风化红砂岩残积土路基瞬态饱和区动态水压力特征试验研究

连续降雨条件下,风化红砂岩残积土路基瞬态饱和区动态水压力特征是深刻认识反复翻浆冒泥病害机制的关键。采用不排水动三轴试验,模拟路基瞬态饱和区列车加载频率和连续降雨条件下排水边界条件,开展路基瞬态饱和区动态水压力特征试验研究。分析了细颗粒含量对风化红砂岩残积土路基瞬态饱和区动态水压力的影响,揭示了路基瞬态饱和区细颗粒含量临界值约为25%。当细颗粒含量小于25%时,动态水压力随细颗粒含量的增加而增大;当细颗粒含量大于25%时,动态水压力随细颗粒含量的增加而减小。引入等效粒间孔隙比的概念,解释了细颗粒含量临界值的微观机制和物理意义。基于试验构建了考虑细颗粒含量的风化红砂岩残积土路基瞬态饱和区动态水压力经验模型,分析了模型参数随细颗粒含量变化的敏感性。该模型有助于工程技术人员预测连续降雨条件下铁路路基瞬态饱和区动态水压力。     

藏东德弄弄巴古滑坡堆积体物理力学特征及稳定性分析

拟建川藏铁路是自然、地质环境最为复杂的铁路工程,地质灾害作为局部乃至全线的关键控制节点,关乎川藏铁路建设的成败。野外调查表明,德弄弄巴古滑坡位于藏东地区藏曲河右岸一级阶地上,在川藏铁路选线或建设过程中备受关注,其稳定性是直接影响着铁路选线的必要条件。本文在野外调查的基础上,对德弄弄巴古滑坡堆积体的物理力学特征和稳定性进行系统分析和计算。结果表明:天然工况下,组成德弄弄巴古滑坡的碎石土干密度达1.75 g/cm^3以上,含水率低于4%,并且堆积体的黏聚力和内摩擦角与含水率呈显著相关性,随含水率增加而减小;基于FLAC3D数值模拟和GEO-SLOPE稳定性分析表明,堆积体在天然和暴雨工况下整体稳定,但在强降雨条件下,坡脚和坡体后缘地形转折处稳定性较差,坡脚稳定性系数仅0.761。该滑坡在暴雨、地震和人类活动等作用下,极有可能发生局部失稳,影响铁路建设和坡体上居民安全,应进行必要的综合治理和稳定性监测。     

中国铁路风沙防治的研究进展

基于中国沙区铁路的发展历程,系统分析了铁路沙害类型、特点以及风沙防治方案、措施和技术体系。针对我国沙区地域特征和铁路沙害类型,作为个例分类剖析了途径流沙地表、高寒环境与戈壁大风区铁路风沙危害与防治技术取得的成效和面临的问题。结合目前我国沙区铁路的发展趋势,从理论研究和工程防沙实践出发,提出复杂地形、特殊环境铁路沙害是今后风沙工程学领域的重点和理论研究趋势,也是沙区铁路沙害防治的关键和难点。     

拉林铁路板块缝合带隧道地应力分析

青藏高原板块缝合带为印度板块和欧亚板块两大陆块的缝合区域,带区地质条件复杂,构造运动强烈。川藏线拉林铁路几乎沿雅鲁藏布江缝合带展布,高地应力问题十分突出,但目前针对板块缝合带隧道的地应力研究相对较少。本文采用空心包体法对拉林铁路沿线隧道进行了原位地应力测量,并与成兰、兰渝和锦屏等几个典型工程的地应力进行对比分析。研究表明：拉林铁路沿线隧道埋深大,构造应力突出,总体表现为最大水平主应力 > 垂直主应力 > 最小水平主应力;平均侧压系数（1.0~1.5）分布较为集中且处于较高水平;最大主应力量值大多在20~50 MPa之间,最大主应力与埋深的梯度为0.033 7 MPa/m,方向以北北西-北北东向为主。建议采用仰拱结构减小隧道墙脚处的应力集中现象。     

“空天地”三位一体的山区铁路综合勘察技术体系及应用

为丰富复杂艰险山区铁路勘察技术手段,有效提高勘察效率及效果,本文通过分析总结传统铁路勘察技术、新型勘察技术的应用特点及主要应用范围,提出了针对复杂艰险山区铁路各阶段勘察要求的"空天地"三位一体化勘察技术组合原则,并以成昆铁路复线甘洛至喜德段为试验区,应用多种"空天地"勘察技术,研究形成"空天地"勘察技术体系应用流程方案。实践证明,构建的"空天地"三位一体化综合勘察技术体系可解决复杂艰险山区铁路勘察工作难度大、效率低、效果差的难题,可广泛应用于铁路前期勘察、后期施工及运营过程之中。     

高速铁路背景下西北地区铁路可达性与空间相互作用格局变化分析

西北地区是丝绸之路经济带建设的境内外重要结合点。通过考虑各城市铁路交通流的异质性,以西北各市(州)主要城市为研究单元,重要高铁线路开通时间为断面,以2011、2015年和2019年为时间节点,利用列车频次可达性测度方法与标准引力模型,采用列车频次加权平均旅行时间以及经济联系总量和经济联系强度等指标,对其铁路可达性及城市空间相互作用进行分析。结果表明:(1)铁路可达性及城市间经济联系强度整体上提升明显,高铁沿线更为显著,受列车频次的影响较大。(2)全区铁路可达性总体上东西梯度差异显著,向西北方向逐渐递减。各省(自治区)局部表现为以省会城市为中心,以铁路枢纽城市为次中心的圈层结构。(3)全区空间相互作用由传统的"极核式"转变为以枢纽城市为节点,以陇海线、宝兰线、兰新线等主干铁路为轴线纵向延伸的"点轴式",进而初步形成一定的"网络式"格局。各省(自治区)内部"区域中心城市—外围城市—边缘城市"经济联系总量梯度结构明显。深入剖析地区可达性及经济联系分布格局,建议应该进一步加强铁路建设,尤其是扩大边缘地区铁路网覆盖面,统筹东西梯度发展,非高铁沿线城市需要加强与沿线城市的交通接驳建设,积极主动融入高铁网络。     

地面三维激光扫描技术在川藏铁路危岩落石勘察中的应用

危岩体结构面产状信息的获取是地质勘查中的重要内容。川藏铁路沿线山体陡峭,地质环境复杂,传统的人工测量方法受到很大限制。本文介绍了三维激光扫描技术在川藏铁路危岩体的扫描应用,阐述了三维激光扫描仪的数据获取及数据处理技术,并分析了如何利用三维激光扫描技术来获取危岩体结构面产状信息。     

1950—2015年我国铁路气象及其衍生灾害特征分析

利用1964-2015年气象观测资料对河北廊坊冰雹天气的时空分布特征进行分析,并利用MICAPS资料、北京探空资料及多普勒雷达资料研究了廊坊冰雹日的天气形势、物理量特性及雷达回波特征。结果表明：廊坊冰雹日数整体呈下降趋势,20世纪80年代末至90年代初降雹达到高峰期。冰雹天气主要发生在1519时,多持续1～5 min。廊坊冰雹有明显的地域特征,西北部较多。降雹日500 hPa环流形势有4类,并对应3种地面形势。对预报冰雹天气有指导意义的物理量参数阈值为：冰雹开始前对流层中下层存在逆温层或等温层;对流参数SI指数或LI指数<0,中低层假相当位温随高度减小;0 ℃层高度多为3050～4702 gpm,-20 ℃层高度多为5996～8332 gpm,850 hPa与500 hPa温差为27～32 ℃,低层有大的垂直风切变,近地面925 hPa垂直风切变为5.5～15.0 m·s-1·km-1。此外,廊坊冰雹云回波有块状单体和飑线两种结构,回波中心强度普遍大于60 dBz,垂直结构上均有悬垂回波,速度场为逆风区或旋转速度>12 m·s-1的弱切变,VIL普遍大于35 kg·m-2,ET普遍大于11 km。     

“ 中欧班列”陆路运输腹地范围测算与枢纽识别

自“一带一路”战略实施以来,中国各地政府大力推进中欧国际班列运输,试图改变传统的对外贸易运输体系,强化提升新欧亚大陆桥运输作用。然而,设施联通、运输价格、货源及复杂的地缘政治环境等问题仍然是制约中欧班列发展的重要因素。为此,本文在分析“中欧班列”运营现状及存在问题基础上,提出实现其高频率常态运营的“轴-辐”运输组织模式。通过构建高、中、低三种运价方案,利用距离—经济成本分析法划分“中欧班列”主要出境口岸的经济腹地范围;并综合考虑各城市的铁路技术指标、集疏运能力和货源—成本等因素,从全国尺度识别出“中欧班列”组织的枢纽城市。