川藏铁路3000 m水平定向钻井技术方案

川藏铁路设计多条超长深埋隧道,且多处于高海拔、高陡斜坡及雪线以上的无人山区,地形险峻,起伏大,交通条件差。沿隧道轴线的水平定向钻井为隧道勘察提供了一种有效的勘察手段。结合工程及地层特点,从钻井设备、工艺等方面,为超长隧道勘察提供了一种3000 m级水平定向钻井技术方案。方案明确了井身结构、全面钻进和长钻程取心钻进工艺、钻井液措施及部分复杂情况应对措施。以较少的钻探工作量,为隧道勘察提供更加详细的实物地质资料,真实反映隧道内的地质情况。     

级配碎石填料大三轴试验及累积塑性应变预测模型

级配碎石作为重载铁路基床表层的主要填料,其受列车荷载的影响最大。因此,研究级配碎石在循环荷载作用下的动力行为及累积塑性应变演化特征变得尤为重要。首先,通过制备不同细粒含量的级配碎石填料,开展一系列大型动三轴试验,探究细粒含量、围压及动应力幅值对循环荷载作用下试样累积塑性应变的耦合影响机制。其次,基于塑性安定理论,确定不同应力水平下试样的动力行为,得到考虑围压及细粒含量参数的塑性蠕变状态临界动应力计算模型。最后,结合试验数据,建立考虑应力水平及细粒含量参数的塑性蠕变动力行为累积塑性应变预测模型,并明确各参数的物理意义。其研究成果可为既有重载铁路路基健康状态评估及考虑强度、变形综合控制的路基结构设计提供参考。     

开往春天的列车

似乎每个人年少时都曾有过"火车梦",一听见火车激越高昂的啸声,就仿佛是听到塞壬魅惑的歌声,血液瞬时被点燃,幻想自己已身处那一连串车厢的某一扇窗边,与火车一起轰隆隆地驶向神秘的远方。     

火车快跑 迈入高铁时代

没有寻常的"咣当"声,没有明显的风噪和路噪,列车正以世界最快的运营速度贴地"飞行",车厢里却平稳得可以倒放一瓶矿泉水。窗外灰褐的冬日景色,没过多久就变为满眼的南国之绿。从中部的中心城市武汉出发,到达南部最大的城市广州,仅仅用时3个小时。一位乘客难抑兴奋,高声吟出:"朝辞武汉彩云间,千里广州一日还"!这就是2009年12月26日通车运营的武广高速铁路:1秒钟能跑出97米,比12级飓风还快两倍;持续运营时速可达350公里,超过了波音飞机的离地时速。武广高铁将武汉和广州之间的列车行程由过去的10小时左右缩短至3小时,一日之内往返于穗汉之间已然成为现实。350公里的时速,是目前全世界铁路投入实际运营的最高速度,不断刷新的"中国速度"宣告着中国的铁路已经昂首迈入高速时代。到2012年,将有1.2万公里以上的高速铁路投入运营,而整体的高速铁路网也将在2020年形成。中国铁路突飞猛进的发展令全世界为之瞩目,就连美国的《新闻周刊》也撰文惊叹":铁路革命"正在让多年来以幅员辽阔为特色的中国"大大缩小"。     

三维遥感技术在十宜铁路地质选线中的应用

介绍如何利用遥感技术生成的三维可视化图进行相关的地质要素判读和铁路选线,分析对比线路工程地质条件,有一定的实际应用参考价值。     

Sand Calamity along Wuda-Jielantai Railway and Integrated Control Approaches

乌达至吉兰泰运盐铁路穿越乌兰布和沙漠西南缘,全长130 km,沙害极为严重。主要危害特点由于修建铁路及通车以来人为经济活动的加剧,破坏了原有植被,导致沙化,危害铁路;风沙流是危害乌吉铁路的主要形式;由于风的多向性,使风沙作不规则的往复式摆动,造成铁路积沙;风沙危害严重地段集中在35～40 km,47～52 km,69～83 km和99～105 km等区间。通过对该线沙害程度、特点及自然因子的分析,提出“以封为主”,“封、飞、造”、“固、阻、输(导)”相结合的综合治理措施。     

重载铁路水泥改良膨胀土路基填料动弹模量及阻尼比研究

动弹模量与阻尼比是土动力学分析中的重要力学参数,考虑重载铁路荷载特征定量分析水泥改良膨胀土的动模量和阻尼比的较少。依托蒙西至华中地区铁路煤运通道(简称蒙-华铁路)工程为背景,采用南阳邓州市大山寨膨胀土,通过在不同频率、围压、固结比及动应力幅值下的持续振动三轴试验,研究了水泥掺量3%和5%水泥改良膨胀土的动弹模量及阻尼比,并与膨胀土素土进行对比分析。结果表明:水泥掺量3%和5%改良膨胀土的最大动弹模量约为膨胀土素土的3~4倍;在动弹模量-应变曲线中,动应变小于0. 002时表现为陡降段,动弹模量随动应变增长降幅达70%,而动应变大于0. 002时降幅较小,动弹模量随动应变增长趋于稳定;动弹模量随围压、频率、水泥掺量增加而增大,阻尼比随围压、固结比增加而减小;低应变水平下,固结比与动模量成正相关关系,高应变水平下,固结比与动弹模量成负相关关系。同时,对动弹模量及阻尼比进行了归一化分析,建立了估算动弹模量及阻尼比的经验公式。     

DMCIII航摄仪采集铁路断面数据优化方案研究

提出了一种基于立体模型的横断面测量方法。在定测阶段,以Leica DMCIII数字航摄仪获取的数码影像为原始资料,通过航测外业控制测量和内业空中三角测量等摄影测量手段建立测区立体模型;再结合外业相关资料,基于立体模型,通过人工立体采集的方式进行线路断面线采集,完成线路断面的制作。将大量的外业工作转由内业完成,可简化定测工作,完善勘测设计一体化。     

川藏铁路交通廊道地质调查工程主要进展与成果

川藏铁路是我国正在规划建设的重点工程,由于其位于地形地貌和地质构造都极为复杂的青藏高原东部,在铁路规划建设中面临一系列迫切需要解决的关键地质问题: 区域性活动断裂与断错影响、地质灾害、高地应力及其引起的岩爆和大变形、高温热害、断裂带高压水与涌水突泥、高陡边坡稳定性等。为满足技术支撑川藏铁路规划建设、精准服务国家重大战略实施的需要,中国地质调查局部署了“川藏铁路交通廊道地质调查工程”,聚焦制约川藏铁路规划建设的关键问题,充分发挥地质调查工作对国家重大工程规划建设的支撑作用。2019年主要完成铁路沿线1:5万区域地质调查1 350 km²、1:5万地质灾害调查5 000 km²,建设6口大地热流地质参数井、8个地温监测站,完成地应力测量20孔,编制完成11份地质调查专报,提出的大渡河大桥段、理塘车站段、毛垭坝盆地段等线路优化建议/防灾建议被采纳; 首次将1:5 000大比例尺航空物探技术引入复杂山地铁路工程勘察,创新形成千米级超长水平钻孔定向取心钻进技术,实现500 m深的水平孔地应力测量突破等。该工程通过2019年调查研究,全力提升了铁路沿线地质调查程度与精度,并创新了复杂艰险山区重大工程地质问题与探测技术、地质灾害风险防控理论与减灾关键技术,有效支撑服务了川藏铁路规划建设。     

强震作用下铁路隧道横通道交叉结构抗震措施研究

依托四川茂县跃龙门铁路隧道工程,以主线单线隧道与横通道正交结构为研究对象,通过ABAQUS建立有限元分析模型。选取El-Centro地震波数据,通过应用扩展有限元理论,对横通道与主隧道交叉结构在最不利地震条件下的裂损进行研究,并提出减震层结合柔性接头的抗震措施。研究分析得到:减震层结合柔性接头的设置减小并抑制了交叉结构隧道在强震作用下的开裂范围。柔性接头的设置阻止了纵向裂缝的扩展,在交叉口处中部设置环向柔性接头能完全阻止交叉部位拱顶的裂缝生成;在初期支护和二次衬砌之间设置减震层,给予衬砌更大变形空间,使二次衬砌不易受初期支护变形受力影响而开裂。