铁道建筑

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线路与养护维修

  • 基于千米级桥上静态轨道不平顺均值谱的长波管理限值

    徐伟昌;时瑾;周丽;谭社会;

    为完善运营期高速铁路大跨度桥梁轨道不平顺标准,基于五峰山长江大桥运营期实测线形数据,构建大跨桥静态轨道不平顺谱,分析长波不平顺引起车体动力响应的有效波长成分,给出适应运营期轨道静态长波不平顺控制的管理标准。结果表明:轨道静态不平顺谱包含大跨桥轨道线形全波段信息,均值谱反演能有效表征大跨桥线形变化特点;临界滤波波长随着速度提高而逐渐增大,在200~350 km/h速度下为120~210 m;列车的敏感波长与车速正相关,在200~350 km/h速度下为64~128 m,60 m中点弦能控制40~120 m波长范围,可作为管理标准制定的最优弦长;250 km/h速度下轨道静态长波不平顺的Ⅰ级、Ⅱ级、Ⅲ级管理标准分别为10、19、28 mm。该管理标准在五峰山长江大桥和沪苏通长江大桥的验证中表现良好,可有效服务于运营期轨道线形评估和管理。

    2025年10期 v.65;No.620 1-7页 [查看摘要][在线阅读][下载 1423K]
  • 基于CPCIE的搭载式无人化巡检系统研制

    苟云涛;顾子晨;韩强;王昊;王凡;宋浩然;

    针对铁路天窗时间少、现有轨道状态巡检系统较依赖人工操作的客观现状,本文研制了基于CPCIE(Compact PCI Express)总线结构的无人化巡检系统,该系统可以搭载在铁路运营车辆上。设计了巡检系统无人化采集及图像处理技术方案,通过对电子标签、机车控制信号等信息的抓取实现系统自主运行,并针对无人化运用工况开发了扣件异常、道床异物等识别算法。试验测试结果表明:该系统满足时速160 km铁路运营客车的搭载运用需求,可以实现图像的高速采集和压缩,能够根据线路情况自动启动及更换采集任务,针对扣件异常、轨面擦伤、道床异物等的智能识别检出率达到80%以上。

    2025年10期 v.65;No.620 8-12页 [查看摘要][在线阅读][下载 1315K]
  • 基于非线性最小二乘的轨旁声源参数估计方法

    周家盛;

    针对运动声源参数估计易受多普勒效应影响的问题,本文提出一种基于非线性最小二乘算法的轨旁声源参数估计方法。首先采用运动学原理,根据初始位移、车速、麦克风距声源最小距离、声源频率等声源运动参数建立多普勒模型,通过麦克风采集声信号;再对信号进行时频分析,用AGCD(Approximate Greatest Comm Divisor)算法提取时频特征中的瞬时频率;最后,结合声学模型对瞬时频率采用非线性最小二乘拟合,估计声源参数。该算法无须先消除多普勒效应再进行信号处理,计算效率较高,且可在噪声环境中准确提取声源频率信息。现场试验结果表明,该算法有效利用了运动声源的多普勒效应,参数估计误差率均低于3%,其中频率估计误差为0.06%。

    2025年10期 v.65;No.620 13-18页 [查看摘要][在线阅读][下载 1398K]
  • 基于车载双目相机的无缝线路钢轨纵向位移检测系统

    杨燕凯;徐玉坡;谢明峻;司道林;缑海宁;谢艳霞;

    为解决既有无缝线路钢轨纵向位移人工检测效率低、误差大的问题,本文基于双目相机测量技术,构建无缝线路钢轨纵向位移检测系统。该系统由3组双目相机、车载主机、光电传感器、传输线缆等构成,3组双目相机分别获取基桩和两股钢轨轨腰靶标点图像三维坐标数据信息,经全局标定、坐标转换后计算得到钢轨纵向位移。采用光电传感器生成触发信号,采集控制软件同时向多组相机发布指令,实现多组相机的同步启动和停止。采用与双目相机同轴的蓝色环形光源适应不同检测环境,相机内安装波长450 nm滤光片滤除其他波段光源。标志点由珠面反光的环形编码及中心区域圆形非编码标志构成,可均匀散射来自不同方向的光。振动台试验结果表明,钢轨纵向位移的测量误差最大值0.27 mm,平均值0.15 mm,满足无缝线路养护维修需求。

    2025年10期 v.65;No.620 19-24页 [查看摘要][在线阅读][下载 1243K]
  • 重载铁路小半径曲线钢轨磨耗对列车运行安全性的影响

    王文刚;汤宇轩;王蒙;凌亮;

    为研究重载铁路钢轨磨耗对列车小半径曲线通过安全性的影响,基于多体动力学理论建立重载列车-轨道动力学计算模型,根据重载列车车钩力和重载铁路钢轨磨耗测试结果,仿真分析不同车轮磨耗状态和不同曲线半径条件下重载铁路钢轨全寿命周期磨耗发展演变对列车小半径曲线通过安全性的影响规律,构建小半径曲线钢轨列车累计通过总质量与行车安全指标的映射关系,并据此提出重载铁路小半径曲线钢轨磨耗寿命的安全控制限值。结果表明:重载铁路钢轨磨耗对重载列车动力学响应影响显著,钢轨磨耗越严重,重载列车通过小半径曲线的安全性越差;对于重载铁路半径400、600、800 m的曲线区段,钢轨磨耗寿命的安全限值分别为累计通过总质量350、370、420 Mt。

    2025年10期 v.65;No.620 25-30页 [查看摘要][在线阅读][下载 1251K]
  • 地铁钢轨焊缝不平顺及车轮多边形对振动源强的影响

    卓文海;雷佳鑫;曾梓恒;刘文武;赵才友;

    为了探究焊缝不平顺和车轮多边形的激振效果,建立地铁车辆-轨道-隧道耦合模型,考虑凹陷型叠合焊缝和车轮多边形因素,设置不同短波波深焊缝单一激励、车轮多边形与不同短波波深焊缝激励叠加两种激励工况,用短时傅里叶变换方法对仿真结果进行时域和频域分析,对比两种激励工况下钢轨、道床板、隧道壁振动加速度及轮轨垂向力。结果表明:焊缝单一激励工况下,随着焊缝短波波深增大,钢轨、道床板、隧道壁振动加速度幅值均明显增大,其中钢轨最敏感,其振动频率幅值区间由705 Hz移动到950 Hz,道床板、隧道壁频域区间受到的影响远小于钢轨;车轮经过焊缝短波区时轮轨垂向力发生剧烈变化,且焊缝短波波深越大,对应的轮轨垂向力波动幅值越大。车轮多边形与焊缝激励叠加工况下,不同短波波深时轨道结构振动加速度差异变小。与不考虑焊缝相比,焊缝短波波深为0.10 mm时钢轨振动加速度级变化最大,增大了19 dB。

    2025年10期 v.65;No.620 31-37页 [查看摘要][在线阅读][下载 1485K]
  • 城市轨道交通受流器与接触轨端部弯头动态特性

    邢彤;李嘉祺;潘利科;孙健翔;张财胜;朱爱华;

    为探究滑靴型面动态变化对受流器通过接触轨端部弯头时振动冲击的影响,根据实测受流器参数和端部弯头标准,建立受流器-接触轨端部弯头耦合动力学模型,设置服役里程0、2×10~4、4×10~4、6×10~4 km四种滑靴磨耗型面,研究了1∶40、1∶50、1∶60、1∶70四种坡度端部弯头和60、80、100 km/h三种运行速度下滑靴型面演变对受流器通过接触轨端部弯头时垂向位移、垂向接触力、垂向振动加速度和离线时间的影响规律。结果表明:在同一弯头坡度和运行速度下,滑靴型面演变对入轨动态性能影响较小,对直线轨和离轨影响较大;减小弯头坡度和运行速度,能有效缓解滑靴型面演变对受流器通过直线轨和离轨时动态冲击的影响程度。

    2025年10期 v.65;No.620 38-44页 [查看摘要][在线阅读][下载 1500K]

路基与地基基础

  • 基于自适应超启发式算法的路基支挡结构参数优化

    谢浩;姚洪锡;文一鸣;毛国成;马淑霞;陈罗平;

    为解决路基工程支挡结构设计中参数多、取值范围大、优化效率低等问题,在综合考虑支挡结构力学性质和安全性能的基础上,建立了以造价最小化为目标的多约束支挡结构参数优化数学模型,提出了基于种群遗传的自适应超启发式优化策略,构建了基于差商的自适应方向算子和基于相关性分析的自适应步长算子,实现了自适应迭代的路基支挡结构参数优化。以桩板墙和悬臂式挡土墙两种典型支挡结构为例进行优化迭代求解,对算法的实现效果进行了分析和验证。结果显示:相较于人工设计和经典遗传算法,自适应超启发式算法在优化效率和质量上均有明显提升,优化耗时仅为人工设计的1/50~1/10;参数较多时,自适应超启发式算法在寻找全局最优时更加高效。此外,该算法对于不同类型的支挡结构具有较好的鲁棒性和泛化性,可为支挡结构参数优化设计提供了参考。

    2025年10期 v.65;No.620 45-52页 [查看摘要][在线阅读][下载 1337K]
  • 季节冻土区铁路涵洞内外温差对涵周路基温度场的影响

    褚伟利;宋宏芳;王洪亮;王厚颖;

    在冻土地区铁路建设中,涵洞区域的温度场分布对涵周路基的稳定性有重要影响。涵洞的存在使得路基温度场复杂化,尤其当涵洞内外有温差时,热传导和温度场的演变对路基整体稳定性影响很大。本文通过室内模型试验,模拟涵洞在内外温差条件下的双向冻结过程,重点研究了温差对涵周路基温度场演化规律的影响。试验结果表明:涵洞内外温差显著增大了土体的温度梯度;温差越大,土体温度降幅越大,升温恢复越缓慢,其中涵洞顶部和侧壁处的温度响应最为显著。在有温差工况下,涵顶路基最大冻结深度达17 cm,较无温差工况深7 cm。研究结果为寒冷地区涵周路基的稳定性控制及冻胀防治提供了理论支持。

    2025年10期 v.65;No.620 53-59页 [查看摘要][在线阅读][下载 1391K]
  • 基于振动台试验的滑移式危岩地震损伤演化和失稳机制研究

    秦志斌;严成俊;王强;李训峰;张国强;杨长卫;

    针对地震作用下岩质边坡易诱发崩塌、落石等次生灾害的问题,构建了均质岩质边坡-滑移式危岩体的物理测试模型,并开展了大型三轴振动台试验,研究地震作用下危岩体的渐进损伤累积过程和软弱结构面的破坏演化特征。通过对比危岩体与边坡顶部的傅里叶幅值谱特征,识别危岩体的渐进损伤状态,基于粒子图像测速技术(PIV)揭示了危岩体的地震失稳机制。结果表明:危岩体在临空面方向表现出较强的地震动放大效应,是其容易发生地震破坏的主要原因;竖直方向的加速度响应对危岩体软弱结构面的损伤演化高度敏感,加速度放大系数的突增可作为结构面即将发生剪切破坏的预警信号;临空面方向的往复大位移地震运动使底部水平软弱结构面发生疲劳劣化,引发危岩体滑移。

    2025年10期 v.65;No.620 60-66页 [查看摘要][在线阅读][下载 1468K]

桥梁与结构工程

  • 基于机器学习的桥梁桩基竖向承载力快速评估方法

    彭方灵;王盈莹;李克冰;侯森;陈嘉梁;

    近年来,越来越多的服役桥梁桩基础需要开展竖向承载力的快速普查和评估。为解决既有桥梁桩基难以开展静载抗压试验进而不能获得准确动静刚度对比系数的问题,本文利用承台-群桩-桩周土三维数值仿真分析和计算机机器学习相互交叉应用,提出了一种快速预测桩基竖向承载力的评估方法,并通过北京市西郊地区某承台-群桩结构的动荷载和静荷载现场试验进行了有效性验证。研究结果表明:本文所建立的承台-群桩-桩周土三维数值分析模型能够有效模拟桥梁桩基的静载试验和动载试验;基于机器学习的智能预测模型能够准确预测桥梁桩基静刚度、动刚度、动静刚度比,快速评估在役承台-群桩结构的竖向承载力和竖向设计极限承载力,预测精度高,给桥梁桩基无损检测和承载力评估提供了快速有效的方法。

    2025年10期 v.65;No.620 67-73页 [查看摘要][在线阅读][下载 1324K]
  • 基于动刚度法的桥梁基础状态检测评估技术及应用

    赖皓;

    本文设计一套瞬态激振设备,激发桥墩基础系统的竖向振动,开展基于动刚度指标的桩基础状态检测评估技术研究,并通过钻孔取芯进行了检测验证。结果表明:实测动刚度指标能够较好地反映桩基完整性状态;用实测动刚度计算的桩基承载力可为基础承载力评估提供参考。该方法可为运营公路桥梁基础检测状态评估提供新思路和新方法。

    2025年10期 v.65;No.620 74-77页 [查看摘要][在线阅读][下载 1222K]
  • 钢底板-CSW组合梁受剪试验研究

    李立峰;蒲东杰;习勇;何杰;文风扬;

    钢底板变截面波形钢腹板(Corrugated Steel Web,CSW)组合梁更加轻型化,但其负弯矩区的钢腹板、钢底板都设置了内衬混凝土,导致腹板受剪行为更复杂,需要深入研究剪应力分布规律和分析理论。以一座主跨200 m的钢底板变截面CSW组合梁桥为研究对象,设计并制作了一片缩尺比为1∶6的大比例负弯矩区模型试验梁,完成了简支边界条件下的静力加载试验。同时,采用数值仿真方法对试验梁进行分析。结果表明:试验梁钢腹板实测剪应力结果与提出的剪应力修正公式计算值、仿真值均吻合良好,证明了修正公式的正确性,可用于实际工程分析。建议该组合结构设置过渡式内衬混凝土倒角,可以有效减小钢腹板剪应力集中现象。

    2025年10期 v.65;No.620 78-87页 [查看摘要][在线阅读][下载 1612K]
  • 铁路上承式钢管混凝土拱桥静动力性能研究

    王哲峰;张志国;郭子兴;占重志;杨力;刘建磊;

    采用数值分析与现场试验相结合的方式研究某货运铁路上承式钢管混凝土拱桥的静动力性能,特别是拱上高墩立柱在制动工况下的受力性能。结果表明:静力试验作用下结构强度和刚度满足使用要求;结构整体刚度分布状态与理论状态基本一致;桥梁主要振型与理论振型一致,实际频率均大于理论计算值10%以上,结构实际刚度满足要求;桥梁实测纵向振动频率比计算值偏大,桥面附属结构等对桥梁纵向刚度有明显影响;制动工况下桥梁振动模态与结构一阶纵向振动模态接近;在高墩区域制动试验时桥面局部纵向振动效应明显,但经过线下多层结构体系的传递,拱上立柱底部由制动力产生的应力水平较小,立柱在制动工况下受力正常,立柱布置合理。

    2025年10期 v.65;No.620 88-93页 [查看摘要][在线阅读][下载 1379K]
  • 跨海桥桥面系悬臂锚固施工平台荷载响应

    宋云丕;李奕金;刘健龙;李超;汪优;

    针对跨海桥工程边梁外侧作业空间受限导致的桥面系施工难题,提出一种悬臂锚固施工平台。以阿拉伯地区邻近板块碰撞带的某跨海桥项目为背景,基于ABAQUS建立平台三维精细化模型,分析施工荷载作用下的静力特性、人行荷载激励下的动力响应及地震作用下的极限变形能力。结果表明:施工荷载作用下,平台外侧沉降1.95 mm,顶部外移1.02 mm,各构件最大应力均远低于限值;人员满载工况下,胶合板1/3截面处外侧竖向振动最显著,振幅为0.027 mm,加速度幅值为0.013 m/s2;横桥向地震单独作用下,平台极限变形表现为顶部相对底部外移0.83 mm,外侧相对内侧抬升0.93 mm,最大应力为3.58 MPa,在边梁失效前能够保持结构完整性。

    2025年10期 v.65;No.620 94-102页 [查看摘要][在线阅读][下载 1666K]
  • 智能悬臂造梁机应用研究及发展探索

    罗生宏;

    各种类型的智能悬臂造梁机近年来在桥梁悬臂浇筑施工中得到了广泛应用,但系统性归纳其本质机理、应用与发展的研究较少。本文以智能悬臂造梁机为研究对象,结合深江铁路、渝万高铁等工程项目案例应用效果,阐述其结构设计、技术原理与工艺步骤;分析其相比传统挂篮在桥梁施工中的优势和挑战,指出其面临机电液系统集成复杂度高、操作维护人员技术能力要求严、设备初始投入大等相关问题;探讨其在工程需求、技术创新和经济效益方面的发展影响因素;总结其向智能化、模块化、绿色化和经济化方向发展的趋势。

    2025年10期 v.65;No.620 103-109页 [查看摘要][在线阅读][下载 1555K]
  • 线间立柱雨棚钢结构检测及可靠性鉴定

    孙浩行;王博;刘威;

    在环境影响下,随着服役年限的增加,线间立柱雨棚面临安全性降低的问题。本文以某高铁线间立柱雨棚为例,全面检查钢结构病害情况并重点检测关键部位,通过数据检测、钢结构验算等对其进行可靠性鉴定。结果表明:评定结构可靠性等级为Ⅱ级,存在控制性缺陷,包括特定榀跨挠度超限、纵向系杆节点板缺陷、腹杆区格错位等。因此,提出加强日常巡查、修复涂层锈蚀、处理焊缝缺陷、监测桁架挠度、加固结构部件等建议,确保雨棚整体结构安全与耐久性,并维持其正常服役状态。

    2025年10期 v.65;No.620 110-115页 [查看摘要][在线阅读][下载 1419K]

隧道与地下工程

  • 隧道下穿工程施工多源不确定度控制决策研究

    谢颖斌;

    针对新建隧道下穿施工中,既有隧道监测数据受多源不确定度影响的问题,提出融合不确定度分析的施工控制标准并制定相关方法。基于某铁路隧道下穿既有公路隧道工程,采用A类不确定度评定方法,量化仪器设备、行车荷载及气候环境三因素对竖向位移监测的影响,获得位移速率与累计位移的合成测量不确定度,识别系统不确定度主控因素。建立多源不确定度施工控制标准数学模型,制定变形速率与累计变形量控制标准。工程应用表明:该标准通过计算实测值的超限概率,能有效降低风险并加强施工管控,与现行规范标准相比,可显著提升施工安全性。

    2025年10期 v.65;No.620 116-123页 [查看摘要][在线阅读][下载 1300K]
  • 拼装式定位榫在盾构隧道管片中的剪切力学特征

    林刚;晏启祥;罗世培;张君臣;付彬;

    管片环缝错台是盾构隧道常见的问题。本文依托国内某地铁盾构隧道工程使用的新型拼装式定位榫,通过力学试验分析了其抗剪性能,并结合数值模拟对试验结果进行验证。基于试验标定的定位榫参数,建立管片-定位榫-螺栓三维精细化模型,研究了定位榫管片结构的剪切力学特征。结果表明:定位榫位移与剪力之间的力学关系可以分为随机错动阶段、弹性剪切阶段和塑性剪切及破坏阶段。定位榫可为螺栓提供更大的变形空间,在保证管片结构强度的情况下允许螺栓发生一定变形,即使环缝错台量超过了螺栓孔的允许变形量,螺栓孔周围的混凝土也不至于被挤坏,保证了混凝土、螺栓及定位榫均完好。拼装式定位榫管片在剪切过程中环缝错台的发展可分为静摩擦阶段、弹性错动阶段和塑性错动阶段,环缝最大错台量与轴力之间满足二次函数关系。增加定位榫的厚度有利于减小环缝错台量和保护螺栓,建议定位榫厚度设计值大于17.5 mm。增加定位榫的刚度对保护管片和螺栓有利。

    2025年10期 v.65;No.620 124-132页 [查看摘要][在线阅读][下载 1783K]
  • 邻近营业线地基隔离桩防护效果离心模型试验研究

    秦尚林;杨莹;陈尚勇;毛鹏恺;李剑;

    为研究新建铁路路基与营业线铁路路基坡脚相接条件下,隔离桩桩长和桩间距对防护效果的影响,本文以上海地区深厚软土层某既有铁路工程为背景,进行了两组离心模型试验。结果表明:隔离桩桩长是影响既有线路路基附加沉降和隔离防护效果的关键因素,桩长越长,水平位移沿深度方向的分布更趋于线性,对既有线路路基水平位移控制效果越明显,隔离防护作用越大;在上软下硬土层条件及特定桩基加固工况下,当隔离桩桩间距分别设置为1.2、2.5 m时,新线施工过程中隔离桩对邻近营业线地基的隔离效果无明显差异;新线加固桩的加固效果对隔离桩和既有线路路基的沉降和水平位移有显著影响,当加固桩桩底承载力充足时,桩顶附近水平位移相对较小,有助于减小对既有路基的影响。

    2025年10期 v.65;No.620 133-140页 [查看摘要][在线阅读][下载 1476K]
  • 铁路隧道下穿机场通道受损结构修复方案安全性分析

    龚伦;孙宇泰;王庆超;郭晓航;谭凌;

    依托重庆江北机场铁路隧道下穿机场航宾大道通道(简称机场通道)工程,提出机场通道的修复方案。建立三维数值模型,对拆除临时钢管柱前后机场通道的变形和受力进行了分析。数值分析结果表明:在基础加固、结构修复过程中,机场通道框架结构的变形和应力变化较小;其中C、D轴处的临时钢管柱拆除对框架结构影响较大,钢管柱拆除后C、D轴之间沉降差为2.1 mm,最大拉应力、最大压应力分别为1.687、4.366 MPa。通过对机场通道的变形、应力和差异沉降分析,研究了拆除支撑和修缮过程中结构的安全性,验证了修复方案的合理性。采用综合裂损修复方案,成功完成了机场通道的修复工作,证明了修复方案安全、可靠。

    2025年10期 v.65;No.620 141-147页 [查看摘要][在线阅读][下载 1593K]

工程材料

  • 纳米改性超高韧性混凝土力学性能及水化机理

    龚雪强;庞帅;黄增才;殷胜光;程兴旺;万美萱;崔圣爱;

    为探究纳米SiO_2掺量对超高韧性混凝土(STC)力学性能及水化机理的影响,制备了4种纳米SiO_2掺量(0、1%、2%、3%)的STC,测试其工作性能与力学强度,并结合差热分析和水化热测试,研究了不同纳米SiO_2掺量下STC的水化机理。结果表明:纳米SiO_2的掺入使STC工作性能降低,力学性能得到提高,随着掺量的增加,抗压强度和劈裂抗拉强度均先增大后减小,2%掺量对力学性能的改善效果最优。薄层夯捣工艺有助于提高STC抗折强度,相比于常规工艺,2%掺量下STC的28 d抗折强度提升了56.1%。纳米SiO_2能够缩短水泥水化的诱导期,加速水泥早期水化进程,28 d龄期时Ca(OH)_2吸热峰面积随纳米SiO_2掺量增加先减小后增大,2%掺量对Ca(OH)_2的消耗最为显著。

    2025年10期 v.65;No.620 148-153页 [查看摘要][在线阅读][下载 1374K]
  • 纳米SiO2对C60高强混凝土性能的影响

    李林香;谭盐宾;杨鲁;葛昕;郑永杰;王浩;王志勇;

    本文通过试验研究了不同纳米SiO_2掺量对C60高强混凝土抗压强度、抗折强度和电通量的影响,并通过压汞试验、热重分析以及扫描电子显微镜分析水化产物孔隙结构和微观形貌,揭示纳米SiO_2对混凝土性能的影响机理。结果表明:考虑成本因素,掺入不同掺量纳米SiO_2后,混凝土抗压强度和抗折强度均有所提高,电通量有所降低,综合性能有所提升。纳米SiO2掺量为1%时较为合适,此时混凝土在3、7、28、56 d龄期的抗压强度较基准组分别提高5.3%、9.6%、9.7%和2.3%;3、28 d龄期抗折强度分别提高9.3%和2.4%;28、56 d电通量分别降低14%和10%。纳米SiO_2参与混凝土水化反应,与混凝土中的Ca(OH)_2反应生成C-S-H凝胶,改善水泥石内部微观形貌和孔隙结构,同时纳米SiO_2可以物理填充混凝土内的毛细孔隙,提高混凝土的密实度。

    2025年10期 v.65;No.620 154-159页 [查看摘要][在线阅读][下载 1212K]

智能建造及其他

  • 铁路隧道数字孪生地质系统技术架构

    李新宇;朱建生;王万齐;史瑞昌;马伟斌;高红杰;

    针对铁路隧道施工中地质认知不清、灾害防控被动的问题,提出铁路隧道数字孪生地质系统的概念、架构和技术方案。铁路隧道数字孪生地质系统是基于数据驱动来实现目标地质实体与数字地质实体间各要素动态迭代的系统,主要服务于施工安全预警和动态设计优化。该系统采用四层架构设计,包括物理层、资源层、孪生层和服务层,集成了多源数据融合、数字实体建模与更新、多物理场仿真、知识图谱推理等关键技术。数字孪生地质系统概念、架构和技术的提出为破解隧道地质不确定性这一难题提供了新路径。未来需重点突破物理机理与数据驱动融合建模、边缘智能计算加速、典型隧道场景试点等挑战,推动隧道施工从“被动抢险”到“主动设防”的根本性转变。

    2025年10期 v.65;No.620 160-165页 [查看摘要][在线阅读][下载 1112K]
  • 基于SE-ResNet18-KNN的隧道围岩分级方法

    景建军;

    针对传统围岩分级方法存在主观性强、力学特征描述不全面、地下水影响量化分析不足等问题,以西渝高速铁路(西安—重庆)华蓥山隧道为背景,提出了基于SE-ResNet18-KNN的围岩分级方法。采集隧道掌子面图像建立数据库,在ResNet18网络中嵌入SE注意力机制实现围岩节理裂隙和地下水特征识别,结合图像处理提取节理参数,最终通过KNN算法实现围岩等级判定。结果表明:引入SE注意力机制使模型准确率从87.6%提升至92.4%;模型对节理裂隙和地下水特征的识别准确率分别为92.4%、90.7%,有效实现了围岩地质特征识别;对比20组现场BQ分级数据,基于KNN算法的围岩分级结果与现场Ⅲ~Ⅴ级围岩划分具有较高一致性。本文方法实现了地质特征自动识别与参数量化相结合的精准分级,可为围岩分级提供参考。

    2025年10期 v.65;No.620 166-172页 [查看摘要][在线阅读][下载 1424K]
  • 山区铁路沿线中小河流洪水致灾机制

    杜晓燕;李彦军;李健;黄启迪;田彪;

    山区铁路沿线降雨时空分布特征的研究表明:四川、云南等地铁路沿线降雨次数最多,西南区域主雨季普速铁路雨量、频次和综合风险指数明显增加,叠加复杂地质地形、易发地震和全球气候变暖影响,可能是未来铁路雨量警戒防御的重点区域,威胁铁路运营安全。本文通过选定山洪易发典型区域,依据现有水文模型理论,结合该区域山区铁路沿线的流域特征,研究了降雨径流模型,确定了模型关键模型参数,揭示了暴雨山洪的机理。

    2025年10期 v.65;No.620 173-177页 [查看摘要][在线阅读][下载 1185K]
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