本刊特稿

  • 聚氨酯复合注浆材料浆液扩散特性及应用研究

    陶伟明;卢春房;叶长文;程鹏达;

    山岭隧道所处地层大多节理裂隙发育,水系丰富,由此引发的突涌水灾害普遍具有突发性高、危害性大和破坏性强等特点,直接威胁隧道施工安全。基于化学改性和无机-高分子杂化技术,以聚氨酯材料与普通硅酸盐水泥为基础,结合复合功能助剂,制备得到聚氨酯复合注浆材料。通过对该复合注浆材料的SEM观测,分析浆材固结体的防渗性能。通过水槽注浆模拟试验,研究注浆材料的浆液扩散和抗冲刷特性。利用Galerkin有限元法建立连续模型方程,数值模拟浆液的流动过程,分析注浆过程中的流场特征。通过现场工程应用,验证该复合注浆材料对山岭隧道突涌水的注浆封堵效果。研究结果表明,有机/无机杂化的空间互穿网络凝胶结构,提高了结石体的力学性能和防渗性能。浆液在动水环境下的富水砂砾地层留存率高,扩散程度好,注浆封堵效果明显。数值模拟结果与现场试验基本相符,对复合注浆材料浆液流场特征进行分析,有助于实现地下突涌水注浆治理全过程的优化控制。山岭隧道突涌水的现场应用表明,使用复合注浆材料对富水地层注浆后无渗水现象,后期经过长时间观测,封堵效果和耐久性优异。

    2023年07期 v.45;No.309 1-9页 [查看摘要][在线阅读][下载 2022K]
    [下载次数:1013 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:28 ] |[阅读次数:3 ]

铁道运输

  • 技术站单组与分组列车编组计划的协同优化

    方波;魏玉光;马博文;

    高质量的列车编组计划是铁路货物运输组织的关键。在既有研究的基础上,考虑车流随机到达的影响,分析固定车组重量和不固定车组重量分组列车的车小时消耗,构建技术站单组列车与分组列车编组计划的协同优化模型。模型旨在同步优化单组列车和分组列车,以使有调车流在途中技术站的中转改编车小时、单组列车的集结车小时以及分组列车在始发站和换挂站的总车小时之和最小。为提高模型的求解效率,运用线性化技术和目标函数有效近似处理将其转化为线性约束二次规划。实验结果表明:与单组列车编组计划和基于传统分步优化方法的综合列车编组计划相比,协同优化模型能够得到更高质量的列车编组计划,有效降低路网车流的总车小时消耗。

    2023年07期 v.45;No.309 10-19页 [查看摘要][在线阅读][下载 1426K]
    [下载次数:471 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:12 ] |[阅读次数:4 ]
  • 一类危险货物公铁联运时空服务网络路径模型

    贾晓燕;何瑞春;柴获;张春民;张涛;黄志鹏;李洪涛;方圆;

    在组织核废料(即乏燃料)等特殊危险货物运输时,公铁联运可融合铁路高安全性和公路灵活等特点,其联运换装节点和路径的优化选择至关重要。基于此类危险货物在公铁联运网络中公路弧与铁路弧的各项权值具有时变性特征,增加虚拟节点和虚拟弧反应节点的转运时间、风险和成本等指标,并引入时间维度以刻画各权值的时变性。进而构建危险货物公铁联运时空服务网络,建立以运输风险最小为目标的公铁联运时空路径0-1整数规划模型,将求解危险货物公铁联运方案转化为时变权值的时空最短路问题。通过改进Dijkstra算法,根据永久标号点在弧段的出发时刻动态更新网络剩余节点权值,按照风险值最小原则搜索前进方向并得到权值随时间变化的公铁联运时空最短路。最后通过算例验证了模型和算法的有效性。

    2023年07期 v.45;No.309 20-28页 [查看摘要][在线阅读][下载 1515K]
    [下载次数:568 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:6 ] |[阅读次数:5 ]
  • 考虑乘务员值乘需求的地铁乘务轮班优化方法

    金华;陈绍宽;冯旭杰;柏赟;李昊;

    乘务轮班计划是乘务计划的实施阶段,其质量影响乘务员对乘务计划的满意程度。既有研究多把所有乘务员作为一个整体,考虑均衡性等优化目标,本文则从值乘时间、任务类型和喜恶类型角度系统刻画乘务员的值乘需求,并将具有相近值乘需求的乘务员进行分组,构建乘务轮班计划优化模型,尽可能满足不同分组乘务员的值乘需求。进一步构建基于路径状态的网络图模型,通过禁忌序列表示轮转约束,以需求序列衡量值乘需求的满足程度,将问题转化为最大费用流问题进行求解。案例研究结果表明:提出的方法可以有效满足乘务员值乘需求,并确保不同乘务分组间需求满足程度的均衡性,求解方法具有较高的求解效率。

    2023年07期 v.45;No.309 29-37页 [查看摘要][在线阅读][下载 1313K]
    [下载次数:312 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:6 ] |[阅读次数:3 ]

铁道机车车辆、电气化

  • 多方位风向角下动车组运行安全性研究

    周素霞;刘静远;孙丽霞;李红梅;雷振宇;

    为研究不同风向角下高速动车组的动力学性能,利用多体车辆动力学研究方法,对不同风向角下的某型动车组的车辆运行安全性进行仿真模拟分析。把气动载荷处理为时间函数,将其输入多体动力学软件,对动车组在风载作用下的动力学性能进行仿真分析。利用8节连挂动车组模型,分别分析各辆车在不同风向角下的运行安全性。分析发现:头车受风载的影响最为明显,在风速20 m/s、车速300 km/h下的工况相较于在风速25 m/s、车速200 km/h下的工况对列车运行安全性影响大。其中在风速20 m/s、车速300 km/h下的工况105°风向角的风载对列车运行安全性影响最大。

    2023年07期 v.45;No.309 38-43页 [查看摘要][在线阅读][下载 2952K]
    [下载次数:194 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:3 ] |[阅读次数:5 ]
  • 基于ANCF的链型悬挂接触网找形及分析

    梅桂明;罗群;邱江洋;王江文;黄仲;徐可佳;

    为精准获得高速铁路接触网的初始平衡构型,基于绝对节点坐标法建立适用于不同悬挂形式接触网系统的找形模型。完成直链型悬挂接触网的找形,其中吊弦长度、接触线初始构型以及接触网静态刚度结果与参考值相比均显示了良好的一致性;完成对实际线路京津线、武广线接触网模型的找形分析,得到的各参数与参考值基本一致,且吊弦长度随承力索张力的增加;通过吊弦力系平衡建立双层迭代获取半斜链型、斜链型悬挂接触网初始平衡构型,解决其吊弦长度不易计算的问题,在动力学模型稳态下的张力结果与预设值基本相同,验证了模型的正确性与适用性;通过对比分析得到斜链型悬挂接触网具有较大的吊弦长度、定位器作用力以及较小的弹性不均匀度,可为接触网系统的工程设计、施工提供参考。

    2023年07期 v.45;No.309 44-54页 [查看摘要][在线阅读][下载 2299K]
    [下载次数:353 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:9 ] |[阅读次数:3 ]
  • 仿生凹坑间距对高速磁悬浮列车气动减阻影响研究

    胡天恩;周丹;伍黎良;曹自幸;

    对车尾后缘布置仿生凹坑的高速磁悬浮列车进行数值模拟,研究仿生凹坑间距对磁悬浮列车气动性能的影响。研究结果表明,当气流流过尾车流线型前端仿生凹坑时,会在凹坑内部产生高速涡旋,使得车尾附近产生高速回流,增大尾车表面的正压区域面积,且凹坑间距越小,高速回流区范围越大,正压区域也越大。同时仿生凹坑对尾流涡旋有收紧、沉降作用,还会使得尾涡强度降低。当仿生凹坑间距过于密集,凹坑间距小于2.4×10~(-2)H(H为列车高度),整车阻力会增加;当凹坑间距增大至2.4×10~(-2)H~6.0×10~(-2)H,整车减阻率随凹坑间距增大而持续增大至2.66%;当凹坑间距进一步增大至7.2×10~(-2)H,整车减阻率下降为1.6%。

    2023年07期 v.45;No.309 55-61页 [查看摘要][在线阅读][下载 1890K]
    [下载次数:417 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:15 ] |[阅读次数:4 ]

铁道通信信号、信息化

  • 基于简化鲁棒UKF的GNSS/INS紧组合列车定位方法

    刘丹;姜维;蔡伯根;王剑;上官伟;

    针对GNSS/INS组合列车定位中的信息融合非线性与传感器量测故障问题,为满足复杂多变列车运行场景下列车定位精度与鲁棒性的需求,提出一种基于简化鲁棒UKF的GNSS/INS紧组合列车定位优化方法。综合标准KF的时间更新与标准UKF的量测更新来构建简化UKF,在保证GNSS/INS紧组合列车定位精度的同时改善定位解算实时性。在简化UKF滤波框架内,引入故障检测与自适应调整因子构建简化鲁棒UKF,可以快速检测传感器量测故障导致的系统故障,并对故障历元的量测噪声协方差进行自适应调整降低滤波增益,使得滤波算法具有较强的鲁棒性。采用京沈高铁实测数据与故障仿真数据进行算法定位性能验证与评估,结果表明:基于简化UKF的GNSS/INS紧组合定位算法水平定位精度为2.686 5 m,与传统EKF滤波模型下的紧组合与松组合方法相比定位精度分别提高5.6%和15.0%。此外,提出的简化鲁棒UKF方法可以快速有效检测到不同类型的传感器量测故障,且大幅抑制传感器量测故障,优化复杂运行场景下的列车定位精度与鲁棒性。

    2023年07期 v.45;No.309 62-71页 [查看摘要][在线阅读][下载 2427K]
    [下载次数:349 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:15 ] |[阅读次数:7 ]
  • 基于WiSARD无权重神经网络的铁路信号系统入侵检测方法研究

    李洪赭;陈建译;闫连山;李赛飞;

    铁路信号系统是保障列车高效安全运行的关键信息基础设施,其安全性直接影响到行车安全。为保证信号系统的网络安全,需准确检测网络入侵。提出基于WiSARD无权重神经网络的铁路信号系统入侵检测方法:采用一种新型数据集构建信号系统流量特征,依据RSSP-I/II协议特点,利用核主成分分析法进行降维处理;选取信号系统中常见的4种攻击方式并结合真实流量组成训练数据集;从准确率和F_1两方面,对比WiSARD和其余3类典型神经网络算法分别在单一、混合攻击流量下的性能。实验结果表明:WiSARD在平均准确率和时间开销之间提供了最佳权衡,能有效提高信号系统入侵检测效率,为提升网络安全感知能力提供有力支撑。

    2023年07期 v.45;No.309 72-80页 [查看摘要][在线阅读][下载 1872K]
    [下载次数:149 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:7 ] |[阅读次数:5 ]
  • 基于卡尔曼滤波的高速铁路时间同步网时间补偿

    陈永;詹芝贤;蒋丰源;

    LTE-R作为下一代高速铁路无线通信系统,保持时间同步对于高速铁路行车安全至关重要。针对现有时间同步方法仅考虑随机噪声,而忽略LTE-R无线信道多径衰落、多普勒频移等对时钟同步过程的影响,导致主从时钟偏移估计不准确的问题,提出一种基于卡尔曼滤波的高速铁路时间同步网时间补偿方法:建立LTE-R下主从时钟之间相位、频率偏移的状态转移方程;构建引入伯努利随机变量的时钟相位、频率偏移观测方程;利用改进的卡尔曼滤波算法得到最优时钟偏移估计值;使用本方法实现对LTE-R时间同步误差的补偿;通过实验仿真,得到LTE-R下信道多径衰落、多普勒频移、信噪比、列车车速等对高速铁路时间同步的影响,并实现对不同高铁运行场景下时间同步偏差的定量分析。结果表明:本方法能够有效消除LTE-R无线信道时钟偏差,与其他补偿方法相比,具有更好的稳定性和鲁棒性。

    2023年07期 v.45;No.309 81-91页 [查看摘要][在线阅读][下载 2436K]
    [下载次数:392 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:14 ] |[阅读次数:6 ]
  • 高铁站台内部钢筋对相邻股道互阻抗的影响分析

    杨轶轩;刘尚合;邹军;张明志;

    高铁车站内股道间电磁信号邻线干扰防护是列车安全运行控制的要求,两线间互阻抗是邻线干扰的重要参数。对高铁站内轨道电路邻线干扰较为严重的工程问题进行理论研究,定量分析站台基础设施结构钢筋差异带来的电磁环境影响;推导相邻轨道电路互阻抗表达式,并对影响互阻抗大小的因素进行仿真分析;在某高铁站对两轨道电路互阻抗进行现场测试。仿真分析结果和现场实测结果均表明:站台内钢筋的存在,使相邻股道间互阻抗增加,且互阻抗增加量随工作频率的提高而增大。

    2023年07期 v.45;No.309 92-98页 [查看摘要][在线阅读][下载 1879K]
    [下载次数:142 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:2 ] |[阅读次数:4 ]

铁道工程、工程管理

  • 基于分位数回归的轨道质量指数阈值合理性数据分析

    何庆;汪健辉;李晨钟;柳恒;王青元;王平;

    高速铁路轨道高平顺性是保障列车行车安全的重要基础,考虑到现有规范中针对轨道不平顺养护维修的局限性,需要对轨道动态不平顺管理值的合理性进行研究和改善。利用历史数据及统计方法挖掘轨道动态不平顺峰值管理值与均值管理值的联系,基于时间序列的异常检测与修正模型,通过分位数回归探究各项指标半峰值与标准差关系,并给出相应的均值管理建议值。结合7条不同工况线路的实测数据,研究结果表明:速度200~250 km/h线路建议采用80%及以上分位数的标准差作为管理值,而速度250(不含)~350 km/h线路建议采用95%及以上分位数的标准差作为管理值;相同时速线路、同一分位数下,若建议管理值越高,表明峰值与标准差的倍数较小,该线路状态较好,特别是单点不平顺超限的数量较少,不需要较严格的TQI管理值进行整体管理;反之,则表明单点超限可能较多,需要压低TQI管理值确保较低的峰值超限数量;对于5项不平顺指标,轨距出现峰值超限的概率最大,养护维修时需着重关注。

    2023年07期 v.45;No.309 99-105页 [查看摘要][在线阅读][下载 1764K]
    [下载次数:462 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:7 ] |[阅读次数:4 ]
  • 基于轨道倾角积分的长波高低轨道不平顺测量方法

    陈仕明;魏世斌;李颖;王昊;杜馨瑜;

    高效且准确地对长波轨道不平顺进行监测是轨道几何测量领域的难点。分析两类惯性基准动态检测方法的测量误差来源,认为转向架与轨道间的“冲角”是造成长波不平顺测量精度损失的重要因素;为此,重新设计检测系统硬件结构,引入点头陀螺仪传感器和测距组件,在轨道平面建立“短弦”测量模型,推导基于误差状态扩展卡尔曼滤波估计的俯仰轨道倾角测量算法;通过补偿滤波与空间域积分等信号处理方法,计算长波高低轨道不平顺。现场试验表明:该方法有效复原7~200 m以内的长波高低不平顺;当截止波长为200 m时,相比传统的惯性基准法,平均精度增加了81%~88%,且受检测速度影响小;统计系统重复检测误差的95%分位数在1.5 mm以内,在大跨度桥梁形变与路基沉降监测等领域具有较好的应用前景。

    2023年07期 v.45;No.309 106-114页 [查看摘要][在线阅读][下载 2329K]
    [下载次数:198 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:9 ] |[阅读次数:3 ]
  • 重载铁路轨道不平顺谱的分析和表征

    郝晓莉;杨建;杨飞;李烨峰;秦怀兵;侯亚丽;

    轨道不平顺的数学表达对线路状态评估和轮轨动力学分析具有重要意义。计算和分析大秦和朔黄重载铁路2~70 m波长范围内的轨道不平顺谱特征,提出重载铁路轨道不平顺的数学描述,可用于轨道不平顺序列模拟和线路状态评估。数据来源为这两条铁路的高低、轨向、水平和轨距轨道不平顺实测数据。使用小波分析和Welch修正周期图法计算轨道不平顺谱,并与国内外标准轨道谱进行对比;使用多项式拟合算法拟合轨道不平顺谱包络,并使用国内外标准谱拟合公式进行拟合实验对比。最后,给出了发生在钢轨焊缝位置的周期不平顺表达式,并结合轨道拟合谱的逆傅里叶变换方法,对轨道不平顺空间序列进行数值模拟。研究表明:大秦和朔黄轨道不平顺谱的频率和幅度特征基本一致,因此可以使用统一的拟合公式进行拟合;提出的8阶多项式拟合公式能精确地拟合轨道不平顺谱的形状;随机不平顺和周期不平顺的共同表达使轨道不平顺拟合谱的形状和轨道不平顺的数值模拟更为合理和准确。

    2023年07期 v.45;No.309 115-125页 [查看摘要][在线阅读][下载 3629K]
    [下载次数:1171 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:26 ] |[阅读次数:7 ]
  • 速度400 km/h轮对初始旋转惯性对滚动接触有限元模型的影响

    徐凡;何远鹏;冀怡名;圣小珍;肖新标;

    基于显式动力学有限元方法所建立的三维轮轨滚动接触模型是研究高速铁路轮轨相互作用的有效工具。该模型既考虑轮轨的真实几何形状(包括不平顺)和材料非线性,又详细考虑轮轨间的几何接触关系和轮轨系统的纵向动力学性能,得到广泛的应用。在具体实现模型仿真时,采用隐式-显式相结合的办法。传统的做法是,隐式计算时不考虑车轮的旋转,只考虑重力作用下的静态位移场,然后将得到的静态结果作为显式计算的初始条件,同时对车轮施加前进速度和转动角速度以及转矩等条件,求解轮轨的相互作用。大量文献表明,用这种做法来启动显式动力学求解,会产生剧烈的初始瞬态响应,导致求解时间过长,甚至不收敛,尤其在速度高达400 km/h时。基于此,对上述模型进行了改进,在进行隐式计算时,首先考虑车轮的旋转,得到车轮在离心力作用下的位移,在此基础上再考虑车轮受重力作用与钢轨发生接触,得到接触斑、法向接触应力以及车轮的应力应变等,然后将更新后的结果作为显式计算的初始条件进行显式动力学求解。算例表明:改进后的模型可大大减小初始瞬态响应,减少有限元节点和网格数,从而加快计算的收敛过程,提高计算效率;轮轨力频谱存在无衰减频带,在该频带内轮轨力随着模型长度的增加几乎不衰减,传统方法难以通过增加求解区的方式得到稳态轮轨力。

    2023年07期 v.45;No.309 126-133页 [查看摘要][在线阅读][下载 2654K]
    [下载次数:253 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:3 ] |[阅读次数:7 ]
  • 考虑加载时序的真空堆载联合预压地基解析近似计算方法研究

    雷鸣;常锦;张锐;匡希龙;蒋建清;

    真空堆载联合预压加固软土地基理论研究滞后于实践应用。引入经典砂井地基固结方程,将单砂井地基上、下端边界假设为接近实际情况的半透水边界,考虑真空、堆载荷载的实际施加组合时序,合理界定初始边界条件,推导符合地质和施工实际情况的真空堆载联合预压工法下单砂井地基孔压、固结度及固结沉降解析解。针对一个高速铁路真空堆载联合预压加固软土地基工程项目,敲定各项参数并做简化转化,计算土体孔压时空分布规律、沉降变化规律等。计算结果与实测值对比分析表明:所获得的整个地基孔压、固结度和固结沉降计算公式,能揭示真空堆载联合预压软土地基孔压、固结度、固结沉降变化规律;可将真空堆载联合预压阶段的堆载荷载分级瞬时施加,土体的孔压、固结沉降等响应更为合理;单纯真空预压阶段,不同深度处各点孔压最终稳定在不同的恒定值;真空堆载联合预压阶段,不同深度处的各点孔压最终稳定在相同的恒定值;真空堆载联合预压阶段的堆载前期,真空荷载占主导地位,中后期堆载荷载作用才凸显出来;提出了计算参数u_0、u_(tt)、■、u_(tl)概念,并开发了这些参数的合理经验取值方法,计算结果证明了方法的合理性。

    2023年07期 v.45;No.309 134-143页 [查看摘要][在线阅读][下载 1663K]
    [下载次数:164 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:5 ] |[阅读次数:3 ]
  • 基于固结-渗透联合试验的泥炭土渗透系数变化规律研究

    彭博;冯瑞玲;王鹏程;叶晨;沈宇鹏;屈磊;

    随着我国西南地区高速铁路的快速发展,泥炭土地基的处置需求日益增多。渗透系数影响地基沉降的速率与大小,关乎高速铁路路基施工过程中以及工后的变形大小,但泥炭土固结压缩过程中渗透系数变化规律的研究成果较少。为此,通过固结-渗透联合试验,对大理西湖和昆明两处泥炭土不同取样方向的渗透系数展开研究。试验中,测量不同加载时刻的渗透系数,并结合泥炭土固结三阶段进行分析。研究结果表明:泥炭土的渗透系数具有较为明显的各向异性,随着孔隙比的增大,水平方向的渗透系数k_h与垂直方向渗透系数k_v的比值k_h/k_v以指数函数的形式趋近于1;通过分析固结渗透联合试验数据,提出基于初始孔隙比、荷载以及加载时间的渗透系数计算式;无论荷载的大小,渗透系数在主固结阶段下降百分比超过了75%,而在第三固结阶段下降百分比不足3%;泥炭土渗透系数k与固结压缩速率v的比值与时间t具有显著的线性关系。研究可为明确泥炭土固结过程中渗透系数的变化规律、优化高速铁路泥炭土地基沉降计算提供理论参考。

    2023年07期 v.45;No.309 144-151页 [查看摘要][在线阅读][下载 2335K]
    [下载次数:299 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:9 ] |[阅读次数:3 ]
  • 基于DeepAR的短期风速概率预测

    何旭辉;段泉成;严磊;

    为对铁路沿线风速提前进行预判,保障桥梁施工及高速铁路列车运行时的安全,提出基于深度自回归模型(DeepAR)的短期风速预测方法。采用平潭海峡公铁两用大桥和西堠门大桥实测风速进行验证,并以包括小波包分解下的卷积神经网络和循环神经网络混合模型(WPD-CNNLSTM-CNN)在内的4种模型作为点预测对比模型,以SimpleFeed-Forward、ARIMA、Random Walk模型进行置信度为50%与95%的区间预测作为对比模型。研究结果表明:无论是点预测还是区间预测,DeepAR模型都能够在具有随机性、间歇性的短期风速序列中提取到特征信号并进行精度较高的预测,且相比于其他模型具有更好的准确性与泛化能力,可满足实际工程短期风速预测需求。

    2023年07期 v.45;No.309 152-160页 [查看摘要][在线阅读][下载 2983K]
    [下载次数:1314 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:15 ] |[阅读次数:3 ]
  • 寒区隧道应力和位移弹塑性统一解及对比分析

    蒋望涛;马勤国;姜海强;李永东;

    选择合理的屈服准则分析寒区隧道弹塑性解能为寒区隧道稳定性分析提供理论基础。为此,结合Mohr-Coulomb准则(即M-C准则)和外接圆Drucker-Prager准则(即D-P准则)分析得到考虑中间主应力效应的统一强度准则,建立寒区隧道弹塑性力学计算模型,基于线性非关联准则推导得出考虑围岩不均匀冻胀特性的寒区隧道应力场及位移场的弹塑性统一解,并对所得统一解答式进行算例及参数分析。研究表明:采用M-C准则计算偏于保守,而利用外接圆D-P准则计算偏于危险,考虑中间主应力效应能充分发挥围岩承载潜能,有效缩小塑性半径,缓解衬砌冻胀变形;统一强度理论参数b保持常数时,初始地应力、衬砌强度、不均匀冻胀系数及围岩体积冻胀率等参数的变化对寒区隧道应力及塑性半径变化影响显著。该研究成果可丰富寒区隧道工程设计理论。

    2023年07期 v.45;No.309 161-168页 [查看摘要][在线阅读][下载 1765K]
    [下载次数:290 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:6 ] |[阅读次数:3 ]
  • 各向异性渗流深埋隧洞衬砌外水压力解析研究

    胡钟伟;黄娟;余俊;刘卓航;

    基于渗流力学基本理论,进行各向异性深埋隧洞渗流场解析研究。由稳定渗流场基本微分方程结合深埋隧道渗流场边界条件,利用坐标变换法将地层从各向异性转换为等效各向同性,运用保角变换将渗流方程转化为Laplace方程;将围岩渗流区域进行分区计算,得到围岩的渗流量计算公式;考虑衬砌为各向同性渗流,根据围岩与衬砌分界面上的渗流量相等得到衬砌外水压力的解析表达式,在此基础上考虑注浆圈及其对衬砌外水压分布的作用,得到了带注浆圈隧道衬砌水头和渗流量的解析解;通过与各向同性解析解和数值算例的计算结果对比,验证了公式的正确性。分析围岩水平与竖向渗透系数、注浆圈参数、衬砌参数、作用水头高度和隧道半径等因素对衬砌外水压力的影响,并考虑了各向异性渗流情况下衬砌外水压力与隧道渗流量的关系曲线。

    2023年07期 v.45;No.309 169-177页 [查看摘要][在线阅读][下载 2067K]
    [下载次数:499 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:10 ] |[阅读次数:4 ]
  • 铁路沿线联合沙障阻风固沙机理的数值模拟研究

    刘畅;王海龙;孙婧;

    目前铁路上常见风沙病害即为风蚀和沙埋,为保证铁路运输安全,基于欧拉-拉格朗日离散模型,对前期已确定设计参数的由透风栅栏及固沙砖沙障的联合沙障优化措施对路堤周围风沙流场积沙分布的防护效果进行研究分析。结果表明:由于透风栅栏的作用,其后风速降低约50%,部分风沙流受阻抬升导致流场4.5 m以上形成风速加速区;透风栅栏与固沙砖沙障联合作用,在距地面近2 m处风速小于5 m/s,有利于沙粒的沉降,路堤上已沉积在表面的沙粒也不易再次移动;路堤顶面风速降低23.5%,更有利于平稳输导风沙流,减少人工清沙频率,提高防沙效益;联合沙障优化措施在参考风速为分别为5.93、10.38、18.67 m/s时均可有效净化来流风沙;联合沙障有效颗粒防护率可达到89%以上,针对粒径d≥0.1 mm的颗粒,3种入口风速的防护率分别为99.9%、93.6%、94.7%。

    2023年07期 v.45;No.309 178-184页 [查看摘要][在线阅读][下载 1831K]
    [下载次数:335 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:6 ] |[阅读次数:7 ]
  • 下载本期数据