铁路工程

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铁路上的各种土木工程设施。修建铁路的勘测设计、施工、养护、改建各阶段所运用的科学和技术。

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铁路工程路基设计法探索
极限状态法设计原理 极限状态设计方法以概率论为基础、以可靠度指标衡量可靠性、以分项系数的设计表达式进行设计,因而使地基设计更加合理。岩土工程的极限状态是指岩土工程能够满足设计规定的某一功能要求的临界状态,超过这一状态,岩土工程便不再满足设计要求。它是区分岩土工程的工作状态为可靠或不可靠的标志,一般可分为承载能力极限状态和正常使用极限状态两类。在进行地基处理设计时,将变异性较大的设计参数视为随机变量,变异性不大的参数可视为定值,由这些设计参数组成描述地基的函数Zg(X)称为地基的功能函数。功能函数有3种情况:当Z0时,表明地基处于可靠状态;当Z0表明地基处于极限状态,此方程称为极限状态方程;当Z0时表明地基处于失效或者破坏状态[4-7]。岩土工程可靠度是指岩土工程在规定的时间、条件下,完成预定功能的能力,可靠度由可靠指标衡量。对地基处理来说,完成各项预定功能的标志则是满足铁路稳定性(包括承载力)、工后沉降及差异沉降3方面的要求[3]。比如地基沉降的可靠度就是地基沉降小于某一允许值的概率,按照可靠度理论,其功能函数可以表示为(式略)式中,S为允许沉降,w为沉降计算值,12(,,)cnXXXX为随机变量。当g(X)0时,表示沉降没有超过允许沉降,对应的概率用rP表示,即为路基沉降可靠度;当g(X)0表示路基沉降超过了允许沉降,用超越概率fP表示。显然可靠度与超越概率间存在互补关系1rfPP。设Z为正态分布变量~(,)zzZNm,引入符号/zzm,为一无因次系数,称为可靠度指标[8]。如果直接采用目标可靠性指标进行设计,计算过于繁琐,从设计人员的工作习惯及国际标准接轨考虑,设计时采用隐含目标可靠度的分项系数以及标准值和结构重要系数组成的设计表达式计算。虽然设计表达式与定值设计法相似,但两者的内涵是不同的,分项系数能够全面考虑目标可靠度指标,同时反映各变量的敏感度与变异性质。地基处理在设计原理和方法上与结构工程有相似之处,可以充分借鉴结构工程部分研究成果。但地基3处理设计与结构设计有本质上的区别,不能完全照搬结构工程可靠性分析的原理,主要体现在以下方面:(1)岩土参数复杂。由于地基土是由漫长的地质年代形成,受不同的环境因素、化学物理过程的影响,所以土体参数的空间变异性很大;土性参数又有自相关性,应该用随机场进行描述,且不同土性参数之间存在互相关性。(2)岩土应力应变关系复杂。岩土体是一种高度非线性体,不同的应力水平,变形差异很大。路基地基稳定性、沉降计算分析方法、计算模型往往需要进行一些简化处理,导致计算结果与实际情况往往有一定的差异。(3)岩土边界条件复杂。岩土工程实际研究的范围较大,工程计算分析中考虑的边界是近似和模糊的,计算时需要对边界条件进行简化处理。(4)外界环境对地基处理措施的可靠性影响大。地基在不同天气、地下水等外界环境影响下表现出不同的物理力学特性。(5)施工质量不确定性大。由于岩土工程是隐蔽性工程,施工工法、施工水平及施工质量对地基处理的影响巨大。因此,软土地基处理设计中存在大量不确定因素必须加以研究。由于岩土工程性质复杂,导致岩土工程可靠度研究发展缓慢,远远落后于结构工程可靠度研究。基于概率论的地基处理极限状态设计方法涉及到地层条件、边界条件、荷载条件、计算模型、设计条件以及施工条件等各方面因素,应贯穿于勘察、试验、设计、施工等全过程,要完整的解决上述各因素的概率统计方法,使之定量化,最终提出适用的地基处理极限状态设计表达式以及分项系数和有关参数。由于铁路地基处理是采用稳定性(包括承载力)和沉降双重控制设计的。所以要进行可靠度的完全分析,必然是以稳定性(包括承载力)极限状态、沉降控制极限状态和差异沉降极限状态三种极限状态综合控制的结果。欲实现完全的可靠度分析,就需要引入系统可靠度分析方法,才能反映软土地基处理可靠度的全貌。
铁路专线中哈大客运专线沈哈段桥梁设计特点
1桥梁工程哈大客运专线沈哈段特大桥合计358.368km/47座,大中桥4.149km/17座。伊通河特大桥桥长57.378km,为本段最长桥梁。新开河特大桥主跨1-138m钢箱双叠拱桥为本段单跨最大。第二松花江特大桥主跨(48+5-80+48)m连续梁联长497.5m,为本段联长最大。本段桥梁类型统计见表1。梁部结构采用预应力混凝土简支箱梁,孔跨布置以32m梁为主,24m梁为辅。全桥梁跨统一,有利于预制架设、维修养护,同时桥梁建成后整体景观效果较好。当受河流、立交、管线等条件控制时,则采用大跨预应力混凝土连续梁,梁跨类型以(32+48+32)m、(40+56+40)m、(40+64+40)m、(48+80+48)m、(60+100+60)m连续梁为主。桥墩设计应结合桥下流水情况、全桥墩高分布情况,遵循墩型统一、相邻桥墩刚度相近、施工方便的原则,一般条件下同一座桥墩型尽量保持一致,应优先选用圆端形桥墩,带顶帽托盘,墩身较低时采用直坡实体墩,墩身较高时采用空心墩。桥台均采用矩形空心桥台。根据工程地质与水文地质、最大冲刷深度等条件,选用明挖基础、挖井基础或桩基。墩台基础类型主要采用钻孔灌注桩基础(1.0m、1.25m、1.5m、2.0m钻孔桩为主)。一般墩台基础采用1.00m桩径,跨越河流具有水流冲刷的采用1.25m桩径。桥面系工程部分除满足本专业要求外还应与轨道、通信、信号、电力、环保等专业紧密结合,满足各专业附属设施的使用需要和接口预留。
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[工程那些事儿] 零基础带你读懂地铁是怎么样炼成的
铁路工程造价管制探索
铁路工程预算文件的质量管控
概预算文件编制依据 项目建议书及可行性研究的投资估算,初步设计概算、修正概算及施工图预算的编制都必须依据国家、铁道部及有关各省(市)自治区现行规定的方针和政策、铁道部颁布的法规性文件、调查收集资料、设计文件以及各阶级的批复文件。法规性文件(1)铁道部发布的《铁路基本建设项目预可行性研究、可行性研究和设计文件编制办法》、《铁路基本建设工程投资(预)估算编制办法》、《铁路基本建设工程设计概(预)算编制办法》、《铁路工程施工机械台班费用定额》、《铁路工程建设材料基期价格》、《铁路工程建设设备预算价格》。(2)铁道部颁发的《铁路工程估算指标》、《铁路工程概算定额》、《铁路工程预算定额》及各地方政府、定额站发布的有关补充规定,并注意在不同时期部分内容的修改和调正。(3)中华人民共和国土地管理法、环境保护法、水土保护法、森林管理法、矿产法、文物管理法及国家物价局、财政部颁发的《土地管理系统部分收费和项目标准》。(4)建筑材料运杂费计算方面的文件,如铁道部颁布的铁路运杂费收取的文件、交通部水运运价规定、各省(市)自治区交通厅关于汽车运输价格和装卸费的规定文件。(5)养路费和车船使用按各省(市)自治区交通厅、物价局及税务局发布的文件规定、标准办理。(6)供电贴费按照国家计委批准水利电力部关于供电工程收取贴费的暂时规定执行。(7)勘察设计费按国家物价局、建设部的有关文件规定执行。(8)各省(市)自治区《建筑工程预算定额》、《建筑安装工程费用定额》。各阶段的批复文件批复文件一般包含:线路主要技术标准和方案、建设项目的总工期、资金来源和建设投资总额。线路主要技术标准和方案提供施工组织设计与概算编制的总体思路;项目总工期是编制施工进度图依据;建设资金来源是确定建设贷款利息的依据。若资金筹措采用贷款方式,需了解分期贷款的额度、利息以及贷款时间和还款时间。若利用外资贷款,一般会附加一些特殊规定,应充分了解贷款细则后,计列条目。各设计阶段的工程数量项目建议书、可行性研究报告、初步设计文件及施工图设计文件中的工程数量是编制投资估算、设计概算、修正概算及施工图预算的依据。工程数量的计算准确性对编制估算、概算及预算十分重要,直接影响到工程造价的正确性与编制质量。
探微铁路工程施工组织设计与过程控制
1施工准备要充分 在铁路高速发展的进程中,坚持科学发展、安全发展是加快推进铁路发展的重要保证。这就要求施工作业要遵循客观规律,从施工准备、辅助作业到基本作业都要结合现场主观、客观条件,融合现代安全管理理念,用科学的方法进行筹划与组织。施工准备工作充分,对发挥人的积极因素,合理组织人力、物力,加快施工进度,提高工程质量,降低工程成本起着重要的作用。在施工准备工作中,准备内容包括施工组织准备、事故调查、技术准备和现场准备。其中做好施工调查是施工组织设计经济合理的前提条件。必须对施工现场的具体情况做细致深入的调查研究。根据施工调查,了解现场全面情况以及在整个工期内涉及到的作业影响因素,不同的工程项目,施工调查的内容各有侧重,具体问题要具体对待。如果急于开工,准备仓促且流于形式,实施过程中必然会出现许多问题,如果这些问题又难于当场解决,肯定致使施工中断,浪费资源且延误工期,这样的施工准备也就失去了指导施工的作用。相反,则起到运筹帷幄、有条不紊指导施工的作用。例如,在中铁六局太原铁建承建的秦皇岛煤四码头专用线上某中桥的施工过程中,在其准备工作阶段做现场施工调查时,桥址所在位置地面干涸,场地开阔,无任何施工障碍,地形条件较好。如果就以此表面看似良好的作业环境安排布置施工现场,这样的施工调查不够深入,以此布置施工现场欠妥。因为桥梁工程的施工调查要抓住桥涵工程的特点,必须通过现场翔实的调查,明确作业地点季节、水文、气候特征,随着施工进度的推进,适时指导具体的作业内容。施工调查粗放,缺乏前瞻性,一些可能出现的问题没有预料到,更谈不上采取怎样的应对措施,一旦问题出现,难于控制局面,后果不堪设想,势必给施工造成损失。事实上,当时在做了进一步的调查后,从水文资料上可以看出,该桥所在地理位置,每年雨季时节,地面水位将上升1m以上,有的地方达到2m。有此关键翔实的水文调查资料,施工现场布置就可做到有备无患,合理规划现场,对材料、机具、临时房屋设置好防雨、防潮、防淹措施。另外,施工开始期间正值雨季,通过对技术文件的重新复核与分析,发现原设计中明挖基础的施工方法不适,在与设计单位协商后,变更设计为沉井基础施工。可见这些问题的提前预见,采取有效措施及早处理,避免了雨季水位上升造成的各项损失,保证了工期,提高了效益,使施工过程得到有效控制,真正做到有备无患。
铁路工程的投资估算应用
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铁路工程材料调差工程造价及控制探微
1材料价格波动对工程造价的影响 在市场经济体制之下,材料价格并不十分的确定,它具有一定的波动性,近年来,在建设工程领域我国面临着又一轮的物价波动,总体上而言,各类工程材料的价格是呈现一种上涨的趋势,特别是建设工程中用量巨大的水泥、钢筋和火工品等一些主要的原材料。基于这种原因,在此将以具体的工程实例来对材料价格的波动对于工程造价的影响进行简要的分析,从而为铁路工程建设过程之中的造价控制提供一定的参考。某新建铁路某标段,工程路线全长17.453km,包括有桥涵工程、轨道工程、路基工程等一些铁路项目工程。工程的总造价为98472.24万元,其中隧道工程占比47.64%,桥梁工程占比42.61%,路基工程占比9.63%,轨道工程占比0.12%。对工程造价的编制办法采用的是《铁路基本建设工程设计概算编制办法》,采取的调差方法是按照《关于铁路工程定额和费用进行调整的通知》,并根据铁道部每年所发布的材料价差系数对材料的价差进行调整。根据本工程的工程特点,影响铁路工程造价的主要材料价差因素是钢筋、水泥、火工品等主要材料的市场行情。由于在工程建设的这一时期内,工程的主要材料都呈现一种上涨的趋势,故而我们主要就主要原材上涨对工程造价的影响进行简要的分析。在2011年的上半年,工程完成的工程站合同额的11.32%,主要材料上涨对总造价的影响为1.41%;2011年的下半年完成工程合同额的19.43%,主要材料上涨对工程造价的影响为5.23%;2012年的上半年完成工程合同额的23.16%,主要材料的上涨对工程造价的影响为5.45%。根据对各个材料的单独分析表明,当几大原材料同时上涨10%时,对铁路的桥涵工程造价影响为3.87%,对路基工程造价的影响为1.92%,对于隧道工程造价的影响为4.23%,对于整体工程的造价影响则高达3.62%。就单项材料而言,水泥每上涨10%,对于工程的整体造价影响为1.20%,钢材的价格上涨10%对于工程的整体造价影响为1.45%,火工品没上涨10%,对于工程的整体造价影响为0.35%。且同一材料的价格波动,对于工程的不同分部分项工程的影响程度时不一样的。
工程量单对铁路建设的作用
铁路工程的施工图预算
铁路工程物资协商历程综述
铁路工程中涵洞的重要性
当涵洞变形裂缝,虽经用水泥砂浆或环氧树脂砂浆填塞,但裂缝继续扩大或危及安全时,应对该管节洞身进行临时加固,由于加固增设临时结构导致涵洞孔径有所减少,故对水流通过情况在必要时应特别观测,并应对这些涵洞进行修理、加固或改建。6)严寒地区,对涵洞两端应检查有无冻害,并查明是否因基础过浅所造成。净空检查除设洪峰尺以外,平时大雨洪水季节应对水流通过涵洞情况进行观测。运营线上涵洞应能通过规定频率(50年一遇)及历史上最大洪水。如发现入口处实际洪水位不小于倍涵洞高(有压涵洞除外)及洞内净空小于规定,或有严重泥石流影响排洪者即为孔径不足,应有计划地进行扩孔或改建。河道排水检查与出口铺砌裂损冲刷检查涵渠需保证排水畅通,特别要注意水流是否从涵洞底下流过,有无潜流,冒水及基底被掏空现象。涵洞与路基相互关系非常密切,应检查涵洞附近路堤土壤排水是否良好,这可以检查涵洞圬工边墙或拱圈有无潮湿及渗水现象来判别。水流进入涵洞入口,流速加大,可能冲刷路堤边坡,故应检查路基坡面,锥体填方铺砌是否无冲刷沟,塌陷积水等情况。涵洞出口处流速更大,冲刷力强常造成涵洞的损坏,所以对下游洞口河床的铺砌及基础应作检查。检查河床铺砌范围是否适宜,铺砌厚度是否有被冲刷损坏,消能设施是否起作用等。防水层及沉降缝的检查经常遇到下列两种情况:1)涵洞内的水流特别在有压力状态下(例如倒虹吸管)由涵洞向路基渗水漏水,这会引起土壤含水或冲空;2)过人涵洞(如地道等),由路基向洞内渗水漏水,既影响涵洞的正常使用且含泥的水更会使路基逐渐掏空。洞口墙及防护设备状态的检查检查端墙、翼墙、护锥状态是否完好,有无因土压力、冻害等引起的倾斜、挤出、裂缝和损坏等。渡槽和变形等检查对跨越铁路的渡槽应测量其限量,检查其工程质量,有无漏水及冲刷路堑、边坡等情况,倒虹吸管应加强有无浸水和漏水的细致检查,以防止压力水外渗浸软路基,严重时路基被净空道床坍塌、翻浆冒泥、线路变形,将直接危及行车安全。
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