高速铁道工程论文范例6篇

前言:中文期刊网精心挑选了高速铁道工程论文范文供你参考和学习,希望我们的参考范文能激发你的文章创作灵感,欢迎阅读。

高速铁道工程论文

高速铁道工程论文范文1

河南中级职称论文字数

每个刊物的字数都是不一样的,要是发省级刊物的话一般字数在2000字到3000字之间不等,一般多数在2500字左右

河南中级职称论文

轨道交通的轨道施工应用

摘 要:通过轨道的特征来介绍轨道 交通的施工流程及操作要点。

关键词:轨道交通;梯形轨道

1 前言

根据城市轨道交通的不断 发展,各大城市已进入到城市建设的,因为城市轨道交通关键在于城市居民区、商业区等繁华地段,因而需要满足可靠性高、成本低、维修少、振动低、噪音低、抗振性能高等,普通整体道床已经无法满足需求。

梯形轨枕轨道系统是由PC制纵梁和钢管制的横向联接杆构成的,形似扶梯,因此称之为梯形轨道,它是纵向轨枕的一种,具有既能够发挥轨枕本来的特性,大幅度提高荷载的分散能力,又可补充钢轨本身的刚性和质量的性能特点,可以说是轨枕的一种革新形式。

据统计,铁道的维护管理成本占总营运费的1/3,越是高速对轨道的整备条件的要求越高,梯形轨道系统通过改造车辆,轨道结构相互作用系统的动力特性,能够达到减少20%~30%的维护管理成本,这对促进经营改善起到很大作用。同时,车辆轨道结构相互作用系统动力特性的改善,能明显地减轻车辆轨道系统的冲击轮重。因此,在维护管理及环境问题的解决上有很大作用。

2 工法特点

梯子形轨道施工整体道床一次性成型,简化施工工艺,提高施工效率,每工日施工进度达到50m~75m。梯子形轨道施工后梯形轨枕能有效浮置,对其减振降噪性能有保障。

3 工艺原理

梯子形轨道施工采用“散铺法”施工工艺,施工前根据设计的轨道高度对梁面实际高程进行复核,当梁面高程不能满足轨道设计高度要求时,需要对桥面进行凿除处理。然后进行基底凿毛、清理工作,按照整体道床施工工艺进行铺轨基标测设,并用墨线在桥面上标记出轨道中心线、道床边线等,绑扎L形支座钢筋,然后吊装梯形轨枕就位,粘贴泡沫板,上扣件及钢轨,利用支承架调整轨道状态,再支设支座模板,检查轨道状态符合设计及规范要求后,利用混凝土输送泵进行支座混凝土一次性浇注,养生待混凝土强度满足要求后拆除模板,人工清除泡沫,从而形成浮置状态梯子形轨道,梯子形轨道施工断面。

4 施工操作要点

4.1 梁面高程、预埋筋的检查及梁面凿毛处理

在梯子形轨枕就位前完成梁面高程复核、预埋筋的位置和高度检查工作,若不符合要求要及时进行处理。梁面高程不能超过设计值2cm,对预埋钢筋高度、数量、位置也进行全面检查,对歪斜的钢筋要进行调直、锈蚀钢筋要进行除锈处理。为加强支座混凝土与桥面混凝土的有效结合,防止通车运营后支座混凝土在长期振动过程中与桥面剥离,对L形支座范围内桥面进行凿毛处理,凿毛点位间距为30~50m m,凿深5~10m m,凿毛后用高压水或高压风将基底面冲洗干净。

4.2 基线测设、放线

铺轨基标及加密基标的测设与普通高架道床相同,控制基标在直线地段每120m 设置一个;曲线地段每50m 设置一个;曲线起止点、缓圆点、圆缓点处各设置一个;加密基标在直线上每隔6m、曲线上每隔5m 设置一个;水准点间距宜为100m,标桩应与道床同级混凝土埋设牢固。另外根据梯形轨枕设计图纸利用墨线将L底座及轨枕位置标记在梁面上,梯形轨枕的编号、轨枕面标高也标记在对应位置处。

4.3 L形支座钢筋绑扎

支座钢筋采用基地集中下料,现场绑扎的施工形式,钢筋加工后集中存放,并将钢筋分类编号、做上明显标记,确保上料运输过程中钢筋种类不混乱。现场按图纸要求进行支座钢筋的绑扎,钢筋交接点用铁丝捆牢,钢筋铺设顺序为:底层、中间层、面层、板块端部,最后绑扎特殊部分加固钢筋,钢筋绑扎过程中严格按图纸要求设置好预埋管线。

4.4 梯形轨枕吊装、架设、调整

梯形轨枕吊装前,将WJ- 2 型扣件的橡胶垫板、铁垫板按要求安装在轨枕上。用起吊设备将梯形轨枕吊装至梁面对应位置上方,在梯形轨枕的凸形挡台吊装孔位置安装支架,移动轨枕使其基本就位,而后放置在梁面上。梯子形轨枕吊装时,其起吊点位四点,位置设在梯子形轨枕两端的连接钢管端部。轨枕就位后,可在梯形轨枕两端部的表面适当位置处,用红油漆做标记作为轨枕调整参照点,用千斤顶或专门工具调整轨枕的平面位置和高低,当达到要求后,将轨枕固定。

4.5 粘贴泡沫板

梯子形轨枕主要依靠减振垫及缓冲垫满足减振降噪作用,为保证施工完毕后的梯子形轨枕能与L形支座有效浮离,最大程度发挥梯子形轨道的减振降噪作用,在梯子形轨枕就位前,在梯子形轨枕底部(减振垫范围外) 用厚30mm 的泡沫板满贴,在梯子形轨枕外侧面(缓冲垫范围外) 用15mm 泡沫板满贴,泡沫板的粘贴效果直接影响到梯子形轨枕的减振效果,为保证泡沫板有效粘贴并防止施工过程中脱落,采用胶水先将泡沫板粘贴在轨枕上,然后再利用胶带进行绑扎加固,在浇筑混凝土前全面进行检查,防止泡沫板破碎和脱落。另外在粘贴泡沫板的时候注意泡沫板边缘与轨枕边缘平齐,粘贴的顺序是先粘贴底部的泡沫板,然后粘贴侧面的侧面的泡沫板。

4.6 钢轨及扣件安装

放置橡胶垫板I,将钢轨拨入铁垫板的承轨槽内。扣件组装时,钢轨内侧采用10号轨距垫,外侧采用8号轨距垫,安装弹条,按扣件扭矩要求拧紧T形螺栓。

4.7 轨道几何状态调整

钢轨及扣件安装完毕后,按照 《地下铁道工程施工及验收规范》要求对轨道几何状态进行测量和精调,注意不得使用轨枕支撑架的丝杠调整,使用千斤顶或其他专用工具进行调整,调整到位后将轨枕固定。

4.8立模板,浇筑混凝土

待钢轨精调完毕后,用高压水或高压风清洁梁面,立L形底座模板,进行混凝土的浇筑与养护,按《铁路混凝土与砌体工程施工规范》执行,另需注意以下事项:

从L 形底座的侧模上方浇筑。先浇筑 L 形底座水平部分,再浇筑垂直部分。浇筑时间间隔等要求按规范执行,并不得导致水平部分混凝土变形。

L形底座混凝土浇筑时,防止混凝土与梯形轨枕的减振垫之间出现空隙。

混凝土终凝后,及时松开扣件及接头夹板,以防止钢轨胀缩对混凝土造成损坏。混凝土浇注质量直接影响到梯子形轨道的减振效果及轨道状态,如果混凝土浇注振捣不密实,则梯子形轨枕减振垫与混凝土间出现空隙,直接影响到梯子形轨道的减振效果及轨道状态。

4.9 清除泡沫板

支座混凝土达到设计强度后,人工将轨枕底部及外侧面的泡沫板清除,从而使梯子形轨道依靠减振垫和缓冲垫浮置在L形支座之上。

5 结语

随着城市 经济和生活的 发展,人们观念的更新,我国的地铁建设也面临着新的发展。地铁车站内部装饰装修和城市综合开发将密切结合是必然的趋势。当然,要根据当时当地的具体情况和条件来确定其适当的规模。同时,创造出良好的地下环境和更具特色的 中国地铁车站建筑,将是我国建筑师为之奋斗的任务之一。

参考 文献:

[1] 铁道标准设计,北京地铁梯形轨道工程试验段考察报告.2006.

看了“河南中级职称论文字数”的人还看:

1.2017年中级职称论文字数

2.工程类中级职称论文字数要求

3.副高职称论文有字数要求吗

高速铁道工程论文范文2

十年“磨剑”高水平自主创新成果迭出

从1996年通过国家验收正式运行算起,牵引动力国家重点实验室正好走过十年峥嵘历程。两院院士沈志云教授、中国工程院院士钱清泉教授,以及风华正茂的年轻科学家张卫华教授、翟婉明教授等实验室新老核心人物率领实验室多个研究团队,勇于创新、善于创新,谱写了一首首辉煌的乐章。“十五”期间,交大牵引动力国家重点实验室在创新研究、成果应用和人才培养等方面都取得了令国内外同行瞩目的成就,已经成为具有110年悠久历史的西南交大高水平自主创新的一面旗帜。

以实验室副主任、“长江学者特聘教授”翟婉明领衔完成的课题“铁道机车车辆-轨道耦合动力学理论体系、关键技术及工程应用研究”刚刚荣获2005年度国家科技进步一等奖,并同时入选2005年“中国高校十大科技进展”。这项研究旨在解决中国铁路“大运量、高密度、客运提速、货运重载”超负荷运输模式发展进程中日益突出的轮轨动态安全问题,率先提出并创建了机车车辆-轨道耦合动力学交叉学科理论体系,建立了机车车辆-轨道统一模型,其成果更加符合超负荷轮轨动态相互作用的实际,在国际上被称为“翟-孙模型”,被列为当今该领域四大代表性模型之一。实验室研制的具有我国自主知识产权的机车车辆-轨道耦合动力学仿真系统,成为超负荷铁路轮轨系统动态安全设计技术平台,开发了机车车辆-轨道动态作用安全性现场测试评估技术,成功实施了包括秦沈客运专线高速列车、大秦重载铁路万吨列车在内的多项重大工程轮轨动态安全评估试验。

这项成果还广泛应用于我国铁路机车车辆开发设计、既有铁路提速改造、山区铁路扩能改造、重载运输、客运专线建设等近20个重点工程之中,解决了一系列工程技术难题,取得了显著的经济社会效益,为我国铁路现代化建设做出了重要贡献。

铁道电气化与自动化专家、中国工程院院士钱清泉教授主持研制成功国内首创的“电气化铁道远动装置”、“DWY系列多微机远动系统”等高新技术产品先后多次获得国家、国家教委、铁道部和四川省科技进步奖,成功地实现了向生产力的转化,在世行贷款国际招标项目中连续8次击败国外强劲对手,推广应用于国内近20条干线电气化铁路。“牵引变电所安全监控和综合自动化”是在国内率先实现牵引变电所的综合自动化和安全监控一体化系统,并在全国铁路推广应用。

据初步统计,“十五”期间实验室主持和主研国家攻关项目2项、国家“863”课题7项,主持国家自然科学基金重点项目2项、面上项目24项,省部科技发展项目65项,实施横向合作课题163项,国际合作项目7项,共获得省部级科技进步奖11项。

实验室400余篇,其中SCI检索60篇次,EI检索120篇次。公开出版专著2部,授权发明专利4项,实用新型专利10余项。

实验室人才辈出,在国内外有重要影响。除两位院士年过花甲外,其他均在40岁左右,实验室现任主任张卫华教授也就40来岁。他们当中有博士生指导教师25名,先后聘请“长江学者”特聘教授4名,国家杰出青年基金获得者3名,跨(新)世纪优秀人才培养基金获得者7名,全国优秀百篇博士论文获得者4名,国家“百千万人才工程”人选2名。另外有国家级突出贡献专家1名,省部级突出贡献专家12名,这样的团队在国内高校并不多见,形成了一个层次高、能力强、学科相容并互补的创新团队,并获得教育部创新团队基金和国家创新研究优秀科学基金资助。

院士请缨国际一流试验台横空出世

西南交大牵引动力国家重点实验室拥有世界先进的试验设备,而实验室的创建是在实验室的第一任主任、国际著名机车车辆专家、中国科学院和中国工程院院士沈志云教授的主持下完成的。沈教授长期致力于车辆系统动力学及控制的研究,早在1983年即发表轮轨非线性蠕滑力模型,在国际上被称为“沈氏理论”。1988年沈志云教授以睿智的战略眼光建议在我国建立机车车辆整车滚动振动试验台,在实验室里模拟400公里时速列车的运行状态,以此来研究、开发我国急需的重载和高速铁路新技术。国家批准这项计划后,沈志云调集交大各系所的骨干教师,组成专业配套的20多人的班子,领着这支队伍去车辆工厂做初步设计,到制造工厂监督每一道工序,检查每一个铸件、锻件。他监督着为一个篮球场大小的试验台基础浇筑了4000吨混凝土。结果设备一次安装成功。

像这样大规模、复杂的实验室,现在世界上只有两个,一个在德国,另一个就在中国西南交大。

而交大自行研制成功的机车车辆整车滚动振动试验台,在不少方面属世界首创。沈院士评价说,在中国,试验车在线路上记下信号,回来输入试验台就可以再现线路上的振动情况,这个功能在国际上是创新。同时,这个试验台还创造了左右滚轮独立激振的滚振结合试验模式,能模拟出轨道的各种不平顺现象,最大限度地仿真出列车的各种运行状态,从而保障列车安全运行。试验台建成后几乎承担了我国所有新研制机车车辆的试验任务,在机车车辆参数测定、运行品质检测、参数优化等方面做出重要贡献,加速了我国铁路提速和发展高速铁路的步伐。

试验台的建成极大地提升了我国在该领域的创新能力,使我国高速机车车辆试验研究能力达到国际先进水平,推动了我国高速、重载机车车辆的技术发展和装备的国产化进程。这个世界上规模最大、功能最强、技术最先进的机车车辆整车滚动振动试验台于1999年荣获国家科技进步一等奖,并被评为“中国高等学校十大科技进展”之一!试验台建成后,交大牵引动力实验室吸引了数名优秀的海外留学科学家扎根国内耕耘发展,他们说,这个世界一流的实验室能为每个研究人员提供良好的工作环境和发展空间。作为实验室学术带头人的沈志云院士为培养中国自己的顶尖科技人才竭心尽智,奉献自己的才华、经验与关爱,看到年轻的一代已挑起大梁,成果丰硕,年逾七旬的沈院士欣慰地笑了。

提速中国 誓让“铁龙”腾神州

近十年来我国自行设计研制的50余种新型机车车辆,包括机车、客车和货车都在这里进行试验,不仅测定被试车的性能,更是通过多方案优化试验,使设计车的性能得到优化和提高。我国机车、车辆的升级换代,铁路的一次又一次提速,列车舒适度和安全系数的不断提高,包括我国机车车辆的大量出口,都离不开牵引动力实验室里的这个“宝贝”试验台。

实验室为我国铁路五次大提速做出了突出的贡献,如“中华之星”高速列车,还创造了321.5千米每小时的“中国铁路第一速”的试验速度。实验室年轻的科技专家用自己一次次艰苦攻关的技术突破,推动着我国列车性能不断改善,在祖国各地的铁路线上高歌猛进。

高速铁道工程论文范文3

根据国家《中长期铁路网规划(2008年调整)》,到2020年,我国铁路营业里程将达到12万千米以上,其中新建高速铁路将达到1万千米以上。目前,我国已成为世界上高速铁路发展最快、系统技术最全、集成能力最强、运营里程最长、运营速度最高、在建规模最大的国家。大规模的铁路网建设和铁路的自主创新,需要学校提供大批适应轨道交通运输行业发展的创新型、应用型人才。这就要求学校不仅要更新教学内容,建立引进技术、消化吸收、再创新的产学研相结合的自主创新体系,更要建立灵活的、能快速响应行业需求的人才培养体系。大众教育背景下学校人才培养模式改革的需要。随着社会的发展和高等教育大众化进程的到来,学校人才培养面临新的问题。一是社会对高级专门人才的需求呈现多样化的特点日趋明显,不同领域、不同技术知识含量的企事业单位对所需人才的知识技能和素质的要求各不相同。二是研究生规模的扩大和非公有制经济的强劲发展使得高校毕业生的选择和去向日益多样化。三是高等院校的入学对象日趋多样化,大众化阶段走进高校大门的学生知识掌握程度和能力发展水平、求学意愿和态度以及价值取向等都呈现出明显的差异性和多样性。这需要学校改革传统整齐划一的人才培养模式,建立能促进学生个性发展的多样化人才培养模式。

与国际工程教育相衔接的需要。为提高我国高等工程教育的国际竞争力以及提高我国高等工程教育的质量,做好加入《华盛顿协议》的准备,同时为了探索建立我国的注册工程师制度,促进工程教育与工业界的联系,2006年教育部会同有关部门正式启动了工程教育专业认证试点工作。学校积极参与认证工作,先后有交通运输工程、电气工程及其自动化、机械工程等多个轨道交通运输类相关专业通过教育部专业认证。在专业认证过程中,学校认识到建立“以学生为中心”的人才培养体系,提高学生“实践动手能力”,加强“工程教育界和企业界相结合”,建立“与国际高等工程教育专业相衔接专业标准”是极其重要的。学校在专业课程设计、教学内容、师资队伍、实践教学体系等方面需作出调整应对。

学校“卓越工程师教育培养计划”的思路

针对上述问题,学校在广泛调研国内外交通运输工程类专业人才培养现状、充分吸收各项教学改革的成功经验基础上,依托学校交通运输工程学科优势,加强学分制模式下的应用型、创新型人才培养研究,努力探索适合学校发展的人才培养新模式。教育部“卓越工程师教育培养计划”的实施,为学校的人才培养模式改革带来了契机,指明了道路。通过研究,学校认为“卓越工程师教育培养计划”主要有三个特点:一是行业企业深度参与培养过程,二是学校按通用标准和行业标准培养工程人才,三是强化培养学生的工程能力和创新能力。这正是解决学校所面临问题的良方。结合“卓越工程师教育培养计划”,学校坚持“以人为本,德育为先,因材施教,特色鲜明”的教育理念,快速培养造就一大批创新能力强、适应轨道交通行业发展需要的多种类型工程人才。

卓越工程师人才培养体系的设计思路。卓越工程师人才培养体系的设计思路是:在轨道交通特色型大学的办学定位的指导下,按照培养具有创新精神和创新能力的高素质人才的目标,通过科学的培养体制、合理的组织形式和高效的运行机制,构成先进的教育教学模式,使受教育者掌握教育内容,成为既定目标所规定的创新人才。卓越工程师人才培养的主要模式。根据轨道交通运输行业发展对人才规格的要求,学校在原有大类人才培养模式的基础上进行改革,初步构建起“3+X”和“4+X”两个体系、六种类型的卓越工程师人才培养模式。①根据行业对研究型拔尖创新人才的要求,设置“3+3+3”本硕博贯通和“3+5”直博的人才培养模式。根据学生培养的特点,突破传统培养阶段的界限,将本科生教育和研究生教育贯通,统筹设计课程体系。以“3+3+3”培养模式为主渠道,少量优秀学生采用“3+5”培养模式,前三年不分专业,研究生教育从第四年开始进入。该模式具有三大特点:本硕博贯通的人才培养方案;坚持大类培养和强化工程基础教育;突出科研能力和创新能力培养。②主动适应企业需求,灵活设置与企业联合培养的“3+1”和“5+0.5”模式。学生前3年进行基础知识和专业知识学习,第4学年由学校和企业共同制定培养方案,开设专门课程,并让学生进入企业结合岗位开展实习和毕业设计。

在“5+0.5”模式中,根据用人单位对急需人才的需求,从相关专业选拔大四学生在寒假和第8学期进行校企联合培养,学生寒假完成特定的课程学习,第8学期进入企业结合岗位开展实习和毕业设计。③根据行业对工程型拔尖创新人才的需求,设置“4+2”本硕贯通的人才培养模式。前3年在工程大类公共课平台上进行工程基础教育和在打通的学科基础课程平台上进行专业培养,第4年主要针对铁路行业需求,结合工程现场进行专业课程学习、工程实践和毕业设计,第5、6年结合企业创新需求进行研究生阶段培养。④根据用人单位对复合型人才的需求,设置“4+1”双学位人才培养模式。在第一专业工学学士学位培养的基础上,开展第二专业学士学位(如工程管理、工业工程、公共管理、外语)的复合型人才培养。如“工学+工程管理”的双学位模式,根据轨道交通行业现场对综合技术、管理能力的要求,对传统工程管理的教学体系进行重大改革,学生用四年时间取得本专业的毕业证和学位证书,同时延长一年时间完成工程管理专业的课程与论文,取得由国务院学位办统一颁发的工程管理第二学士学位证书。

学校卓越工程师教育培养计划的实践

改革人才培养模式,快速响应高速铁路国际化发展对人才的需求。2010年瞄准我国高速铁路大发展和走出去战略的大好机遇,我校以“3+1”模式与6个铁路局联合培养了44名大型养路机械维修与养护的卓越工程师;以“5+0.5”培养模式,与北京铁路局联合启动了“高速铁路卓越工程师国际培训班”,培养了50余名国际化的高速铁路卓越工程师和20余名“一专多能”卓越工程师,他们已在沙特工程现场担当重任。根据铁路单位对国际工程现场的需求,我校以工学+英语的“4+1”双学位人才培养模式培养了31名卓越工程师。今年,根据铁路单位对一专多能技术综合型人才的需求,我校又以工学+工业工程的模式培养了70余名卓越工程师。根据铁路行业部门,尤其是铁路设计院和工程局对专业能力精深的高水平工程人才的需求,按照“4+2”本硕贯通的人才培养模式,在2010年和2011年,我校与11个铁路单位依托此模式,联合培养了200余名轨道交通领域工程技术类拔尖创新人才。#p#分页标题#e#

加强校企合作,与企业联合培养国际高速铁路卓越工程师。学校瞄准中国在沙特等国家的高速铁路建设和运营管理方面对高速铁路国际化人才的战略需求,于2010年1月与北京铁路局联合启动“高速铁路卓越工程师国际培训班”,对签约北京铁路局的50余名2010届毕业生进行为期半年的工程实践能力、工程师素养和外语能力强化培训,并有针对性地进行阿拉伯语的基础训练和高速铁路专业外语能力的强化。在学校培训结束后,学生将到北京铁路局进行为期三个月的顶岗实习并完成毕业设计,部分学生将赴阿拉伯国家参加国际工程实践锻炼。近年来,学校已先后与铁道部客运专线、成都铁路局、成都地铁等多家用人单位开展校企合作,采用“3+1”(前三年采用大类培养,后一年与企业共同制定特殊培养计划)订单式联合培养的方式,陆续开办了动车司机、牵引供电、铁道工程、高速铁路司机、地铁等培训班,为高速铁路的建设和发展培养了数百名高素质的专业人才。引进与培养并重,为培养高速铁路卓越工程师打造国际化的教师队伍。

学校通过选拔具备国际化背景的优秀师资以企业挂职锻炼、出国考察学习、参与高速铁路工程项目研究和到国外工程现场实践等方式提升教师的工程能力素养和国际实践能力,同时面向国内外聘请高水平专家为学生授课,充实高速铁路人才师资队伍。为办好首届“高速铁路卓越工程师国际培训班”,学校专门聘请了阿拉伯语教师担任教学任务,为高速铁路卓越工程师培养提供高水平的师资保障。此外,学校充分发挥在轨道交通领域的优势,组织专家为高速铁路人才培养编写国际化培训教材和讲义,开展双语教学。完善组织机构,科学构建高速铁路国际化背景下的卓越工程师培养长效机制。学校在教育部“卓越工程师教育培养计划”的精神指导下,成立了“茅以升学院”和“詹天佑学院”。“两个学院”实行“大基础”、“实践教学”、“专业学习”的“新三段”人才培养模式,即前两年不分专业,做大人文、自然科学和工科基础的大基础,中间加强实践教学,突出强化专业特点。

其中,茅以升学院侧重于培养拔尖类研究创新型人才,以“4+2+3”培养模式为主,培养本科、硕士、博士贯通的高速铁路工程科技博士型卓越工程师;詹天佑学院则主要面向轨道交通(包括高速铁路),采用校企联合培养的方式,以“4+2”培养模式为主,培养本科、硕士贯通的轨道交通应用型、研发型卓越工程师。学校专门成立了教授团,为学生开设研讨型课程,引导学生将专业与科研结合起来学习,注重专业能力强化,培养学生的科学研究能力;采用校企联合培养的方式,压缩课堂教学内容,至少有1~2年时间在实践教学基地或单位完成学习,突出实践能力锻炼和动手能力的培养。

高速铁道工程论文范文4

关键词:膨胀土;北京西六环;柔性支护

北京西六环良乡至寨口段全长38.2km, 是北京连接规划新城的重要通道,对加快郊区公路建设,缓解城区道路交通拥堵、加快西部货运通道具有重要作用。

西六环K9+600~K10+800深路堑段位于坨里-长辛店断陷盆地西南部,该段穿越中生界白垩系上白垩统含蒙/伊膨胀性粘土矿物的沉积岩,具有遇水膨胀、软化、崩解和失水收缩、干裂的特征,同时具有强度低,孔隙度大,胶结程度差,流变性、易扰动性、受构造面切割及风化影响显著的特点,为膨胀泥岩。这是北京高速公路建设首次遭遇膨胀性岩土问题,工程从路堑开挖施工以来,边坡都出现了不同程度的滑塌,如何根据膨胀土的工程特性, 采用经济有效的防护措施成为西六环公路建设中急需解决的一个问题。

一、西六环膨胀岩土边坡失稳原因分析

经调查发现西六环膨胀土深路堑段新开挖的膨胀岩土一旦暴露于大气中, 风化速度很快, 大约24小时内, 开挖后的坡面就会产生大量的网状裂隙, 随时间推移向深处发育。由于开挖必引起土岩体结构松弛和应力状态的改变, 而应力的重分布又导致了软弱结构面邻空面产生应力集中, 使得沿软弱结构面的剪应力增大, 在降雨过后,随着地下水或雨水渗透的作用, 一般首先沿结构面发生滑动。滑坡后缘在开挖卸荷或滑坡卸荷的作用下在坡顶的一定范围内出现松弛区, 松弛区往往受土体中的垂直裂隙控制, 由于开挖卸载和膨胀土的胀缩效应, 因此, 在边坡上部靠近坡顶位置容易形成为陡直的后缘。从现场情况看, 大多数膨胀土边坡在开挖后失稳都是遵循这一过程。 膨胀土边坡的稳定与膨胀土的“三性”、结构面特性以及水的作用密切相,三性中裂隙性是关键控制因素, 胀缩性是根本内在因素,开挖、雨水人渗、错误的施工等都是诱发因素, 但往往也可起主导作用。

二、柔性支护方案的提出及设计原理

膨胀土路堑边坡的处理是一个与工程地质密切相关的综合性技术问题。在防护方案的选择上需充分了解膨胀土的工程特性、工程地质条件、大气影响深度及土体的结构性能, 才能得出理想的防护方案。

目前工程中对膨胀土边坡滑坍处治采用的措施很多,大体可分为柔性支护和刚性支护两大类。刚性支护以圬工结构为主,并辅以其他必要综合处理措施,它是目前最常用的处治方法。其工作原理是以圬工体自重来抵抗(平衡)失去整体平衡的边坡体及其在开挖过程中产生的超固结性应力释放。刚性支护不允许被支护体产生变形,而在干湿循环、水的作用下边坡膨胀土体必然干缩湿胀,当膨胀变形较大而得不到释放时,会产生很大的膨胀压力致使刚性支护破坏。柔性支护主要指以土工织物加筋边坡土体为主,辅以其它必要综合处理措施的处理方案。其特点是不但能承受土压而且允许土体产生一定变形,可吸收边坡土体因超固结引起的应力释放和含水量变化产生的膨胀力。柔性支护能有效的保湿防渗,且允许边坡少量湿涨变形以大大削减坡面土体的膨胀力,土体产生一定的变形,可释放边坡土体大部分应力和膨胀力.加之柔性挡墙具有足够的自重,能抵抗土压力。故以“保湿防渗”、“柔性支护”、“刚柔相继”作为主要技术思路的柔性支护处治措施处治北京西六环膨胀土路堑边坡是切实可行的。

三、柔性支护设计方案介绍

针对北京西六环膨胀土堑坡破坏特点,考虑该地区大气风化作用深度、土性、水文地质特点及施工可行性,提出土工格栅加筋柔性支护设计方案(见图1)。说明如下:

(1)根据西六环膨胀土路堑东、西坡不同的工程地质特点,本着因地制宜的原则,东坡加筋体宽为3.5m,西坡加筋体宽度依照坡高设计为:坡高10m加筋体宽为3.5m,坡高10m以上加筋体宽为5.0m,满足机械施工要求和阻隔大气对边坡土体的影响,发挥支挡、封闭作用。

(2)为减小土压力并保证加筋体稳定及对坡体的反压作用,加筋边坡采用1:1.5的坡比。

(3)参照有关经验并初步计算,选用设计抗拉强度为70kN/m的土工格栅为加筋材料,每两层填土(压实厚度50cm)上铺一层格栅,格栅加筋的有效长度为3.5m,每隔1.2m用销钉将格栅张紧并固定于填料上,反包下层预留格栅并与上层格栅用连接棒相接,使加筋体从下到上形成整体,共同抵抗各种作用。

图1柔性挡墙处治边坡

(4)加筋体直接采用开挖膨胀土填筑。

(5)加筋体与开挖坡面间设80cm(西坡)和50cm(东坡)碎石排水层,用于疏干坡内裂隙水,西坡底部设纵向渗沟,以降低坡后及路床地下水,实现排水分流。

(6)针对北京植被生长周期较长的特点,采用坡面网格花室植草绿化防止雨水冲刷。四、柔性支护施工要点

采用常规筑路机械,施工简便且无特殊技术要求。基本步骤为:按设计先将边坡超挖形成工作面;由坡脚由下而上分层在开挖坡面前填筑碎石排水层,然后加铺土工格栅,在其上回填土并压实;将预留的土工格栅反包,并与上层格栅用连接棒连接形成坡面。此时加筋体后碎石排水层自下而上贯通,可将坡体内裂隙水排出。具体筑做要点:

(1) 施工必须在旱季, 边坡超挖完成后马上筑柔性支挡结构, 工序间要衔接紧凑, 整个施工需一气呵成。

(2)基底的处理。将基础部分松土清除,按设计开挖渗沟,埋设盲管并用碎石将沟覆盖。然后碾压基底(照片1)。若局部湿软可先掺灰处理,再用土工格栅包碎石土回填。

(3)格栅的铺设和连接。将预先裁断的格栅按垂直于路中线方向铺设(照片2)。两幅格栅应紧密连接(照片3),并用销钉固定。上下层格栅用连接棒搭结,其搭结长不小于30cm。必须张紧格栅,夹紧连接棒,以保证加筋土体的整体性和有效性。

照片1边坡超挖照片2 反包连接土工格栅 照片3 填土压实照片4坡面防护

(4)填土压实。按虚铺厚度摊铺填土,采用碾压遍数控制压实度,保证达到85%以上,禁止对墙后的排水层进行碾压(照片4)。

(5)切实修好柔性加筋体背部渗水层和墙底渗沟,保证墙背渗水层和路床地下水的排水分流,并有足够容量将水流顺利排出。

(6)加筋体顶部处理。顶部铺“两布一膜”至截水沟处并在其上回填50cm厚好土捶面以防止雨水下渗。

(7)坡面防护。为防止坡面冲刷,铺设六棱花室种植地锦。

结语

土工格栅柔性支护是一套集技术可靠、经济合理、环保及施工简便为一体的膨胀土路堑边坡综合处治技术,其中直接采用膨胀土作为加筋体填料是它的显著特点,由于这是北京高速公路建设首次遭遇膨胀性岩土问题,采用该技术处治北京膨胀土还需继续研究完善。该新技术对处治北京西六环膨胀土路堑边坡产生了很好的效果,对北方其它膨胀土地区的工程建设同样会有很好的应用前景。

[1] 廖世文.膨胀土与铁道工程.北京:中国铁道出版社,1984

高速铁道工程论文范文5

关键词:预防性养护 措施 应用技术

1 引言

我国公路养护的方针为“预防为主,防治结合”,这充分反映了对预防性养护的重视。所谓路面预防性养护即通过定期路况调查,及时发现路面轻微破损与病害迹象,分析研究其产生原因,对症采取保护性养护措施,防止微小病害进一步扩大,以减缓路面使用性能恶化速度,使路面始终处于良好的服务状态。预防性养护的根本目的是保护路面不发生结构性破坏,实现路面保值和公共设施资产管理的目的。常用的预防性养护措施可以主要包括:①填缝、封缝,②雾封层③稀浆封层④微表处⑤石屑封层⑥超薄磨耗层⑦热拌沥青混合料薄层罩面

2 养护措施及应用条件

2.1填(灌)缝、封缝

填缝、封缝的目的是为了减少水分通过现有裂缝渗入路面内部而引起结构性的破坏。

填(灌)缝,指的是将密封材料灌入到特定的裂缝里,这种裂缝通常指温缩裂缝或宽度较大(常大于5mm)的裂缝。这种缝在冬季路面温缩时宽度较大,而在夏季因材料膨胀裂缝宽度较小,而且夏季多雨,所以填(灌)缝的最佳时机应在气温较低的干燥季节,如安排在春季或秋季。

封缝指的是沿裂缝涂刷少量稠度较低的沥青或密封材料,这种裂缝一般比较微小(宽度一般小于3mm),这种裂缝在高温季节大部分可以愈合。

填缝、封缝应用的最佳时机应在路面很少或者没有出现结构性裂缝之前进行。路面裂缝范围较小、程度较轻时应用才经济有效。

2.2雾封层

雾封层是直接将乳化沥青(无集料)喷洒在路面的一种预防性养护措施。雾封层主要用于封住路面,同时防止路面因过于老化引起的路面松散,但雾封层后通常会在一定程度上降低原路面的抗滑性能。雾封层一般期望寿命约三到四年。雾封层是一种成本较低的道路预防性养护方法,能有效的延缓病害出现,其施工工艺简单,开放交通迅速(2到3个小时就可以开放交通)。它的主要作用是防水、封闭微裂缝、补充沥青粘接料、稳定松散的集料,尤其适用于老化的沥青路面、开级配沥青路面和碎石封层路面。简单地说就是利用专用雾封层洒布车在沥青面层上喷洒一层薄薄的、高渗透性改性乳化沥青,以形成一层严密的防水层将路面封闭,起到隔水防渗、保护路面功能的原理,最大限度的减少路面的水破坏,加大路面骨料间的粘结力,由此延长其使用寿命,从而节约养护资金。雾封层适用于下列路况的路面: ①中等程度纵、横向裂缝的路面,②松散的路面③沥青老化、硬化严重的路面。

2.3稀浆封层

按照国际稀浆封层协会稀浆封层技术指南(ISSAA105)的定义,稀浆封层是一种将乳化沥青、集料、水和特殊添加剂按合理配比拌和均匀摊铺到路面上的一种预防性养护措施。稀浆封层技术充分利用乳化沥青材料的裹覆性、流动性好和渗透力、粘结力强可以封住表面良好但氧化的路面,提高路面的抗滑能力,纠正热沥青混合料的松散和细集料的散失,减小噪音,封住微小的路面裂缝和改善行车舒适性。故可用于轻度纵、横向裂缝的路面,磨耗严重或松散的路面,老化路面,缺乏摩擦系数的路面,渗水的路面。但是当路面出现明显的疲劳裂缝或车辙较深,温度裂缝严重是不宜采用。

2.4微表处

微表处是采用专用设备将聚合物改性乳化沥青、集料、填料、水和添加剂等按合理配合比拌和成稀浆混合料并迅速摊铺到原路面上的一种预防性养护措施,在摊铺后1~2h内开放交通的薄层结构,简称MS。微表处主要用于防止路面松散,延缓路面老化,提高路面摩擦,还可以填补车辙。

微表处适用于轻度纵、横裂缝,磨耗及松散的路面,轻度或中度泛油的路面,轻度不平整的路面,抗滑性较差的路面,渗水的路面,轻度疲劳裂缝的路面和车辙稳定的路面;但是在疲劳裂缝严重,路面损坏严重。温度裂缝严重的路面中应避免应用。

2.5石屑封层

石屑封层是将沥青(可为热沥青,但通常为乳化沥青)直接喷洒在路面上,接着撒布碎石,然后立即进行碾压。碎石封层可以封住路面,提高路面摩擦系数。如果有合理的材料和正确的设计、施工,石屑封层可用于交通量大的路面。

石屑封层适用于纵、横向裂缝,磨耗及松散的路面,抗滑性能不好的路面,轻度不平整的路面,轻度泛油的路面和渗水的路面。与其他的预防性养护措施相比,石屑封层可以有效地封住中等疲劳裂缝的路面,但是应避免用于结构损坏并有大量温度裂缝的路面。

2.6超薄磨耗层

超薄磨耗层是一种较新的技术。现在路面上撒布一层高含量的聚合物改性乳化沥青,然后再摊铺由间断级配和聚合物改性沥青组成的热沥青混合料面层,磨耗层厚度为10-20mm。超薄磨耗层除了纠正微小的路面损坏外,还可以给路面提供良好的抗滑性能。对于结构强度良好的路面,超薄磨耗层对路面结构有一定的增强作用。

超薄磨耗层可用于轻度纵、横向裂缝,磨耗及松散的路面,抗滑性能严重不足的路面,轻度不平整的路面,轻度泛油的路面。应避免在车辙较深的路面,有明显疲劳裂缝的路面和有大量温度裂缝的路面应用。

2.7热沥青混合料薄层罩面

热沥青混合料薄层罩面是将厂拌热沥青混凝土摊铺到路面上行车一层厚度约为19-38mm的薄层沥青混凝土面层。薄层罩面具有延长路面寿命,改善行驶质量,校正表面缺陷,提高安全性等优点。特别适合于重交通道路面层的养护,具有以下特点:

(1)是明显的间断级配;胶砂含量较少;不需要沥青流出抑制剂,如纤维。结合料常用纯沥青或改性沥青。

(2)空隙率约为6%-12%,在空隙率过大而产生透水时必须采用厚粘层,粗糙的表面可以保证高的抗滑能力。

热沥青混合料薄层罩面可以用于轻度纵横向裂缝,磨耗及松散的路面,抗滑性能不好的路面,轻度不平整的路面,轻度泛油的路面和轻度块裂的路面。热沥青混合料薄层罩面层不属于路面结构,不能承受疲劳应力,在荷载和环境因素作用下容易产生自上向下裂缝。故应避免用于出现结构损坏的路面或温度裂缝严重的路面。

3 结语

不同的路面状况应采取不同的预防性养护措施,在实际工程应用中应该根据工程的实际情况选择合适的预防性养护措施。预防性养护技术在以后公路工程中的应用将会越来越广泛。

参考文献:

[1]赵明,高速公路沥青路面预防性养护对策研究[D],长安大学道路与铁道工程硕士学位论文,2007

高速铁道工程论文范文6

关键词:高速公路隧道;下穿;机场;监控量测

0 引言

一直以来,下穿问题的研究都是隧道建设者的重要课题。如何保障既有建筑物的安全,以及新建隧道的安全修建是这类工程问题的关键点。随着数学、力学和数值模拟计算的发展[1],对近接问题的研究越来越深入。为许多高难度的工程修建提供了有力的条件。国外一些学者研究了一些隧道下穿建筑的课题,并取得了不错的成果,解决了许多技术难题,确保了工程的顺利进行[2]。国内许多隧道专家在近接方面做了很多工作,总结了前人的研究成果,并提出了比较系统的近接力学理论,为解决下穿问题奠定了力学基础[3~4]。双孔分离式隧道正交下穿机场跑道,工程施工过程对机场建筑的影响是工程的难点。为保障机场的正常运营,避免造成重大的损失,应加强隧道施工的安全工作。控制地表沉降、拱顶下沉等工程参数,预防、避免重大安全事故的发生。

1 工程概况

某隧道工程位于某市城区,隧道采用双孔双向四车道布置型式,为左、右两个分离式隧道。线路向北避开右侧监狱,进入机场范围,左、右线先下穿机场停车场、航站楼,然后正交下穿机场停机坪、机场滑行道、机场跑道,从机场边坡的农田出地面,以路基型式连接另一面大道。

本工程范围左线SZKO+000~SZK1+490.445,右线为SYKO+000~SYKI+486.798。道路采用城市主干道Ⅱ级标准,双向四车道:设计速度为40km/H;建筑限界:隧道单向宽度(2×3.75m+2×0.25m+1.5m+0.75m)。

2 监控量测方案

安全是工程的生命,为保障工程建设顺利进行,针对工程问题的具体性质,采取相应的策略,做到早发现、早治理,将危险从根源上清除,避免损失。根据工程的特点,对地表沉降、拱顶下沉等重要安全指标采取相应的技术保障措施,指导施工,确保工程安全。

2.1地表沉降

由于高速公路隧道下穿机场工程的特殊性,控制地表的下沉状况,确保机场工程的安全是隧道修建必须保障的工程指标。如何控制隧道修建引起的地表建筑物下沉,尤其是对机场敏感建筑物的影响控制在允许的范围内,是工程的难点和重点。做好地表下沉的测量作业,将结果应用在指导施工上,为工程的安全建设提供必要的指导。

地表下沉量测主要在隧道浅埋处、机场航站楼及下穿机场跑道范围的地表建筑物和跑道进行,地表下沉量测应在开挖面前方(h+9)m处开始(h为隧道覆盖层厚度),直到衬砌结构封闭,下沉基本停止时为止。根据观测数据汇总表,绘制出主要沉降点的沉降过程线,它可以明显地反映出沉降的趋势、规律和幅度。沉降趋势预报是沉降测量的重要环节;通过大量的沉降观测后,获得对地表沉降规律的理性认识,确定未来的沉降趋势,这是确保地表建(构)筑物安全运营的可靠保证。

2.2拱顶下沉

隧道开挖后,由于围岩自重和应力调整造成隧道顶板向下移动。拱顶下沉量是隧道安全的重要控制因素,做好拱顶下沉量的测量工作,根据测量结果指导施工工作是工程建设的重要环节。拱顶下沉量测断面的间距为:Ⅳ级围岩不大于25m,Ⅴ级围岩应小于20m。围岩变形处应适当加密,在各类围岩的起始地段增设拱顶下沉测点1~2个。当发生较大涌水时,Ⅴ级围岩量测断面的间距应缩小至5~10m。各测点应在避免爆破作业破坏测点的前提下,尽可能靠近工作面埋设,一般为0.5~2.0m,并在下一次爆破循环前获得初始读数。初读数应在开挖后12h内读取,最迟不得超过24h,而且在下一循环开挖前,必须完成初期变形值的读数。对监测结果进行分析,可以得出累计沉降、单次沉降等曲线,并可对其进行拟合,进而可以对其最终沉降做出预测,来指导施工。

2.3周边收敛

周边收敛量测和拱顶下沉量测应布置在同一个断面,是衡量隧道开挖后围岩变化的另一个重要参数。测量时将收敛计一端连接挂钩与测点锚栓上不锈钢环(钩)相连,展开钢尺使挂钩与另一测点的锚栓相连。张力粗调可把收敛计测力装置上的插销定位于钢尺穿孔来完成。张力细调则通过测力装置微调至恒定拉力为止。在实施中,隧道开挖后在设计的监测点位埋置监测挂钩,测量初始值,然后根据施工的进程监测收敛值,直到稳定为止。将量测结果进行分析,可以得出累计洞周净空收敛与时间的关系曲线,对曲线进行拟合分析,可以对隧道洞室的最终变形进行预测,从而达到指导施工的目的。

2.4 地质勘探

在地下工程中,开挖前的地质勘探工作很难提供非常准确的地质资料,所以,在隧道过程中对前进的开挖工作面附近围岩的岩石性质、状态应进行观察,对开挖后动态进行观察。地质勘探主要目的:(1)预测开挖面前方的地质条件;(2)为判断围岩、隧道的稳定性提供地质依据;(3)根据喷层表面状态及锚杆的工作状态,分析支护结构的可靠程度。地质勘探包括洞内观察和洞外观察。洞内观察分开挖工作面观察和已施工区段观察两部分,开挖工作面观察应在每次开挖后进行一次,内容包括节理裂隙发育情况、工作面稳定状态、涌水情况及底板是否隆起等。初期支护完成区段观察内容包括:喷混凝土是否产生裂隙或剥离,要特别注意喷混凝土是否发生剪切破坏的现象等。洞外观察包括洞口及洞身浅埋段地表情况、地表沉陷、边坡及仰坡的稳定、地表水渗透的观察。

2.5 其他重要指标

隧道安全控制指标除了上述4个指标以外,还包括围岩的位移、锚杆应力、后行洞衬砌钢筋应力、围岩与支护结构界面及初期支护与模筑衬砌界面压应力等。这几个主要是隧道结构的安全指标,其中,为了探明支护系统上承受的荷载,进一步研究支架与围岩相互作用之间的关系,不仅需要量测支护空间产生的相对位移(或空间断面的变形),而且还需要对围岩深部岩移进行监测和掌握。锚杆应力、后行洞衬砌钢筋应力、围岩与支护结构界面和初期支护与模筑衬砌界面压应力主要反映支护措施的作用效果,属可控认为可控因素,做好测量反馈工作,寻找相应的规律,最大限度地发挥支护作用,为地表建筑物指标控制工作提供更宽松的操作条件。

3 结言

针对工程的特殊情况,对地表沉降、拱顶下沉等工程重要指标进行严密监控,并及时根据测量结果进行分析,指导施工工作。地表沉降沉降等指标能合理反应隧道施工对地表建筑物的影响,监控方案科学、可靠。

参考文献:

潘昌实.隧道力学数值方法[M].中国铁道出版社.北京:1995

K.W.Lo,L.F.Leung,S.L.Lee.H.Makino,H.Tajima,Field Instrumenta-tion of a Multiple Tunnel Interaction Problem,Tunnels & Tunnelling,July,1998