摘要：研究目的：针对铁路多专业集成BIM设计系统因大数据渲染效率低下出现的响应迟缓和用户界面停滞问题，研发CPU预剪除技术。通过CPU计算剪除一部分不需要渲染的铁路BIM设计模型，减少后续GPU计算需要处理的数据量，优化CPU和GPU的计算负载，达到提升系统运行速度、减少系统响应时间的目的。研究结论：（1）基于铁路BIM模型的空间分布规律，应选择使用R-树空间索引实现CPU预剪除；（2）在大饭铺至马栅铁路线BIM设计实验中，采用基于R-树空间索引的CPU预剪除技术后，铁路BIM设计系统的渲染效率提升幅度达170％～210％；（3）基于R-树空间索引的CPU预剪技术能够有效缓解铁路BIM设计系统中的大数据渲染压力；（4）该研究结果可应用于铁路多专业协同设计领域。

摘要：研究目的:加筋水泥土排桩法是一种新型的既有路基加固方法,适合在列车运行条件下进行施工,加固效果可靠,但其设计计算方法研究较少。本文以加筋水泥土排桩加固机理作为设计的理论依据,建立设计计算模型,结合混凝土结构设计原理,提出基于弹性地基梁的加筋水泥土排桩加固路基设计计算方法。研究结论:(1)通过合理的假定,加筋水泥土排桩的设计计算模型简化为等效钢筋水泥土板;(2)加筋水泥土桩的弯矩、剪力及变形可基于弹性地基梁理论进行计算;(3)加筋水泥土桩顶上填土厚度(从轨底算起)小于3 m时,应计列列车竖向动力作用;(4)本设计计算方法概念明确、计算简单,易于工程技术人员学习和掌握;(5)加筋水泥土排桩具有广阔的应用前景和推广价值;(6)本研究成果可应用于加筋水泥土排桩加固既有路基的设计。

摘要：重载铁路具备牵引质量大、功率高、接触网载流量大等特点,对接触网的系统需求不同于普通铁路,有必要对接触网关键技术方案进行深入研究。通过计算机模拟仿真分析和多方案比选论证,确定接触网导线规格、张力配置、主要零部件选型及电分相形式等关键技术方案。研究成果已经成功应用于山西中南部铁路、张唐铁路等重载线路。针对目前重载铁路接触网零部件规格型式不一,不便于运营维护的现状,建议加强对重载铁路接触网主要装备的统一化、标准化研究,保障运输安全、降低工程投资。

摘要：为减小季节性冻土区路基冻胀对高速铁路无砟轨道平顺度的影响,采用路基保温措施进行室内模型试验,对不同厚度保温板覆盖下路基AB组填料在多个冻融循环过程中的温度及变形规律进行了试验与分析.室内模型试验结果显示,XPS保温板具有良好的保温隔热作用,厚度越大,保温效果越好,保温措施有效控制了哈齐线路基AB组填料的冻胀变形,同时也降低了其残余变形.根据室内试验结果,采用20 cm厚保温板的保温措施在哈齐线路基试验段进行现场试验.试验结果表明,该保温措施有效控制了左右线轨道板下方区域的冻胀变形,保证了轨面平顺度.

摘要：研究目的:桩板墙是一种常见的铁路边坡防护工程,桩间板在施工前需要先开挖桩前土。因此为保障桩间土的稳定性,桩间常常逆作法施工锚杆,但由于该支护方法的机理尚不明确,尤其是当悬臂高度较大时桩间土极易发生垮塌,给后期施工带来安全隐患,并增加桩板墙背侧土方回填的费用。因此,论文重点围绕桩间土拱效应与锚杆加固的机理进行研究,以期为类似工程的设计及施工提供帮助。研究结论:(1)通过在桩间施工一定数量的锚杆,可有效降低桩间土发生局部垮塌的风险,使得锚杆能够紧密地连接桩间欠稳定土体、土拱压密土体及后方的稳定土体,土拱拱圈附近的密实土体发挥了锚杆锚固段的作用;(2)数值分析结果表明,受桩间土拱效应分布的几何形态的影响,锚杆布置宜在相邻两根悬臂桩跨中位置适当加密,采取该类布置方式相比均匀布置能够起到更好的加固效果;(3)桩间锚杆的设计钻进深度可以采用上部较短,中下部适当加长的方案进行设计,且锚杆设计钻进深度不应超过1.5倍桩间净距。若中下部桩间土体较密实,可以考虑适当减小锚杆的钻进深度;(4)采用锚杆加固桩间土大多是应用于临时防护,为了进一步提高桩桩间土的稳定性,降低道路运营期间因桩间土局部滑塌或掉块带来的风险,或出于美化道路周边环境等因素考虑。

摘要：研究目的:高陡桥基边坡是山区铁路、公路工程经常遇到的复杂技术难题。布置于斜坡上的桩基础,将上部结构及自重产生的荷载通过附加荷载的形式在斜坡中向下传递,附加荷载扩散形成侧向应力并作用于斜坡体内部,增加了斜坡体发生滑动的风险。由于桥基边坡稳定性分析方法尚不成熟,尤其是附加荷载作用下边坡体稳定性分析较复杂,斜坡桥基工程设计质量得不到有效保障。因此,本文重点围绕考虑附加荷载传递的斜坡稳定性分析方法展开研究,以期为斜坡桥基工程的设计提供帮助。研究结论:(1)论文建立了一种考虑附加荷载传递、边坡岩土力学参数与几何形态的桥基边坡稳定性分析方法,该方法能够分析不同桥基布置位置时,桥基传递下来的附加荷载对于下方边坡稳定性的影响;(2)通过论文提出的桥基边坡最小安全系数计算模型,可以已知桥基布置参数水平距离和埋深,计算桥基边坡的稳定安全系数,也可以在给定的安全系数条件下,通过分析开挖倾角差来对不同桥基布置方案进行优化比选;(3)针对沈丹客运专线本溪3#桥0#桥台的初步设计,通过编程对特定工况条件下该桥基的合理布置方案及整体稳定性进行分析,并成功应用于该桥基边坡的设计,论文研究成果可应用于山区桥梁墩台基础工程设计方案优化。

摘要：研究目的:铁路岩质边坡稳定性分析一直是山区铁路工程建设最为关心的难点问题之一。近年来,顺层岩质路堑边坡失稳造成的工程事故屡有发生,滑动面的位置往往不能够准确定位,缺乏一套科学合理的评价方法。为此,提出一种能够考虑滑体沿不同岩层界面及纵向裂隙发生滑动的稳定性分析方法。研究结论:采用一种基于平面坐标系统的双向滑动面搜索模式,该模型考虑了铁路路堑边坡的多级平台几何特征和岩层产状,逐一对潜在的滑动体进行分析,可实现对顺层岩质边坡最小安全系数的搜索过程。同时,为提高铁路路基工程技术人员对岩质路堑边坡稳定性的分析效率,采用C#作为开发工具,编制稳定性分析的相关软件,首次实现顺层岩质边坡双向结构面自动搜索的功能。

摘要：对临近某高铁立交工程的基坑开挖、顶进施工、U形槽开挖过程对高铁桥梁的影响进行分析研究。以封闭式路堑下穿高铁桥梁段为背景,采用大型通用有限元软件ABAQUS建立结构的三维数值模型,模拟由基坑开挖、下穿框架桥结构顶进至U形槽开挖的完整开挖过程,对比分析常规防护方案和加强防护方案对高铁桥梁的影响。分析结果表明:常规支护加固开挖时,桥墩基础处土层最大横向位移影响值为0.5 mm,桥墩基础处土层最大竖向位移影响值为0.8 mm;加强型支护加固开挖时,桥墩基础土层最大横向位移影响值为0.15 mm;桥墩基础处土层最大竖向位移影响值为0.34 mm,加强防护措施可有效控制高铁桥梁的附加沉降量,确保高铁的安全运营。

摘要：为提高对岩质路堑边坡稳定性的分析效率,提出一种基于模糊数学原理的铁路岩质路堑边坡危险性评价模型。在总结部分行业标准和分析岩质路堑边坡稳定性因素的基础上,建立了包括岩石强度、岩体完整性、结构面特性、结构面方位、边坡开挖高度、边坡坡角、地区年均降雨量和地下水条件的评价指标体系。应用层次分析法计算各因素的权重和隶属度矩阵,最终确定边坡危险性等级。应用C#语言编制了相应的计算程序,对长昆铁路客运专线的部分岩质路堑边坡进行了稳定性评价。评价模型和所编制的软件具有较强的实用性。

摘要：为减小季节性冻土区路基冻胀对高速铁路无砟轨道平顺度的影响,采用对不同封闭型式的路基结构进行降雨条件下路基渗流模拟,分析路基土体内压力水头与含水量变化情况。数值模拟结果显示,路基表层无封闭型式能够在降雨时及时排出路基表面水量,基床底层顶面的排水板有效阻隔了地表水进入基床底层,降低了降雨入渗对底座板下部基床含水量的影响。在两种不同封闭型式的路基试验段,选择代表性断面埋设位移传感器与温度传感器,监测路基冻胀变形与冻结深度。现场监测结果表明,当路基主要为浅层冻胀,地下水对路基本体含水量影响较小的情况下,路基表层无封闭型式的冻胀量较小。