侧均为负压,浅路堑地段所受负压最大值出现在风速为70m/s时,拱顶负压为-3550Pa;④各地段背风侧所受负压均小于-1500Pa,背风墙脚与背风边墙受力基本相同;⑤各地段各风速情况下,拱顶处负压均为最大;⑥开孔情况下的明洞各部位风荷载,普遍小于不开孔情况;⑦明洞开孔附近有回流风速,并随着外界风速增大而增大。     

严寒地区高速铁路路基冻胀变形监测分析

穿越我国东北地区的哈尔滨至大连高速铁路（哈大高铁）是世界上首条投入运营的新建严寒地区高速铁路,路基冻胀防治采用了换填材料、防水等综合措施. 为评价冻胀防治效果及路基工程运营状况,通过对哈大高铁开通后首个冻融期（2012-2013年度）路基全线9 641个凸台观测点水准人工监测数据综合分析,研究路基冻胀变形发生、发展和变化规律. 结果表明：哈大高铁路基冻胀变形包括冻胀快速发展期、冻胀稳定发展期和融化回落期3个阶段,路基普遍发生冻胀但变形处于可控状态;路基的冻胀变形以基床表层冻胀为主,且其程度与路基结构有关;整体上全线过渡段冻胀轻微,路堤次之,路堑和底座板接缝处较为严重. 建议后续冻胀整治应以减少路基表水下渗、控制基床表层冻胀变形为重点;类似工程设计中,应增加以桥代路段落,将路基表层改性为不冻胀整体结构.     

高速铁路对中国城市空间相互作用强度的影响

高速铁路作为一种新型的交通方式,其快速发展将会带来交通运输史上一次重大的飞跃,且其对区域空间结构、人口流动、经济联系和土地利用等的影响也越来越成为人们关注的焦点。在中国区域经济一体化进程不断加快的背景下,研究高速铁路对城市空间相互作用强度的影响,对加强区域间经济联系、促进区域经济发展和地域空间组织模式的重构具有重要意义。本文基于GIS网络分析工具,构建时间成本矩阵,研究中国333个地级行政单元和4个直辖市对外经济联系总量和城市对间经济联系强度的空间分布特征,构建无高铁、高铁现状和规划高铁三种情景,并对三种情景进行模拟与探讨。结果显示：① 城市空间相互作用呈现出明显的地带性和“廊道效应”,反映了高速交通在重塑区域空间结构中的作用;② 高速铁路建设提升了城市对外经济联系强度总量,且逐渐从追求“效率”转向“公平性”;③ 高速铁路建设缩小了全国城市对外经济联系总量的差异,但却扩大了城市对间经济联系强度的差异;④ 三大城市群成为城市对外经济总量绝对获益量最大的地区,而其毗邻的中小城市成为提升速率最大的城市。