青藏高原多年冻土区铁路路堤变形特征研究

路堤的稳定是公路、铁路等行车安全的保证。路堤变形通过路基—轨道—车辆大系统的相互作用而影响行车安全。冻胀、融沉是多年冻土地区路堤变形的重要形式。多年冻土区的路基变形问题是至今仍未彻底解决的一大难题。青藏铁路穿越 5 5 0km多年冻土区 ,为研究多年冻土区路堤变形特征 ,笔者对青藏铁路某试验段进行变形监测并对监测数据进行分析。结果表明铁路路堤的修建改变了多年冻土原来的水热平衡 ,天然冻土上限的变化导致路堤产生变形。同时 ,变形特征还受路堤边坡的坡向、降水量和地基土类型等因素的制约。在此基础上 ,提出几点减少多年冻土区铁路路堤变形的一些看法和建议。     

水力侵蚀对路基表面稳定性的影响研究

通过降雨试验和天然降雨水土流失调查 ,笔者首先探讨了风化花岗岩地区路基表面水力侵蚀的表现形式和规律 ,其中 ,基床表层已填筑级配碎石的易于发生级配碎石粗粒化 ,未填筑级配碎石的易于发生沟蚀 ;裸露的路堤边坡水力侵蚀发生发展规律一般为 :沟蚀→边坡滑坍 ;裸露的路堑边坡水力侵蚀发生发展规律一般为 :溅蚀→面蚀→沟蚀→坍塌 ;片石护坡的路堤和路堑边坡易于发生潜蚀。然后分析了水力侵蚀对路基表面稳定性的影响 ,认为溅蚀和面蚀对路基表面稳定性的影响较小 ;沟蚀对路堤边坡表面稳定性的影响程度随侵蚀程度和工程进度具体情况而定。最后 ,提出了施工期路基表面防护的建议     

350 km/h高速铁路不同线路形式处环境振动测试分析

振动是高速铁路运营期的主要环境污染形式之一.为考察350km/h高速列车运行状态下不同线路形式处的环境振动水平,对京滓城际高速铁路某车站北京端附近路堤、桥梁、路桥过渡段的列车运行时环境振动进行测试分析.结果表明,在路堤、桥梁、路桥过渡段3种线路形式中,列车通过路堤区段所产生的环境振动最大,通过路桥过渡段所产生的环境振动最小.我国现行的高速铁路路堤和桥梁环境振动预测公式的 预测值偏高.     

高速铁路路堤对地面环境振动的影响分析

为研究高速铁路路堤对地面振动的影响规律,建立了路堤-地基系统的三维快速拉格朗日动力计算模型,计算了均匀地基条件下列车通过路堤时引起地面不同方向振动的特点,分析了路堤高度和路堤体积模量对地面振动的影响。结果表明,列车通过路堤时引起的地面振动中以竖向振动和横向振动为主,地面振动强度随远离路堤的距离增加逐渐衰减,其中纵向振动衰减最快,竖向振动在一定的范围内出现了振动反弹增大的现象;路堤具有减轻地面振动的作用,并且随路堤高度和路堤体积模量增加,横向和竖向地面振动强度均表现出明显的减小趋势,可见对地面环境振动进行预测时应考虑路堤的影响。     

基于可靠度理论的路堤稳定安全性分析

笔者以可靠度理论为基础 ,考虑路堤土体的非线性特性。运用非线性有限元分析方法 ,与可靠度计算程序结合使用 ,得出应力水平、抗剪强度可靠指标的等值线图 ,从而分析路堤稳定的安全系数和可靠指标。并且提出通过降低c和 φ值的方法 ,得出路堤稳定的安全储备系数。实例结果表明 ,当高填方路堤的设计安全系数接近规范允许值时 ,通过笔者的分析方法可得到满意的结果。笔者的方法对高填方路堤的稳定安全性分析和路堤边坡设计具有重要参考价值。     

平原地区公路路基震害类型及机理分析

根据资料分析和现场调查,对平原区公路路基常见震害进行分类.结合库仑强度理论和有效应力原理分析平原区公路路基震害机理.研究表明: 地震作用引起土体中超静孔隙水压力上升、有效应力降低,从而弱化了土体的强度;水平地震力是诱发路堤、边坡破坏的因素;同水平地震力相似,竖向地震力同样会造成土体强度的削弱.最后,针对平原区公路路基震害的特点和机理,在平原区道路的选线、施工、质量控制等方面给出防治措施.     

临策铁路沙害类型与风速流场分析

本文通过对临策铁路周边地域自然概况、沙害类型及成因和不同路基断面风速流场特征的研究分析,利用HOBO自动风向、风速记录仪对不同路基断面进行观测得知,在高路堤的轨道上易形成积沙;在中路堤边坡上易形成积沙,而在轨道上积沙较弱;在低路堤上,两侧的边坡及距坡脚一定距离处都易形成积沙,而轨道上方不易形成积沙。当风速够大(大于10.8 m/s)的时候半路堑轨道上不易积沙,但当小风速(小于8 m/s)通过路堑时,就易在路肩和轨道上形成沙物质的堆积;在全路堑迎风坡脚处,由于形成涡旋,所以在路肩及轨道上易形成沙物质的堆积。这一结论对临策铁路沙害治理及同类沙害类型路基断面设计提供了理论依据。     

基于耗散结构和熵的高速铁路事故演化机理研究

针对高速铁路事故致因复杂的特点及高速铁路运营安全评价研究现状,提出应用耗散结构和熵理论来研究高速铁路运营事故演化机理。首先,在分析高速铁路安全运营影响因素的基础上,提出基于信息熵的典型事故安全要素集构建方法。其次,基于耗散结构和熵理论,研究高速铁路运营事故的演化机理。给出高速铁路运营安全系统的熵流模型及其熵值计算方法。通过系统熵变,判别事故演化方向。最后,通过分析高速铁路脱轨事故的演化机理,实例验证该方法的合理性和可行性。研究表明,把熵作为一个参数,能够揭示高速铁路运营事故的演化趋势;流入负熵流和排出正熵流,能够保持系统稳定有序,有效防止事故发生。     

成渝高速铁路地面三向振动总值特性分析

为研究高速铁路地面三向振动总值特性,选择成渝高速铁路某路堤段和桥梁段进行了现场地面三向振动测试,分析了振动总值随距离的变化特性。结果表明,路堤段和高架桥段计权和未计权振动总值均随距离增加而近似呈负指数衰减,近场衰减快,远场衰减缓慢;路堤段和高架桥段计权振动总值与Z振级随距离的变化规律类似,且近场两者之间的差值较小,当评价高速铁路运营振动的环境影响时,近场可用Z振级近似代替计权振动总值。     

露天开采边坡稳定性分析方法及灾害防治措施研究

研究露天开采边坡的安全稳定对露天矿山的安全生产具有重要意义。在分析边坡滑动破坏影响因素的基础上,总结和分析了边坡稳定性分析方法在露天开采中的应用现状;系统地探讨在露天开采边坡安全评价中常用的3种边坡稳定性分析方法;应用典型的计算算例验证3种方法在露天开采边坡稳定性分析中的适用性;在边坡滑坡破坏机理分析的基础上,探讨了边坡滑动灾害的防治措施。     

高速铁路安全系统的研究

随着列车速度的大幅度提高 ,必然会引起一系列的空气动力学问题 ,它将影响到列车的运行安全 ,站台旅客及车站工作人员的人身安全。高速列车由于速度快 ,安全问题显得尤为重要 ,高速铁路行车安全的特殊性 ,决定了高速铁路安全保障体系的特殊性。笔者对高速铁路安全系统进行了研究 ,重点讨论高速铁路运行下的人员退避距离标准、安全监测问题及保障体系 ,并提出一些建议     

高填路堤边坡失稳机理与处治措施分析

高填路堤稳定性已成为制约山区高速公路建设的重要因素。以某失稳高填路堤为工程背景,基于将填方路堤和原 始地基作为整体边坡考虑的基本思路,根据现场调查、勘察成果,构建典型地质剖面模型,通过极限平衡条分法,对边 坡稳定性的影响因素,如水位、岩土体重度、内聚力、摩擦角等进行敏感性分析,计算得到边坡潜在滑动面剪出口与现 场实际基本一致,并分析其失稳是在持续强降雨入渗、填方路基土强度弱化后,在填筑路堤、粉质粘土夹碎石层与基岩 交界面顺层滑动剪出;最后分析不同抗滑桩设置位置、强度、间距支护作用下边坡安全系数及潜在滑面情况,推荐在距 离坡脚5 m处设置抗滑桩且其每米间距强度应大于250 t的处治方案。     

京沪高速铁路地震预警系统的方案及关键参数研究

京沪高速铁路及沿线区域跨越 4个主要的地震带 ,带内地震活动活跃 ,地震是对高速列车行车安全危害最大的自然灾害。在对京沪高速铁路及沿线区域地震危险性调查的基础上 ,对地震预警系统的构成、监测设备的设置方案及报警模式等一些关键问题进行了研究。通过对京沪高速铁路各类典型构筑物的大量的地震响应统计分析 ,给出了机械式地震仪的预警水平 ,并提出了适于P波检测的M -R判别标准 ,为京沪高速铁路安全监控系统中地震预警系统的建设提供理论依据。     

北环铁路地质安全性研究

影响铁路工程安全的因素有很多,最基础的因素应是工程的地质安全性。针对北环铁路所处的特殊工程地质环境,分别从黄土特性、人类活动、地震液化和土动力学性质等几个方面,论述铁路的地质安全性,分析铁路工程与地质环境的相互作用,研究人类活动对工程地质环境的改变及其影响程度,可以认为:黄土对工程安全的影响不仅仅在于其湿陷性,更在于对其的认知和软化、触变特性;人类活动的负面作用也同样影响着地质的安全作用,不仅改变其原来地貌,也改良了土的安全性质,铁路附近的饱和软黄土就是人类活动改造地质环境的结果;土的动力学特性对工程安全起着潜移默化的作用;最后指出铁路工程的安全性是建立在地质安全性的基础上。     

高速铁路信号系统的安全管理评价研究

高速铁路信号系统要通过安全管理来保障其开发与运行中的安全相关活动符合系统安全计划的要求。为了评估安全管理活动的可信性,提出基于系统安全分析技术的安全管理评价方法。通过建立安全管理流程与系统安全功能相关联的概念模型,使用安全文化危险与可操作性研究(SCHAZOP)辨识出安全管理流程中的行为偏差,基于失效传导转换符号(FPTN)建立管理角色的安全文化失效模型,最终将管理行为失效模式转换成组件故障树作为安全管理评价证据。研究结果表明,安全管理行为偏差体现了信号系统开发与运营过程中的安全文化特征;辨识与分析安全文化失效,为信号系统安全管理活动的可信性提供了评价依据。     

地震和降雨作用的矿山排土场稳定性分析

为了研究不同工况对矿山排土场边坡稳定性的影响,在调查分析排土场工程地质特征、散体和地基土物理力学性质、结构特征和稳定性影响因素的基础上,运用极限平衡法对排土场在正常运行、地震、连续降雨3种工况下的稳定性进行了分析。研究表明:3种工况下排土场均处于稳定状态,但在地震条件下排土场边坡稳定安全系数储备较低,可能发生浅层滑坡,对坡脚下部的高压线铁塔和铁路线构成威胁,提出了修筑防滚石挡墙,做好排土场安全监测、排水、日常安全管理工作等对策措施。     

上游式筑坝法尾矿坝的安全系数随堆筑坝高变化分析

对于投资较少的上游式尾矿筑坝法而言,在实际的堆积施工过程中,由于很难严格按照设计的坡比进行每一级子坝的堆筑,导致矿方无法及时、真正掌握当前尾矿坝的受力性能和稳定状态。因此,针对某典型尾矿坝剖面,采用迈达斯商业软件试用版对尾矿坝的堆积过程进行了模拟分析,利用强度折减有限元方法对施工当前状态的尾矿坝进行了边坡稳定分析,得到了当前状态尾矿坝的塑性剪应变云图和相对应的抗滑稳定安全系数。比较了尾矿坝安全系数随着子坝堆筑的变化情况,结果发现：随着堆积子坝的进行,尾矿坝的整体抗滑稳定系数逐渐减小,此外在初期坝和一级子坝的下游坡脚处容易出现相对较大的变形。此研究结果为矿部管理部门及时了解尾矿坝的稳定程度和实际生产提供了技术支持。     

铁路安全预警系统的研究与设计

铁路安全预警系统是向铁路企业安全监察部门提供辅助安全管理决策服务的管理信息系统。该系统在充分利用现有铁路企业信息资源的基础上 ,运用现代安全系统工程的理论和方法 ,对铁路安全监察部门所掌握的数据资料进行加工处理 ,分析预测铁路运输生产系统的安全状况与不利因素 ,从而在管理决策层次上实现铁路安全监察对铁路安全事故的超前预防与控制。笔者全面阐述了该系统的设计背景、设计思想 ,并对系统的信息平台以及逻辑设计进行了详细的分析。铁路安全预警系统的实施 ,将对实现铁路企业安全监察工作信息化、科学化、现代化起到积极重要的推动作用。     

青藏铁路路基病害决策支持系统数据库分析

通过对青藏铁路可能产生的路基病害的分析 ,笔者提出了建立青藏铁路路基病害数据库的重要性 ,给出了数据库的项目设计 ,研究了各种数据集的处理方案、数据工作空间和数据逻辑分组 ,并且采用数据仓库和面向对象的数据设计方式对数据库进行集成设计 ,给出了青藏铁路信息系统数据仓库体系结构以及数据在病害系统中的流程 ,建立了较完整的路基病害数据库内容。该研究为病害整治系统的进一步开发奠定了基础 ,可为将来青藏铁路可能产生的路基病害的迅速整治、降低铁路运营后的维护费用提供技术支持。