- 李志龙;
为解决铁路无人机巡检中存在的缺乏数据管理、照片分拣效率低、同工点不同期照片比对困难等问题，采用.NET应用框架和C#语言，以巡检计划、作业组、铁路区段、工点、巡检点位等对象为基准进行数据管理，结合无人机影像数据、三维GIS系统、动态线位等技术，研发一套适用于铁路工务巡检的软件系统，实现大量无人机图像的自动分拣、三维场景自动定位与高效管理、线位导航、多期无人机影像同视角对比、数据统计分析等功能。在某山区铁路开展试点应用，综合分析周期从2 d缩减至2 h,大幅提升工作效率。研究结果表明，利用多期无人机图像，结合重点工点三维精细模型进行比对分析，开展铁路工务巡检及关注点批注，并对巡检成果进行可视化管理，可有效优化无人机巡检作业流程，提高作业效率。研究成果能够改善铁路工务巡检的作业条件，快速完成全方位、无死角巡检，为山区铁路运营安全提供有力技术支撑。
2025年05期 v.51;No.241 1-6页 [查看摘要][在线阅读][下载 1459K] [下载次数：173 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：6 ] - 胡增明;徐元龙;李晓强;黄明翔;汪叶飞;宋子景;吴建;陈乔;
传统基于粒子群的无人机路径规划算法在处理复杂三维环境时，通常面临计算复杂度高、收敛速度慢、易陷入局部最优等问题，故研究一种基于改进粒子群优化(PSO)算法的无人机三维路径规划方法。在改进PSO算法中，通过自适应调整惯性权重和加速因子，引入动态邻域策略，平衡算法的全局搜索与局部开发能力，加快收敛速度。在模拟环境中对比传统粒子群优化算法(PSO)与IPSO的性能，实验结果显示，改进PSO算法不仅缩短路径0.7 km,而且飞行时间和能源消耗也分别减少1 min和5%。通过仿真实验验证该方法能够在复杂环境中快速生成满足约束条件的最优路径，与传统PSO算法相比，改进PSO算法在收敛速度、寻优精度和路径质量等方面均表现出显著优势。此外，该方法还具有良好的鲁棒性和适应性，能够处理不同复杂度和约束条件下的三维路径规划问题。
2025年05期 v.51;No.241 7-11+17页 [查看摘要][在线阅读][下载 1205K] [下载次数：590 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：5 ] - 李振昌;
地铁基坑工程具有建设周期长、施工风险高和工序复杂等特点，精准预测基坑变形趋势能够提前判断工程施工的安全风险，对于地铁安全建设具有重要意义。基于深圳某地铁基坑项目的墙顶沉降监测数据，在深入分析数据基础上采用K近邻算法进行缺失值插补，构建时间序列数据。为了更好地挖掘时序数据信息，分别基于混合BiLSTM、GRU和LSTM神经网络构建3种沉降预测模型，其中GRU和LSTM预测模型都包含3层神经网络，混合BiLSTM神经网络由前向LSTM和后向LSTM组成。对3种预测模型进行训练，分别利用20 d和10 d的监测数据，输出第213～233期和211～233期的预测值并与实测值进行对比。研究结果表明，混合BiLSTM、GRU和LSTM这3种沉降预测精度都较高，预测值接近实测值，大部分预测误差在亚毫米级；混合BiLSTM预测模型较另外两种预测模型具有更高的精度，并且能对长期沉降趋势做出较准确的预测，具有良好的沉降预测适用性。
2025年05期 v.51;No.241 12-17页 [查看摘要][在线阅读][下载 1239K] [下载次数：89 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：1 ] - 杨峰峰;杨毅辉;李川;晏红波;杨敬意;
在国内开展大地测量一般采用高斯-克吕格投影，而在东南亚、中东、北美等地多使用UTM投影。UTM投影在部分区域存在投影变形过大等情况，为了控制变形，需要进行投影变形长度改正。通过对UTM投影和高斯-克吕格投影原理的分析与研究，依托沙特阿拉伯NEOM新城新建交通隧道项目，对各种投影变形改正方法进行尝试和验算，总结出4种长度变形改正方式：独立坐标系、UTM投影改为高斯-克吕格投影、任意带改变抵偿高程面的UTM投影、建立测区变形方格网。经过验证，仅有建立测区变形方格网方法满足长度变形值≯20 mm/km要求，且计算简单方便。
2025年05期 v.51;No.241 18-24页 [查看摘要][在线阅读][下载 1333K] [下载次数：28 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：4 ] - 肖铭哲;张慧文;宁建标;赵振洋;
铁路巡防工作是铁路运输安全的重要保障，但当前存在巡防网格划分不合理、人员监管不到位、问题上报和处置困难等问题。提出一种基于GIS的铁路巡防智慧监管及生产调度一体化方案，融合卫星遥感、北斗高精度定位、GIS多维可视化及大数据分析技术，构建涵盖岗位布设、动态调度和质量评价的全流程监管体系。首先通过卫星遥感技术获取铁路沿线500 m范围内高分辨率影像，并结合GIS分析建立铁路安保区隐患数据库，开发可视化巡防岗位布设场景，动态优化巡防路径；其次，基于北斗定位技术实现对巡防人员实时位置追踪，设计电子围栏监管系统，结合历史轨迹数据构建巡防质量评价模型，包括巡防速度、停留超时次数等6项三级指标；最后，集成PC端“巡防智慧监管平台”与移动端“智能巡防App”,实现任务下发、轨迹记录、隐患上报与可视化调度功能。研究表明，该平台在广州局集团应用后，覆盖9条线路、794个岗亭及2 000余名巡防人员，通过“人防+技防+物防”协同机制，实现铁路巡防工作全要素可视化监管与精准调度，提升运输安全与稳定性。
2025年05期 v.51;No.241 25-30+37页 [查看摘要][在线阅读][下载 1833K] [下载次数：101 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：1 ] - 陈坤;邱春洪;孔得辉;周涛;樊海刚;罗枫;
为了探究新建日兰高速铁路菏泽至曲阜段的安全性与稳定性等问题，采用小基线集合成孔径雷达差分干涉测量技术(SBAS-InSAR),通过处理哨兵一号(Sentinel-1)A卫星的高分辨率雷达影像数据，实现对地表时序形变的高精度监测。在具体实现过程中，选取2018年12月至2023年2月这一时间跨度内的卫星影像数据，利用小基线集干涉，有效削弱大气干扰和地表覆盖物的影响，提取出地表微小的形变信息。结果显示，日兰高铁菏泽至曲阜段存在菏泽沉降区和兖州沉降区，其中兖州沉降区最大年沉降量达到20 mm;菏泽沉降区最大年沉降量达到36 mm。这些沉降区域的形变与地下水位波动及地下矿产资源的开采活动密切相关。特别是在古城煤矿采空区，地表形变梯度极大，对高铁线路的安全构成潜在威胁。新建日兰高铁菏泽至曲阜段的地表形变不容忽视，需加强对沉降区的持续监测，以预防潜在的灾害事故。研究结果可为高铁建设和运营过程中的安全风险评估提供科学依据。
2025年05期 v.51;No.241 31-37页 [查看摘要][在线阅读][下载 2199K] [下载次数：96 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：5 ] - 周涛;陈坤;罗枫;孔得辉;刘志;
如何实现快速、准确、低成本地识别绿色植被信息并计算区域植被覆盖度，已成为铁路边坡创面修复中亟待解决的问题。借助无人机低空遥感技术获取川青铁路(青白江至黄胜关段)跃龙门隧道进口端洞顶边坡创面的高空间分辨率可见光影像，利用可见光植被指数结合阈值分割的方法识别边坡创面范围内绿色植被信息并计算植被覆盖度。研究结果表明，绿蓝比指数(GBRI)结合双峰直方图阈值法可以快速、准确地识别边坡创面可见光影像中绿色植被信息，识别结果总体分类精度为97.12%,Kappa系数为0.922 0;根据最优识别结果统计并计算修复后的边坡创面植被覆盖度，计算结果为84.28%,表明在采取一系列边坡防护及植被修复措施后，该边坡创面的植被覆盖度较高，修复效果较为理想。该研究为铁路边坡创面植被修复效果的评价工作提供一种可行方法。
2025年05期 v.51;No.241 38-44页 [查看摘要][在线阅读][下载 1939K] [下载次数：83 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：1 ] - 李佩奇;
陡峭山区超长隧道高程控制测量中，常因重力异常与正常水准面不平行性导致高差闭合差等问题，为了量化物理场改正机制的影响权重，以成兰铁路柿子园—跃龙门隧道群(洞内34 km、洞外107 km)为实验场，采用以下方法进行研究。(1)差异化重力点布设，洞外按地形梯度分段加密(平缓段10 km/点，陡峭段5 km/点),洞内以2 km间隔布设，共布设重力点56个(洞外36个，洞内20个);(2)多源数据融合建模，基于实测重力数据及纬度梯度公式，构建重力异常(λ)与正常水准面不平行改正(ε)的耦合修正模型；(3)闭合差动态解析，通过高差环闭合差分析，解析洞内外闭合差的空间分异机制。研究表明，重力异常改正占据主导地位，洞外闭合差修正中λ占比87%,洞内闭合差修正中λ占比82%;综合改正后闭合差从26.2 mm降至5.0 mm,降幅为80.9%,残余误差主要由高频微重力波动及仪器累积误差贡献。本研究揭示了重力异常与正常水准面不平行性在复杂地形隧道中的协同修正机制，提出一种“动态重力点加密”方案，闭合差修正效率较传统方法提升25%以上。
2025年05期 v.51;No.241 45-50+57页 [查看摘要][在线阅读][下载 1224K] [下载次数：20 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：3 ]
- 郝大为;江政律;黄威然;阳森;佟涛;王书涛;
为深入探究地铁深基坑在淤泥地区的空间效应特征，以深圳白石洲站地铁基坑项目为研究对象，采用现场监测与数据分析相结合的方法开展研究。针对地连墙侧向位移、坑外地表沉降及混凝土支撑轴力设置监测点，在不同位置与深度进行数据采集，并运用专业数据分析软件对获取的大量监测数据进行处理与分析。研究表明，基坑开挖时支撑轴力会出现降为0甚至受拉的情况，施工中需防范钢筋混凝土支撑受拉过大导致支撑与围檩脱开。基坑变形呈现明显空间效应，中间部分变形大于端部，坑外地表最大沉降稳定后控制在3.4‰开挖深度(H)内，且最大沉降位于距地连墙15～20 m(0.55～0.59H)处。地连墙围护结构侧向位移呈“中凸”状，最大侧向位移变化范围为(0.06%～0.3%)H,平均0.16%H。研究结果表明，施工中应着重关注支撑轴力变化，尤其防止其受拉；考虑空间效应，对基坑中间部位及远离端部的地连墙需加强监测与防控，确保基坑施工安全与周边环境稳定。
2025年05期 v.51;No.241 51-57页 [查看摘要][在线阅读][下载 1878K] [下载次数：43 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：3 ] - 王永;王功博;张生伟;孙东泽;
以铁力—伊春高速铁路(简称“铁伊高铁”)沿线高纬度岛状多年冻土为研究对象，针对93组多年冻土试样，开展室内融沉压缩试验，研究多年冻土在不同影响条件下的融沉特性，给出不同土质类型多年冻土的融沉系数、体积压缩系数与干密度、含水率的回归方程。研究表明，铁伊高铁沿线多年冻土主要以砂类土、黏性土和泥炭化土为固体土骨架，占比87.1%,多年冻土的融沉系数随固体土骨架颗粒粒径减小而增大；多年冻土融沉系数随着土体含水率增加而增大，随着干密度增大而减小；确定不同土质类型多年冻土的起始融化下沉含水量(细圆砾土4.94%、砂土6.46%、黏性土19.06%、泥炭质土70.57%)和最佳干密度(细圆砾土2.54 g/cm~3、砂土2.12 g/cm~3、黏性土1.67 g/cm~3、泥炭质土0.92 g/cm~3);随着多年冻土的固体土骨架粒径减小和有机质含量增加，起始融化下沉含水量逐渐增大，最佳干密度逐渐减小；在试验荷载(300 kPa)范围以内，多年冻土融化体积压缩系数随着荷载的增大而减小，且土体粒径越大影响越显著。
2025年05期 v.51;No.241 58-63+77页 [查看摘要][在线阅读][下载 1829K] [下载次数：69 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：2 ] - 王海峰;李鹏飞;吕治鹏;崔小普;葛照国;
为能更好分析砂卵石土在剪切过程中的体积变化及力学行为，建立砂卵石土直剪数值模型，并将数值结果与试验结果进行对比，研究剪切作用下砂卵石土的剪切带分布、速度场规律及力链网络分布，最后通过多个细观参数进行敏感性分析。研究表明，数值模拟结果与实验结果变化趋势基本一致。由于剪切作用，剪切盒内颗粒呈现向右向上的运动趋势。剪切带的宽度大约是平均粒径的19.38倍。摩擦系数每增加0.1,峰值强度提升12%～15%;细观连接强度每增大1个数量级，峰值强度提高20%～25%;刚度比从1增至5时，峰值强度增长35%,应变硬化特征显著增强。剪应力峰值阶段，由于剪应力的存在，力链之间发生重分布。通过细观参数敏感性分析，发现剪应力峰值强度随着摩擦系数、细观连接强度和刚度比的增加而增大。剪切速率不仅影响曲线的峰值强度，且对试样的破坏形式影响较大，也影响模型的计算效率。基于力链网络动态响应的分析结果，建议动态调整支护压力以匹配不同施工阶段的应力状态，从而降低失稳风险。
2025年05期 v.51;No.241 64-71页 [查看摘要][在线阅读][下载 2252K] [下载次数：79 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：2 ] - 范亚;张航;
盐渍土具有溶陷性、盐胀性和腐蚀性，盐渍土单独作为路基填料时，车辆荷载作用会使路基填料产生瞬时弹性应变和累积塑性变形，且季冻区土体受温度变化影响产生的冻融循环会增加路基土的破坏程度。采用改良处理方法，结合新疆维吾尔自治区哈密市伊州区境内S245线建设项目硫酸盐渍土的工程特性，提出石灰-粉煤灰改良盐渍土的处理措施，使用WDW-100E万能试验机和GDS冻土动三轴仪开展改良土无侧限抗压强度和三轴剪切试验，研究冻融循环和固结围压对土体抗剪强度的影响。研究表明，通过进行不同石灰-粉煤灰配合比改良盐渍土的无侧限抗压实验，得到改良盐渍土的最优配合比为石灰掺量6%、粉煤灰掺量9%;通过进行最优配合比改良盐渍土不同冻融循环条件下静三轴试验，发现改良盐渍土的抗剪强度随着冻融循环次数的增加而减小，黏聚力和内摩擦角随冻融次数的增加而降低。研究结果表明，该处理措施效果良好，可有效减轻季冻区盐渍土路基工程病害，提高交通工程通行能力。
2025年05期 v.51;No.241 72-77页 [查看摘要][在线阅读][下载 1419K] [下载次数：161 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：2 ] - 李小伟;吴自力;周小龙;付茂林;赵嘉;胡钟怡;
为了对复杂地质条件下隧道围岩准确、科学地进行分级，以便优化设计和施工方案，保障施工安全和工程质量，采用数值模拟和强度折减法，计算5种复合地层组合在不同地层分界面位置的围岩安全系数，再根据结果对复合地层围岩进行稳定性分析，给出复合地层影响修正系数，结合岩溶隧道发育程度指标修正值，建立基于BQ值修正的岩溶区复合地层隧道围岩分级方法。研究表明，(1)复合地层隧道围岩安全系数随着分界面位置变化经历缓慢下降、骤然下降、线性趋势下降、稳定不变4个阶段；(2)可根据拟合公式计算任意分界面位置时的修正值；(3)以深汕高铁某隧道为例，对岩溶区复合地层围岩分级方法进行验证，并对上软下硬复合地层、岩溶发育进行BQ值修正，修正后得到的围岩级别与实测结果基本一致。
2025年05期 v.51;No.241 78-86页 [查看摘要][在线阅读][下载 2060K] [下载次数：63 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：1 ] - 林郑旸;柴春阳;张小林;吕泽君;
成自铁路李家山隧道穿越川中地区红层，隧址区内红层中夹有可溶岩地层，该地层隐蔽性极强，与其相关的岩溶发育问题容易被忽视，需对隧址区内地质条件进行详细勘察，以探明红层中夹层岩溶的发育特征，并且根据岩溶发育情况预测隧道涌水量。通过现场详细勘察获取隧址区内的工程地质条件和水文地质条件，统计隧址区内揭露的溶洞和暗河数量，计算溶蚀洼地面积，厘清岩溶水的补给、径流和排泄条件，在此基础之上，采用水均衡法结合水文地质比拟法预测隧道最大涌水量。研究表明，隧址区地表发育3处岩溶洼地和9处落水洞，岩溶洼地合计面积2.28 km~2,隧道洞身发育2条暗河及4个规模较小的溶洞；水均衡法计算结果得出，隧道正常涌水量为4 036.56 m~3/d,最大涌水量为377 082.7 m~3/d;现场实测隧道涌水量，通过比拟法计算隧道最大涌水量为399 056.76 m~3/d,两种方法测得的隧道最大涌水量结果相近。研究结果表明，夹层岩溶与一般岩溶相比具有隐蔽性强、垂直分带性不明显和侵蚀基准面不受区域水域高程控制的特点，在工程勘察过程中需要引起重视。
2025年05期 v.51;No.241 87-91+104页 [查看摘要][在线阅读][下载 1589K] [下载次数：42 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：1 ]
- 邢介东;张玉生;
以新建潍坊至莱西铁路工程为背景，针对跨青荣铁路特大桥钢桁梁结构，研究桥梁健康监测中的几个关键技术问题，设计桥梁健康监测系统，并基于该系统对桥梁的运行状态进行评估。首先，针对跨青荣铁路特大桥的钢桁梁结构特性，设计并搭建连续钢桁梁健康监测系统，该系统能够实时采集桥位处环境参数、结构应力、结构应变及加速度等关键数据。其次，基于采集的数据，结合结构可靠度理论，研究基于健康监测的钢桥构件承载力可靠性评估方法，以科学评估桥梁在运营期间的健康状况及承载能力。研究表明，通过构建连续钢桁梁健康监测系统及提出基于健康监测的钢桥构件承载力可靠性评估方法，可为钢桁梁运营期的健康状况评定提供理论和技术支持。研究成果对于保障铁路桥梁正常使用、避免安全事故发生、减少经济损失具有重要意义。
2025年05期 v.51;No.241 112-118页 [查看摘要][在线阅读][下载 1537K] [下载次数：109 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：2 ] - 常亚辉;
为明确装配式桥墩在地震作用下的响应，推广其在中高烈度区域的应用，基于仿真分析软件ABAQUS建立灌浆套筒连接的装配式桥墩实体模型，根据装配式桥墩各部件之间的相对位移情况设置接触关系，通过对桥墩模型施加低周往复荷载模拟地震作用，从滞回性能和损伤机理两个方面评价装配式桥墩的抗震性能，并分析轴压比变化对装配式桥墩抗震性能的影响。研究表明，装配式桥墩的累积滞回耗能和残余位移均随加载位移的增大而增大，而桥墩承载力随着加载位移的增大先增大至极限荷载后开始减小，当桥墩轴压比由0分别增大0.1、0.2时，桥墩屈服荷载和极限荷载逐渐增大，累积耗散的能量分别增大11%、18%,但残余位移会增大28%和37%,达到屈服荷载更早。灌浆套筒连接的装配式桥墩应力集中区域和塑性区域均位于桥墩下部，灌浆套筒顶部区域应力集中和塑性破坏尤为严重，当桥墩轴压发生变化时，装配式桥墩的应力分布规律和塑性区域位置无显著变化。
2025年05期 v.51;No.241 119-125页 [查看摘要][在线阅读][下载 1517K] [下载次数：60 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：2 ] - 李思阳;
以新建大理至攀枝花铁路引入大理枢纽工程关凤大道双线特大桥为背景，提出一种适用于高烈度地震区跨越既有线的快速施工钢盖梁组合柱门式墩结构，并对钢盖梁、桥墩、桩基等关键结构进行正常使用状态验算及抗震设计研究。结果表明，在“主力+附加力”工况作用下，钢盖梁组合柱门式墩刚度及稳定性满足设计要求，钢结构最大正应力、剪应力及疲劳应力幅分别为198.4,83.3,33.5 MPa,远小于容许应力及容许应力幅，具备较高安全储备；多遇地震作用及罕遇地震作用下，桥墩钢筋及混凝土应力分别小于设计强度360,19.1 MPa,墩底截面弯矩远小于等效屈服弯矩，抗震性能满足设计要求。
2025年05期 v.51;No.241 126-130+138页 [查看摘要][在线阅读][下载 1338K] [下载次数：45 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：3 ] - 黄小安;施文焰;
某城市道路(60+64) m T构转体上跨陇海铁路上行线及三四线，为确保转体结构安全可靠，本桥设置为双向分幅异形非对称结构，每幅桥梁部采用单箱三室、变高度、变宽度、斜腹板、箱型截面，两幅桥主墩墩梁固结、墩身基础合建，墩身截面为矩形，并采用“分段支架现浇+平面转体”法施工。本桥桥面总宽度由36.2 m渐变至47.19 m,采用可控防倾覆转体钢球铰、可调高撑脚、转体配重等措施确保转体过程中稳定性。通过建立三维有限元模型，对该结构进行静力分析、动力特性计算及抗震检算，该桥最大转体质量2万t,正常使用阶段左/右幅桥正截面最大弯矩为460 145/469 020 kN·m,一阶自振周期为0.29 s,在E2纵/横向地震作用下，梁端纵/横向最大位移为2.1/9.1 cm,墩底最大弯矩为1 123 436 kN·m,各项计算结果均满足规范要求。
2025年05期 v.51;No.241 131-138页 [查看摘要][在线阅读][下载 1916K] [下载次数：33 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：2 ]