- 马俊;
目前铁路工程多利用单北斗定位技术对单一类型基础设施变形监测，缺乏北斗与其他GNSS(Global Navigation Satellite System)系统组合模式下对多种基础设施的监测精度分析，且忽略了有色噪声对监测结果的不利影响。为确保北斗定位技术对铁路不同基础设施变形监测的适用性，提高监测精度，引入有色噪声滤波方法，利用GPS/BDS定位技术，对铁路大跨度斜拉桥和隧道口高边坡两类基础设施分别进行短期和长期变形监测。其中对于大跨度斜拉桥，监测桥梁在荷载情况下瞬时变形、固有频率以及关键位置的短期周期性变形；对于隧道口高边坡，监测边坡长期位移趋势。实验结果表明，高频GPS/BDS变形监测可精确捕捉铁路桥梁在列车荷载下的瞬时变形特征，准确识别桥梁固有频率。通过有色噪声滤波处理，显著削弱变形监测时间序列中的闪烁噪声影响，闪烁噪声振幅降低约75%,同时铁路桥梁短期周期性变形参数和边坡长期线性变形参数估值的不确定度降低约88%,显著提升变形分析结果的可靠性。还探讨了在地理地质情况极端复杂山区环境中，顾及有色噪声滤波的GPS/BDS变形监测面临的挑战，提出结合地形高差的天顶对流层延迟修正、环境负载模型优化以及阶跃改正模型应用的变形监测时间序列预处理策略，旨在进一步提高变形参数的估计精度。
2026年04期 v.70;No.773 31-39页 [查看摘要][在线阅读][下载 3131K] [下载次数：80 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：4 ] - 谢智峰;魏晖;朱洪涛;杨飞;吴仕凤;赵琳渊;李昌;
为能在天窗作业条件下准确掌握高速铁路曲线状态，并为之后的维修作业提供依据，利用部分轨道内部几何参数与曲线控制点存在映射关系，设计了一种基于相对测量数据的高速铁路曲线控制点识别方法。首先，计算并比较不同类型轨道内部几何参数的信噪比，优选出线形特征较明显的水平(超高)参数作为识别方法的输入数据；其次，依据高速铁路曲线线形类型及输入数据的特征，设置PELT搜索算法的目标函数及识别策略，实现水平(超高)数据的概略分割与曲线控制点初次识别；然后，对概略分割的水平(超高)数据进行分段线性稳健估计，实现变点里程的精确估计与曲线控制点二次识别，以减小异常数据对识别精度影响；最后，基于模拟和某试验线的水平(超高)数据，验证了识别方法在蒙特卡洛仿真实验中的正确性及实测应用中的有效性。仿真实验结果显示，受检信号信噪比不小于40.09 dB时，控制点识别总误差估计为0.26 m;实测实验结果显示，往返数据识别误差≤1.346 m,而单程数据识别误差一般不大于0.2 m,识别结果具有较高的重复性。由于识别数据来源于轨道内部几何参数，避免了外部几何参数的测量，因此具有较高的效率，可用于高铁日常轨道质量评价并为轨道维修作业提供依据。
2026年04期 v.70;No.773 40-47页 [查看摘要][在线阅读][下载 1765K] [下载次数：330 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：1 ] |[阅读次数：2 ] - 冯青松;袁佳鹏;刘庆杰;张鹏;江煊;刘健;
道岔是铁路系统中重要的基础设施，同时也是轨道系统养护维修的难点所在。道岔区轨道结构复杂、钢轨薄弱，相较于其他钢轨更容易产生钢轨伤损。此外，由于钢轨探伤车无法全面掌握道岔区钢轨的状态，使其成为自动化检测的盲区。因此，监测道岔钢轨状态，及时发现钢轨伤损，是我国铁路运行发展的迫切需求。基于道岔尖轨的健康监测系统，利用以声发射为主的多传感器采集数据，并基于单类支持向量机(Support vector machine, SVM)算法和孤立森林算法(IF)两类无监督学习算法建立模型，运用模型对道岔钢轨单一声发射与多传感器数据进行分类识别，多传感器算法结果分类准确率、召回率和F1值均超过80%,AUC值超过70%,均优于单一声发射传感器10%以上。该方法充分发挥各类传感器的优势，解决道岔区钢轨声发射信号噪声复杂多变的问题。将其与传统有监督学习中的K-近邻算法进行对比，突出孤立森林和单类SVM两类模型在实测有损数据少甚至没有伤损数据问题方面的亮点。实现对道岔钢轨的服役性能长期监测，解决道岔区钢轨检测难点。
2026年04期 v.70;No.773 48-57页 [查看摘要][在线阅读][下载 2515K] [下载次数：318 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：3 ] - 张凌之;杨喆;刘维正;吕少宏;顾慧;汤奇;
为研究加芯搅拌桩复合地基荷载传递及承载特性，以单桩复合地基单元体受力与变形特征为基础，采用理想弹塑性模型表征加芯搅拌桩复合地基芯桩-水泥土桩界面、水泥土桩-桩间土界面的荷载传递特征，构建加芯搅拌桩复合地基芯桩、水泥土桩、桩间土之间的荷载传递与受力变形分析模型，推导三者单元体的应力与变形计算公式，提出加芯搅拌桩复合地基荷载传递规律计算方法。通过与工程实例对比分析，验证该方法的可行性，并结合工程算例对加芯搅拌桩组合特征、地基土特性以及荷载水平的影响规律进行系统分析。结果表明：加芯搅拌桩复合地基的荷载传递机制涉及芯桩、水泥土桩和桩间土三者协同工作，芯桩与水泥土桩组合形式及桩间距的不同导致含芯率、面积置换率对加芯搅拌桩复合地基荷载传递的影响不同，整体上相同复合桩身面积置换率下芯桩含芯率的增大有利于荷载向芯桩转移，芯桩荷载分担比呈增大变化趋势；外围水泥土桩模量的提升有利于荷载向复合桩转移，水泥土桩模量由50 MPa增大至200 MPa时，桩间土荷载分担降低5.9%～12.2%;桩间土性质对加芯搅拌桩复合地基桩土荷载分担影响明显，桩间土模量由5 MPa增大至20 MPa时，桩间土荷载分担增加36.4%～79.7%。研究成果可为路堤荷载下加芯搅拌桩复合地基优化设计提供依据。
2026年04期 v.70;No.773 58-70+76页 [查看摘要][在线阅读][下载 2276K] [下载次数：166 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：1 ] - 马帅;刘秀波;张志川;魏剑梅;
高速铁路连续多跨32 m简支梁徐变上拱变形传递至轨道表面会形成周期性高低不平顺。目前对于这种周期性不平顺主要采用抛物线函数或正弦函数表征其形状特性，但对于其幅值特性尚无合理表征方法。为了建立一套完整的32 m简支梁周期性高低表征方法，选取我国高速铁路4条典型线路的高低动态检测数据作为数据源；通过对比抛物线函数和正弦函数的拟合效果，验证了抛物线函数用于表征简支梁周期性高低形状特征的适用性；进而通过概率分布拟合与检验方法确定高低峰值的概率分布特性，并提出基于概率分布参数的高低峰值表征方法；最终将形状表征和峰值表征相结合，用于32 m简支梁周期性高低表征。研究结果表明：32 m简支梁周期性高低波形符合抛物线函数和正弦函数的形状特征，总体更接近于抛物线函数；建立基于抛物线函数的32 m简支梁高低分段表征公式，满足梁缝处高低幅值和一阶导数为零、分段处一阶导数连续；32 m简支梁周期性高低峰值近似服从极值分布，受徐变上拱发展程度影响，4条线路的高低峰值及其概率分布参数存在差异，平均值在2.8～3.3 mm之间，最大约为8 mm;在实际应用时，可以由极值分布位置参数和尺度参数线性组合估计高低峰值的各百分位数，用于表征简支梁徐变上拱不同变形程度对应的高低峰值。
2026年04期 v.70;No.773 71-76页 [查看摘要][在线阅读][下载 1633K] [下载次数：129 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：1 ] - 李慧;慕阳;曾鹏;
在中国地震频发、铁路网络遍布全国的背景下，地震灾害对铁路基础设施和高速列车运行安全构成重大威胁。因此，为降低地震带来的潜在损害并提高铁路运输的安全性，提升高速铁路地震预警系统的报警准确性显得尤为重要。针对高速铁路地震监测系统在复杂外部环境干扰下可靠运行的挑战，尤其是干扰信号混入地震实时监测信号导致地震预警不准确的问题，提出一种基于S波的P波识别修正方法。该方法旨在缓解地震预警过程中出现的P波捡拾错误问题，从而提高预警的准确性。通过综合考虑偏振特征、信噪比特征以及最大振幅比特征等多个识别修正参数，并结合小波分解法与AIC法，对识别错误的P波进行修正。本研究广泛使用国内外多种地震数据集，对不同地域地震数据的识别能力进行全面对比分析，特别关注P波捡拾错误地震数据的特征。实验结果显示，在561次样本数据中，共识别修正230次P波识别错误事件，同时维持判定其余331次P波识别准确事件。研究所述的技术可以作为一个并行处理模块，集成到现有的地震预警系统中，实时接收并处理数据，有效识别P波捡拾错误信号并输出准确的P波信息，确保地震实时监测系统报警信息的高准确性。
2026年04期 v.70;No.773 77-84页 [查看摘要][在线阅读][下载 1827K] [下载次数：114 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：1 ] - 胡家龙;安博洋;王平;
雨雪等天气导致的低黏着环境在长大坡道条件下直接影响车辆运行的稳定性与安全性。为研究长大坡道低黏着条件下的车辆运行稳定性，首先，构建考虑牵引加速行为的车辆-轨道耦合动力学模型，根据实验数据拟合随速度变化的黏着系数公式，以模拟长大坡道低黏着环境下车辆的牵引加速行为；随后，基于此模型，采用时域激励法对比分析长大坡道低黏着环境下的轮轨动态相互作用，并探讨牵引载荷大小、轨面不平顺以及长大坡道坡度3种因素对车辆运行稳定性的影响。研究表明，(1)在100 kN牵引载荷作用下，车辆在10‰坡度的长大坡道低黏着环境中加速时，轮轨横移量、轮轨法向力、纵向力均会随着速度的增加而逐渐偏移平衡位置，最终产生失稳现象。相比于无坡道，在10‰坡道上，车辆失稳速度提前约8 km/h。(2)牵引载荷大小、轨面不平顺以及长大坡道坡度均对车辆稳定性有所影响。随着牵引载荷增大、坡度提升以及施加轨面不平顺，车辆失稳速度会提前。
2026年04期 v.70;No.773 85-92页 [查看摘要][在线阅读][下载 3682K] [下载次数：230 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：2 ]
- 刘剑春;
为了寻找减小隧道列车活塞风对地铁联络通道防火门的风压作用效应的方法，提高防火门的使用寿命，提出设置智能闭合窗的地铁区间联络通道布置形式。以西安地铁为例，采用OpenFOAM软件，建立地铁隧道三维非稳态流动模拟模型，采用动网格方法模拟地铁列车在隧道内的实时运动，分析不同列车行车速度下增设智能闭合窗的地铁区间联络通道防火门表面风压及周边的活塞风流动特征。在此基础上，分析不同智能闭合窗布置组合的区间联络通道防火门表面平均风压和峰值风压时联络通道内的流场风速。结果表明：智能自动闭合窗的设置改变联络通道内的风流的路径，减缓风压差的形成，延长联络通道内防火门正压与负压之间突变时间达2 s以上，减小作用于防火门表面的瞬时力；当列车速度为50 m/s时，防火门所受的最大正压力和负压力可分别降低89.4%和77.3%;区间联络通道一侧内布置2扇智能闭合窗比布置1扇时，防火门表面正压减弱最大可达85.8%,负压减弱最大可达45.9%。设置智能闭合窗是一种有效减小防火门受活塞风作用效应的技术措施。
2026年04期 v.70;No.773 124-130+140页 [查看摘要][在线阅读][下载 2334K] [下载次数：111 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：4 ] - 张迪;周建军;任亚坤;李凤远;陈奎元;王少锋;
盾构管片上浮是盾构法隧道施工中普遍存在的问题，特别是对于越江大直径盾构隧道。为探讨水下大直径盾构复合同步注浆工况下管片的上浮规律及影响因素，依托江阴第二过江通道大直径盾构工程，基于有限差分数值软件建立盾构管片上浮模型，采用考虑土体加卸载路径的塑形硬化(PH)本构模型，并考虑上浮力、注浆压力以及浆液弹性模量分阶段变化，进行单-双液复合注浆的分区域模拟，通过模拟结果分析并与现场数据对比验证数值模型的合理性；基于数值模型开展水下大直径盾构施工隧道不同地层及施工因素对管片上浮的影响规律分析。研究结果表明：盾构管片上浮量在时间上随浆液的凝固分为快速增长段、缓慢增长段和变形稳定段，各阶段上浮量分别占总上浮量的54%、32%和14%,在空间上沿隧道开挖方向随距盾尾距离的增加管片上浮量逐渐增大，距盾尾距离超过6 m后管片上浮量逐渐趋于稳定；管片上浮量随隧道埋深增大逐渐减小，注浆压力由100 kPa增加至250 kPa,管片累计上浮量仅增加2%左右，对管片上浮影响甚微；地层力学性质对管片上浮影响最大，浆液弹性模量与管片上浮量呈负相关，掌子面泥水压力越大，管片上浮量越大，适当降低掌子面泥水压力和提高浆液弹性模量及隧道埋深能够有效控制管片上浮。
2026年04期 v.70;No.773 131-140页 [查看摘要][在线阅读][下载 3280K] [下载次数：308 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：3 ] - 蒋雅君;郑屹;宿耀坤;喻良敏;徐建奇;
钙溶蚀引起的混凝土钙离子析出是造成隧道排水系统结晶堵塞的主要原因，使用玻璃粉替代部分水泥可以增强混凝土的抗钙溶蚀能力，但其在初期效果有限。为提升玻璃粉对混凝土抗钙溶蚀能力在水化初期的效果，通过室内接触溶蚀试验研究3种碱激发方式对掺玻璃粉混凝土试块抗钙溶蚀性能的影响。研究结果表明，不进行碱激发只掺入20%玻璃粉能够减少43.43%的钙离子析出；碱激发后，在溶蚀第5 d,碱激发组试块减少钙离子析出的效果能达到不使用碱激发试块在第25～30 d的效果；使用氢氧化钠单独激发、硅酸钠单独激发以及氢氧化钠和硅酸钠复合激发在试验期间内减少钙离子析出的效果分别为62.96%、49.50%和57.69%。然而，在溶蚀第56 d时，碱激发试块中的Ca(OH)_2含量没有明显减少，这表明在长期溶蚀过程中，碱激发对玻璃粉火山灰活性的提升效果有限；使用硅酸钠单独激发时，在溶蚀第56 d时其试块中Ca(OH)_2含量反而高于未碱激发组试块，这表明长期状态下硅酸钠不利于玻璃粉的火山灰活性发挥。基于本研究结果，推荐使用氢氧化钠单独激发方式提升掺玻璃粉混凝土的抗钙溶蚀能力。
2026年04期 v.70;No.773 141-146+181页 [查看摘要][在线阅读][下载 2007K] [下载次数：243 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：2 ] - 陈东平;黄强兵;史亮;苟玉轩;李晓杰;
为了研究地表堆载对城市地铁盾构隧道纵向变形的影响，将隧道视为Kerr地基模型上的Euler-Bernoulli梁，以Boussinesq解求得地表堆载产生的附加荷载施加于隧道上，采用中心差分法并结合隧道两端边界条件求出隧道变形解析解。通过与有限元数值模拟以及工程监测数据对比，验证Kerr地基模型在计算堆载对隧道变形影响方面具有良好适用性，且相比于退化解Pasternak和Winkler地基模型，其在预测堆载作用引起的隧道变形时准确度更佳，并进一步分析堆载作用位置、地基弹性模量、隧道埋深等因素对隧道纵向变形的影响。结果表明，地表堆载会引起隧道纵向产生漏斗状变形；划定隧道控制保护区域可有效降低堆载对隧道的影响，当堆载偏移距离>1.5倍隧道直径时，隧道最大变形可被控制在10 mm之内；采用地基处理增大地基弹性模量来抵抗变形的效果有限，当地基模量增大到22 MPa时，隧道最大变形仅能控制到20 mm;增加隧道埋深可减小隧道受影响范围和最大竖向位移，当隧道初始埋深增加2倍时，隧道受影响范围和最大竖向位移均出现约30%的降幅。
2026年04期 v.70;No.773 147-155页 [查看摘要][在线阅读][下载 1776K] [下载次数：267 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：2 ] - 蔡东;罗龙;朱开宬;卢锋;
针对冻融循环作用下高纬度寒区隧道出现性能劣化和结构失效的问题，开展混凝土冻融循环试验，研究冻融循环作用下混凝土强度劣化规律。建立变温条件下寒区隧道衬砌力学热力耦合数值分析模型，分析隧址区温度、保温层厚度和保温层铺设方式对隧道冻融圈、结构内力和损伤演化的影响。研究结果表明：(1)随冻融循环次数增加，混凝土弹性模量和峰值应力减小，峰值应变增加，进一步提出考虑冻融循环次数的混凝土全过程压缩应力-应变本构关系；(2)隧址区温度振幅越小、保温层越厚，围岩温度变化率和冻融分布范围越小，贴壁式保温层铺设方式的冻融范围更小，保温效果最好；(3)围岩整体冻胀使衬砌结构产生附加应力，围岩整体冻胀后衬砌结构最大拉、压应力位置不变，分别位于仰拱临空侧和拱脚临空侧；(4)寒区隧道损伤主要集中于仰拱区域，早期损伤程度较低，随运营年限增长，损伤区域不断扩大形成贯通裂缝造成仰拱破坏；(5)隧址区温度振幅减小和保温层厚度增加使衬砌结构损伤起始时间延后、服役年限增长，贴壁式保温层能充分发挥保温效果，当保温层厚度达到4 cm时，隧道不会产生冻胀损伤。
2026年04期 v.70;No.773 156-164+195页 [查看摘要][在线阅读][下载 4554K] [下载次数：418 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：3 ] |[阅读次数：2 ]