隧道工程论文3000字开头的标题

第一部分隧道与地下工程第一节概述隧道和地下工程随着我国经济和人民生活水平的提高而进一步发展和推广。隧道和地下工程已经是解决我国交通和工业的和很有前景的一门科学。隧道是一种地下工程结构物，通常是指修筑在地下或山体内部，两端有出入口，供车辆、行人、水流及管线通过的通道。隧道一般包括交通运输方面的铁路、公路、航运和人行隧道；城市地下铁路和海底、水底隧道；军事工程方面的各种国防坑道；水利发电工程方面的各种水工隧道或隧洞等。隧道工程是指从事研究和建造各种隧道的规划、勘测、设计、施工和养护的一门应用科学和工程技术，它是土木工程的一个分支。目前，大部分隧道的设置以交通运输为主要目的，穿越山岭、河流、港湾等障碍，修建地下铁道，缩短交通线路，改善线形，可提到车辆行驶速度，以获得良好的经济效益和社会效益。除此之外，在水电工程中设置各类水工隧道可实现引水、排水、通风等目的；在市政工程中，设置各类公共隧道可实现污水排放、管线铺设等目的。隧道的这些功能，决定了其一般在长度方向上有较大的尺寸，多数长度为几千米道几十千米，有的甚至更长。而横断面的尺寸则相对较小，一般仅几米到几十米。断面较小的隧道，一般不作为交通设施，仅用于污水排放和水、气管道、电缆、通讯线路等敷设用途，这些通道常常也被称为隧硐、导沟、管沟等。断面较大、长度较短的隧道所形成的地下空间，一般有其专用功能，如作为地下变电站、地下停车场、地下仓库、地下广场等。隧道之所以在近几年迅猛的发展，是因为它有独特的优点：首先，利用隧道可以实现各种运输线路直线等穿越山岭而不必盘山绕岭。其次，隧道还可以改善线路中的车辆运行情况和提高线路的运行能力。其三，隧道是一项隐蔽在地下、水下或山体内部的重要结构。其四，隧道在具有以上功能的同时，还存在有另一重要特点就是它不占据地面空间，这等于无形中增加了城市的有效面积，对于人口拥挤、道路密集、交通繁忙的城市来说，无疑是十分重要的。最后，城市地下隧道的兴起，也带动了整个城市地下工程的发展。隧道是地下工程的一种，而矿井和巷道同样是地下工程的重要组成部分。矿井的建设和施工比隧道更困难，因为它位于较深的地下，地质条件更复杂和施工技术不完善！我们这次实习，主要是焦晋高速隧道工程和赵固煤矿的矿井建设。第二节隧道工程我们这次实习地点是焦晋高速的隧道工程，特别是牛郎河隧道，它是焦晋隧道中工程量最大，地质条件最复杂，施工最困难的最长的隧道。 1、焦晋高速 1、概况焦作至晋城高速公路（焦作境），是经国家计委批准立项的河南省重点工程，也是国内第一条由地、市级公路局自筹资金、自行建设、自主管理的跨省高速公路。焦晋高速（焦作境）穿梭在太行山崇山峻岭之中，悬挂于县崖峭壁之上，地质条件复杂，施工场地狭小，施工难度前所未有。去年年底全线通车的河南焦作至晋城高速公路，由于采用了多项诸如煤炭采空区注浆加固等先进技术，使这条穿越太行山的高速公路成为国内先进筑路技术的实验示范基地。焦作至晋城高速公路（焦作至省界段）虽然只有短短的036公里，但因穿越太行山，地形复杂，地质条件十分恶劣，全线从起点到终点总落差达566米，有大中型桥梁22座，隧道7座，并有多处穿越孤峰的桥隧工程，施工难度极大。具体表现为桥墩高、挡墙高，其中最高的桥墩达83米，有“河南第一墩”之称；最高的挡墙高达30米，接近工程规范极限，技术要求极高。省界至晋城段有隧道10座，其中牛郎河隧道是焦晋高速最长的隧道，约为3900米。 2、成果为了优质完成工程建设，工程业主单位———焦作市公路局在设计过程中，先后采取了红外遥感、卫星导航摄像技术对地质构造、岩石进行科学分析，并普遍采用计算机辅助设计线路、桥隧、挡墙，使所有工程设计都达到了科学化和标准化。开工以后，工程指挥部相继聘请了省内外8名筑路工程专家成立了工程技术专家组，针对工程建设中出现的技术难题，定期召开科研论证例会进行技术攻关。在治理大面积煤矿采空区时，工程施工单位在有关专家的帮助下，采用最先进的钻孔注浆施工方法实施治理，共钻孔912个，注浆近12万立方米，从根本上解决了采空区地表不规则沉降这一难题。其他如桥梁高墩滑模顶升、隧道浅埋偏压和膨胀土路基处理等高新技术的相继采用，使该工程的各分项工程合格率达到100％，优良率达到90％。 2、牛郎河隧道 1、概况牛郎河隧道进口位于张庄河附近，出口位于牛郎河村，属越岭特长隧道，为双线、双洞、双车道、双侧电缆槽和排水沟的隧道。其中左线起讫里程LK26+415～LK30+370，全长3955m;右线里程RK26+405～RK30+300，全长3895m。牛郎河隧道地处太行山中低山区，海拔高度介于724m～1046m之间，隧址区地形起伏较大。地势陡峭，相对高差320m。隧道最大埋深280m。区内沟谷发育，多呈“U”及“V”型谷。 2、工程地质条件隧道进口隧址区主要穿越中奥陶统上马家沟组第三岩性段中厚层灰岩及第四薄层泥灰岩，岩层产状平缓，近于水平。地表覆盖薄层第四系残坡积地层。进口80m属Ⅲ类围岩，薄泥层灰岩，强～弱风化，硬质岩组。发育两组节理，岩体较破碎，呈碎石状镶嵌结构，围岩稳定性差。中间Ⅳ围岩，中厚层灰岩，微风化～新鲜岩石，硬质岩组，单斜构造，产状平缓。受构造影响较重，节理较发育，呈X型张性节理，节理走向分别5°～7°和290°，节理宽度约1～5cm，贯通性良好，由黄粘土残积物充填，层间结合性差。岩体呈块碎石状镶嵌结构块状砌体结构，围岩稳定性一般。地下水主要为岩溶水和基岩裂隙水，呈滴水状或涌水状。 3、施工概况根据隧址区地形、地貌及地质条件，两端接线工程量和隧道照明的需求，隧道进、出口段平面线形分别设置为半径R-2500m、R-1500m的不设超高的平曲线，洞身段均为直线，主要是考虑减少隧道长度和有利于通风而为之。左洞纵坡为-90%的单坡，右洞纵坡为-654%和-89%的合成坡。依救援逃逸的需求，隧道内布设车行横洞3道、人行横洞3道。另外，左、右洞内各设置4处应急停车带。牛郎河隧道采用分离式断面，两洞净间距约30m，其建筑限界为：净宽75m(75+25+50+75×2+50+25)，净高5m。洞内设单侧检修道，高40m，隧道内轮廓为单心圆。应急停车带处的内轮廓为三心圆。除明洞外，隧道衬砌结构系按NATM原理，采用以柔性支护体系为主要受力结构的复合式衬砌，即以喷、锚、网、格栅或型钢钢架等为初期支护，模筑混凝土或模筑钢筋混凝土为二次衬砌，并在两者之间敷设防水板。这种支护方式既能充分维护和利用围岩的自承能力，减薄衬砌厚度，又便于机械化快速施工有利于保证施工安全和工程质量。隧道内设置有电光照明、全射流风机纵向式通风、消防、监控通讯以及配套的养管设施。牛郎河隧道采用分离式、双洞、双车道布置，两洞净距30m。隧道净宽75m，净高8m。隧道内轮廊为R=527cm单心圆。本标段左、右线各设紧急停车带两处，行车方向右侧加宽5m，净宽25m，内轮廊为三心圆。车行横洞、人行横洞各两处，洞门为端墙式。隧道以柔性支护体系结构的复合式衬砌为主要受力结构，即以喷锚，钢筋网，钢格栅支撑、喷25#防水混凝土为初期支护，模注混凝土为二次支护，并敷设防水层防水;路面为25cm厚35#混凝土，上铺7cm沥青混凝土作为上路面。隧道采用新奥法施工技术，利用大型配套施工机械施工作业生产线。Ⅲ类围岩采用上半断面开挖法作业，Ⅳ围岩采用全断面光面爆破法开挖，洞口段采用上半断面弧形导坑开挖先拱后墙法施工，并且打入间距为50cm、长度为5m锚杆三排;明洞采用明挖方法施工。不良地质采用短循环、弱爆破、超前锚杆、强支撑方法。Ⅲ类围岩开挖循环进尺5m～0m，Ⅳ类围岩循环进尺5m～0m。装碴运输采用无轨装碴，无轨运输方案。二次衬砌采用自行全液压整体模板台车施工方案。很不错哦，你可以试下zwπq│u渐纭￥ùⅵu渐纭￥ùⅵj「rgj「p41125855212011-9-12 12:32:26

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隧道工程论文3000字开头

有什么要求吗？需要是原创吗？

对土木工程的发展起关键作用的，首先是作为工程物质基础的土木建筑材料，其次是随之发展起来的设计理论和施工技术。每当出现新的优良的建筑材料时，土木工程就会有飞跃式的发展。　　人们在早期只能依靠泥土、木料及其它天然材料从事营造活动，后来出现了砖和瓦这种人工建筑材料，使人类第一次冲破了天然建筑材料的束缚。中国在公元前十一世纪的西周初期制造出瓦。最早的砖出现在公元前五世纪至公元前三世纪战国时的墓室中。砖和瓦具有比土更优越的力学性能，可以就地取材，而又易于加工制作。　　砖和瓦的出现使人们开始广泛地、大量地修建房屋和城防工程等。由此土木工程技术得到了飞速的发展。直至18～19世纪，在长达两千多年时间里，砖和瓦一直是土木工程的重要建筑材料，为人类文明作出了伟大的贡献，甚至在目前还被广泛采用。　　钢材的大量应用是土木工程的第二次飞跃。十七世纪70年代开始使用生铁、十九世纪初开始使用熟铁建造桥梁和房屋，这是钢结构出现的前奏。　　从十九世纪中叶开始，冶金业冶炼并轧制出抗拉和抗压强度都很高、延性好、质量均匀的建筑钢材，随后又生产出高强度钢丝、钢索。于是适应发展需要的钢结构得到蓬勃发展。除应用原有的粱、拱结构外，新兴的桁架、框架、网架结构、悬索结构逐渐推广，出现了结构形式百花争艳的局面。　　建筑物跨径从砖结构、石结构、木结构的几米、几十米发展到钢结构的百米、几百米，直到现代的千米以上。于是在大江、海峡上架起大桥，在地面上建造起摩天大楼和高耸铁塔，甚至在地面下铺设铁路，创造出前所未有的奇迹。　　为适应钢结构工程发展的需要，在牛顿力学的基础上，材料力学、结构力学、工程结构设计理论等就应运而生。施工机械、施工技术和施工组织设计的理论也随之发展，土木工程从经验上升成为科学，在工程实践和基础理论方面都面貌一新，从而促成了土木工程更迅速的发展。　　十九世纪20年代，波特兰水泥制成后，混凝土问世了。混凝土骨料可以就地取材，混凝土构件易于成型，但混凝土的抗拉强度很小，用途受到限制。十九世纪中叶以后，钢铁产量激增，随之出现了钢筋混凝土这种新型的复合建筑材料，其中钢筋承担拉力，混凝土承担压力，发挥了各自的优点。二十世纪初以来，钢筋混凝土广泛应用于土木工程的各个领域。　　从三十年代开始，出现了预应力混凝土。预应力混凝土结构的抗裂性能、刚度和承载能力，大大高于钢筋混凝土结构，因而用途更为广阔。土木工程进入了钢筋混凝土和预应力混凝土占统治地位的历史时期。混凝土的出现给建筑物带来了新的经济、美观的工程结构形式，使土木工程产生了新的施工技术和工程结构设计理论。这是土木工程的又一次飞跃发展。　　土木工程的特点　　建造一项工程设施一般要经过勘察、设计和施工三个阶段，需要运用工程地质勘察、水文地质勘察、工程测量、土力学、工程力学、工程设计、建筑材料、建筑设备、工程机械、建筑经济等学科和施工技术、施工组织等领域的知识，以及电子计算机和力学测试等技术。因而土木工程是一门范围广阔的综合性学科。随着科学技术的进步和工程实践的发展，土木工程这个学科也已发展成为内涵广泛、门类众多、结构复杂的综合体系。　　土木工程是伴随着人类社会的发展而发展起来的。它所建造的工程设施反映出各个历史时期社会经济、文化、科学、技术发展的面貌，因而土木工程也就成为社会历史发展的见证之一。　　远古时代，人们就开始修筑简陋的房舍、道路、桥梁和沟澶，以满足简单的生活和生产需要。后来，人们为了适应战争、生产和生活以及宗教传播的需要，兴建了城池、运河、宫殿、寺庙以及其他各种建筑物。　　许多著名的工程设施显示出人类在这个历史时期的创造力。例如，中国的长城、都江堰、大运河、赵州桥、应县木塔，埃及的金字塔，希腊的巴台农神庙，罗马的给水工程、科洛西姆圆形竞技场(罗马大斗兽场)，以及其他许多著名的教堂、宫殿等。　　产业革命以后，特别是到了20世纪，一方面社会向土木工程提出了新的需求；另一方面，社会各个领域为土木工程的前进创造了良好的条件。因而这个时期的土木工程得到突飞猛进的发展。在世界各地出现了现代化规模宏大的工业厂房、摩天大厦，核电站、高速公路和铁路、大跨桥梁、大直径运输管道长隧道、大运河、大堤坝、大飞机场、大海港以及海洋工程等等。现代土木工程不断地为人类社会创造崭新的物质环境，成为人类社会现代文明的重要组成部分。　　土木工程是具有很强的实践性的学科。在早期，土木工程是通过工程实践，总结成功的经验，尤其是吸取失败的教训发展起来的。从17世纪开始，以伽利略和牛顿为先导的近代力学同土木工程实践结合起来，逐渐形成材料力学、结构力学、流体力学、岩体力学，作为土木工程的基础理论的学科。这样土木工程才逐渐从经验发展成为科学。　　在土木工程的发展过程中，工程实践经验常先行于理论，工程事故常显示出未能预见的新因素，触发新理论的研究和发展。至今不少工程问题的处理，在很大程度上仍然依靠实践经验。　　土木工程技术的发展之所以主要凭借工程实践而不是凭借科学试验和理论研究，有两个原因：一是有些客观情况过于复杂，难以如实地进行室内实验或现场测试和理论分析。例如，地基基础、隧道及地下工程的受力和变形的状态及其随时间的变化，至今还需要参考工程经验进行分析判断。二是只有进行新的工程实践，才能揭示新的问题。例如，建造了高层建筑、高耸塔桅和大跨桥梁等，工程的抗风和抗震问题突出了，才能发展出这方面的新理论和技术。　　在土木工程的长期实践中，人们不仅对房屋建筑艺术给予很大注意，取得了卓越的成就；而且对其他工程设施，也通过选用不同的建筑材料，例如采用石料、钢材和钢筋混凝土，配合自然环境建造了许多在艺术上十分优美、功能上又十分良好的工程。古代中国的万里长城，现代世界上的许多电视塔和斜张桥，都是这方面的例子。

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高速公路设计中降低工程造价的探讨摘　要:分析了山西省高速公路工程造价偏高的原因，指出公路勘察设计是公路建设过程中的重要环节，对于公路建设质量和工程投资起控制作用，从设计角度探讨了高速公路降低工程造价的措施，从而解决建设资金不足的问题。关键词:高速公路，设计，工程造价，原因近年来，随着国家高速公路网的全面实施，高速公路已全面向山岭重丘区延伸，高速公路平均每千米造价超过了6 000万元，建设资金不足的问题在山岭重丘区的山西尤为突出。山西省高速公路工程造价偏高既存在客观原因，也有主观原因。客观原因主要有:1)山西省大部分为山岭重丘区，沟壑错综复杂，桥梁、隧道数量多;2)煤矿采空区多，处理费用偏高;3)地方路网完善，互通立交、跨线桥数量多;4)高速公路征用耕地数量多，征地费用偏高;5)地方材料资源缺乏，砂、石材料单价偏高。主观原因主要有:1)为了项目尽早开工，没有给设计部门合理的设计周期，甚至边设计边施工，造成勘测和设计深度不足，变更地方较多;2)地方规划变化较快，设计变更多，使工程量不断增加;3)招标文件不规范，工程量清单内容不全面以及合同条款不严密，管理上出现漏洞;4)设计人员存在保质量轻造价的思想。客观原因是由自然条件所决定的，基本上是不可避免的，而主观原因可以通过人的努力，采取有效的措施加以克服或减少。公路勘察设计是公路建设过程中的重要环节，是工程的灵魂，对于公路建设质量、工程投资起控制作用。如何控制高速公路工程造价，合理利用好每一分钱，就要从设计做起。设计中降低工程造价的主要措施如下:1)路线:改变落后的设计理念，深刻理解规范的内涵，灵活运用技术指标，加深路线方案的比选深度。在满足公路功能，保持既有路网完整，群众出行方便的情况下，合理降低路基填土高度，减少借方和占地。控制好标高，达到路基土石方填挖平衡，总量最少，是山区公路设计的要点，山区公路的设计关键还在于平纵指标取值及均衡性。灵活运用技术指标是设计的出发点，是保护环境、节约投资的基础。在20世纪80年代~90年代中期，高速公路建设主要集中在平原区。这一时期，公路勘察设计指导思想主要以“快速、安全、经济”为原则，强调线形舒展，平纵组合协调合理，行车舒适，视觉效果良好。片面强调采用高标准、高指标，使得建成的高速公路路基普遍偏高，不仅过多占用了宝贵的土地资源，景观效果也不理想。21世纪初，平原区公路建设提出了尽量降低路基高度的低路堤设计原则，同期山区也开始大量修建高速公路，面对山区独特复杂的自然条件，设计人员仍采用了平原区设计思想，强调较高的技术标准，出现了大量的高填深挖路基，不仅破坏了区域的自然环境，影响公路景观，而且诱发了大量地质灾害，直接影响道路的正常运营，同时增加了工程造价。2)路基:路基设计应作为总体设计的主要及重点组成部分，主动参与总体设计，从源头控制影响造价的主要因素。尽可能降低平原微丘区的路堤高度，合理确定山岭重丘区的高填深挖路基;路基断面形式应适应地形特点，整体式路基适应平原区;山岭区的分离式路基可最大利用路线走廊内的空间资源，应提倡在山区路线设计时对每个方向进行单独的线形设计，或分离、错布车道;边坡设计应在边坡自身稳定的原则下进行，并应注重动态设计、信息化施工;边沟等根据排水需要设计尺寸，根据安全冲刷及美观要求设置防护类型;绿化防护是利用植草后的防冲刷功能，追求视觉效果的防护形式，土质边坡应提倡植物防护或不防护，对稳定的岩石边坡可采用自然裸露开挖形式;软土地基处理应从考虑软土地基对公路路基的危害程度出发，在沉降允许范围内，尽量利用时间来达到处理要求，少做或不做地下工程，并应注重沉降、稳定的观察工作，加强软基处理的动态设计、信息化施工;滑坡防治必须明确滑坡的可知性和可治性，为路线避绕或治理滑坡作出决策。3)桥梁:桥梁作为跨越江、河、湖泊、海峡及沟谷的构造物，对保障路网畅通起着不可替代的作用，它是路网建设中的关键节点。桥梁造价远远高于路基工程，特别是高速公路向山区发展后，出现大量的桥涵构造物，有效控制投资规模，显得十分迫切。特大、大桥的桥位是路线布设的重要控制点，桥位布设不宜过分强调“桥位选择应服从于路线”的原则，尽量避免出现大量高墩、大跨及弯坡斜桥，以减小桥梁工程规模及技术难度。桥型方案选择要坚持“安全、适用、经济、美观、便于施工及养护”的设计原则，应进行多方案比选。结构设计采用的计算方法要可靠，尺寸选择要合理，钢筋直径的选择及间距布置要充分满足结构受力的要求。重视施工方案的设计及桥梁方案与施工方案的结合，避免因施工方案选择不合理造成施工费用增加。4)隧道:公路隧道有别于地面工程，受地形地质条件影响大，隧道设计应把握好各阶段地质勘察重点与工作深度，趋利避害，准确划分围岩类别，并把地质超前预报与围岩监控量测作为一道工序纳入设计文件中。结合地形、地质条件、洞外接线及构造物布置情况，遵循“早进晚出”的原则，合理选择洞口位置，洞门设计应安全、简洁、实用、少刷坡、少破坏洞口自然环境。隧道衬砌横断面与结构形式应合理、有效适应建设条件，满足耐久性要求，一般采用复合式衬砌结构，并采取必要的辅助施工措施，尽可能采用标准化预设计。隧道内排水设计应从方案设计、材料选择、施工与维修等方面统筹考虑、因地制宜、综合治理，注重可维护性，当可能造成水土资源流失，或造成地面结构损坏时，应采取“以堵为主，限量排放”的措施。隧道内机电设计应结合实际交通情况进行分析，机电设施应规模适中，注意安全与节能，一次规划，分期实施，逐步完善。5)互通式立交:互通式立交属大型构造物，建设费用在总造价中占相当的比例，特别是枢纽互通所占的比重更大，设计中节省投资的意义很大。互通设计中应重视路网调查，掌握路网规划，避免由于路网规划发生变化，导致互通立交方案不合理。设计中应重视路线方案与互通方案的综合比选，处理好主线、匝道、被交路相互间的交叉关系。尽可能采用规模小、造价低的“瘦身”互通立交方案，尤其是在山区，地质条件复杂，不同位置设置造价相差很大，因此应加强互通方案比选。在满足通行能力的情况下，匝道设计速度应根据交通量确定，不宜太高，以减小匝道规模。参考文献:[1]　交通部公路司降低造价公路设计指南[M]北京:人民交通出版社，[2]　交通部公路司新理念公路设计指南[M]北京:人民交通出版社，[3]　陈根生工程项目设计的投资控制[J]山西建筑，2007，33(10):277-

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隧道工程论文5000字开头

铁道机车车辆轮轨的摩擦磨损与节能降耗摘要:阐述了铁道机车车辆轮轨摩擦磨损的现状;研究了内燃机车车轮、闸瓦和钢轨的消耗数量及相应的维修费用;指出了采用适当的新技术之后，在节能降耗方面会产生显著的经济效益。关键词:车轮;轮缘;钢轨;摩擦磨损;铁道机车车辆;节能;降耗　　众所周知，铁路运输是基于轮轨相互作用产生的黏着牵引力和黏着制动力以实现列车运行的，轮轨间因摩擦磨损在铁路运输中消耗的能量和能源很多，耗资也很大。随着铁路运输向高速、重载发展，因摩擦磨损所致的事故风险也在增加。轮轨接触面形成的各种损伤，不但缩短了轮轨的使用寿命，在严重磨损后还会导致轮对和钢轨失效，危及行车安全。在这方面，即使在高速铁路成功应用的国家，也曾付出过惨重代价。例如:1998年，由于轮轴的疲劳断裂而导致德国ICE高速列车脱轨，造成101人死亡，84人重伤，直接经济损失约2亿马克。与此同时，合理利用资源，实行节能降耗，是我国的一项基本战略决策。为了节约能源，降低铁路运输成本和机车车辆的制造与修理费用，对机车车辆轮轨的摩擦磨损状况，需引起高度的重视。应当采取相应的技术措施，努力将这种磨损造成的损失降低到最小程度，以达到降耗增效的目的。1　铁路钢轨的磨耗据铁路工务部门统计，我国铁路有20%~30%的路段钢轨磨损率大于国外严重磨损率指标，有60%的曲线段钢轨因波磨造成严重损伤。摩擦磨损带来的损失很大。1　钢轨损伤的形态铁路轮轨作用关系复杂，钢轨磨耗损伤的形态主要有钢轨的压溃、侧磨、波磨、剥离等，这些占钢轨总损伤量的80%以上。随着铁路机车车辆的重载与高速化，轮轨间的摩擦磨损也日趋严重，如钢轨的压溃与波磨迅速增长，且发生较为普遍(参见图1)。2　钢轨的年消耗量据资料记载:“十五”期间，我国铁路钢轨用材每年基本维持在110万t左右，除新线建设之外，其中用于既有线路大修和维修消耗的钢材约为70~80万t/年。据铁道部安检司调查，2003年因钢轨损伤而更换所需的材料及人工费用约为50亿元。其中，因钢轨压溃、侧磨、波磨等导致的损伤，占钢轨总损伤量的80%以上，即40亿元左右。2　机车车辆车轮的磨损车轮是铁路机车车辆的重要走行部件。在列车运行中，车轮滚动会使车轮踏面和轮缘发生磨耗，而车轮在钢轨上滑动也会造成踏面损伤。1　车轮损伤的形态据失效分析统计，铁道机车车辆车轮损伤的主要类型有轮缘磨耗、轮辋疲劳裂纹、热损伤、车轮踏面剥离和崩裂等(参见表1和图2)。因磨耗造成车轮部件失效的主要原因是轮轨接触应力集中、制动热应力疲劳、累积塑性流动变形、夹杂物应力集中、内部缺陷应力集中等。2　车轮的消耗目前，我国铁路机车、客车和货车约有500万个车轮在运营中。这里所讲的车轮消耗，主要是指磨损后车轮的维修和更换以2006年为例，全路的机车、客车和货车就消耗新轮63·1万只，平均以0·5万元/只计算，所需费用约为31·55亿元。在为完成中国工程院下达的“摩擦磨损与工程应用咨询项目”时，笔者曾于2006年11月赴北京铁路局丰台机务段进行过“铁路机车车辆关键零部件摩擦磨损”的现场调研。从丰台机务段调查了解到:以DF4型机车为例，由于车轮维修或全部更换，该段平均每台机车每年所需人工费和材料费分别为3·3万元和42·4万元，这尚不包括因修理或更换时机车的停运损失。有关该段DF4型机车的旋轮与换轮费用参见表2和表3;若按2005年全路机车保有量17 500台推算，仅机车车轮的维修费用就近5·8亿元。3　制动闸瓦的消耗在机车车辆制动系统的摩擦制动中，主要有踏面闸瓦制动和盘形制动。我国目前除新造的提速客车和厂修改造的25型客车采用盘形制动外，其他的机车车辆都是采用踏面制动，这对车轮的磨耗是比较严重的。铸铁闸瓦相比合成闸瓦，可以获得较高的黏着系数且摩擦系数稳定，但是磨耗快，成本较高。以丰台机务段DF4、DF4D型机车为例，在1个大修期内，每台DF4型机车需更换闸瓦8次，DF4D型机车需更换闸瓦10次。因此，每台机车的换瓦费用分别为1·2万元和1·5万元。按该段现有DF4型机车35台和DF4D型机车23台计算，这些机车在1个大修期内换瓦的总费用为76·5万3　降低轮轨磨耗的技术措施我国《铁路节能技术政策》第11·1条指出:“应注意抗磨减阻材料的推广使用。在全世界生产的能量中，约有30%~40%的能量是消耗在与摩擦有关的场合;我国与摩擦有关的能源消耗约占1/3 ~1/2。任何减轻摩擦、降低磨损的措施，都会直接或间接地节约能源。”针对目前机车车辆轮轨摩擦磨损严重、修理费用高的现象，如果进一步推广应用淬火钢轨、轨面打磨、磨耗型车轮、径向转向架和安装轮轨润滑装置等现有的成熟技术，不但可以明显改善轮轨摩擦磨损的现状，而且可以节约能源和原材料，大大降低消耗，取得显著的经济效益。1　采用淬火钢轨与维护钢轨波磨问题是轮轨相互作用过程中极其复杂的系统问题，根据不同的线路或区段，合理地选择钢轨，有助于预防钢轨的波磨。例如:淬火钢轨就很少发生波磨，因为它有较高的强度和硬度。因此，建议在轨道波磨区段采用屈服强度较高的钢轨。此外，轨面打磨也是主要防护手段，轨面打磨可减小车体的振动和车轮对钢轨冲击力所造成的磨损。实践表明，它可延长波磨轨寿命50%以上。从调查得知，若采用淬火钢轨、侧面涂油和适时的钢轨打磨等技术，仅钢轨材料一项每年就可节约费用20亿元左右，因减磨而节约的能耗费用也是很大的。2　采用磨耗型车轮踏面车轮磨损失效的形式主要有踏面磨耗到限和轮缘磨耗到限。铁道部对机车车辆车轮踏面的使用与维修都有相应的标准，如《DF4型内燃机车段修规程》第3·11·6·8条中规定:踏面磨耗深度不大于7 mm;而采用轮缘高度为25 mm的磨耗型踏面时，踏面磨耗深度不大于10 mm。磨耗达到或超过这些标准，就会危及行车安全。早期的车轮踏面为锥型踏面。锥型踏面在使用初期磨损很快，当磨损到一定程度后，磨损速率开始减缓，踏面形状趋于稳定。通过长期观察和试验发现，如果在车轮踏面设计时就采用磨耗型的车轮踏面廓形，可有效地减轻轮轨接触应力，迅速降低轮轨磨耗，有效延长轮轨使用寿命。四方车辆研究所在对北京、广州、济南等铁路局的机车车轮外形轮廓实测的基础上，设计了小半径曲线区段使用的JM磨耗型车轮踏面。长期的运用结果表明，应用该外形设计后，与原锥型踏面车轮相比，轮缘减磨可达30%~70%一些铁路局根据各自所管辖线路的特点，也分别研制了多种形式的车轮踏面。如上海铁路局研发的ST系列磨耗型踏面，就取得了很好的减磨效果(参见表5)。表5　上海铁路局DF11型0072号机车车轮磨耗数据对比由表5可知，采用ST-2型踏面后，机车每万公里的轮缘磨耗率从0·304 mm降至0·190 mm，降低了38%，车轮踏面剥离的故障也明显减少。据有关资料分析:机车车辆若采用磨耗型车轮踏面，每台机车每年可节约费用1·5万元。3　采用径向转向架传统的机车转向架，因传递牵引力和保证直线上走行性能的需要，各轴基本上是被约束成相互平行的。在通过曲线时，这种刚性定位的轮对与钢轨之间会形成明显的冲角，从而使轮、轨都产生严重的磨耗。曲线半径越小，磨耗越严重。为降低轮、轨的磨耗，近年来国内外开展了机车径向转向架研究，并取得了很好的效果。两种不同转向架通过曲线时的运行示意图见图3。　再举几个例子，以说明装用径向转向架后轮缘的磨耗情况。戚墅堰机车有限公司生产的首台装用径向转向架的DF8B型7001号机车，在上海铁路局进行的线路运用考核结果表明:与同轴重、装有传统转向架且带轮轨润滑装置的DF8B型机车相比，前者的轮缘磨耗仅为16%。【下转第8页】【上接第4页】　　资阳机车有限公司对径向转向架机车与传统转向架机车在曲线上的冲角也进行了对比测试。测试结果表明:仅就径向转向架冲角减少的程度而言，轮缘磨耗至少降低了45%。大连机车车辆有限公司生产的DF4D型径向转向架机车，在柳州至怀化区段的客、货运牵引数据表明，与装用传统转向架相比，机车车轮的轮缘磨耗下降了74%。据有关资料分析:若采用径向转向架技术，每台机车每年可节约费用5·8万元。4　安装轮轨润滑装置润滑对减磨起着十分重要的作用。我国《铁路节能技术政策》第3·6条强调指出:“内燃机车和电力机车要加装新型轮轨自动润滑装置，减少磨耗和阻力，降低机车能耗。”以丰台机务段为例，安装轮轨自动润滑装置取得了较好的效果。该段有118台机车在安装了铁道科学研究院研制的华宝2号轮轨润滑装置后，使每台机车的旋轮公里数由10万km延长至18万km，车轮寿命由30万km延长至80万km。除机车因车轮寿命延长产生的巨大社会效益和经济效益之外，每台机车每年可节省旋轮(或换轮)费用1万元。丰台机务段的118台机车，每年可直接节省旋轮(或换轮)费用118万元。按全路17 500台机车推算，每年可直接节省旋轮(或换轮)费用1·75亿元。其投入产出比为1∶20。事实说明:通过安装轮轨自动润滑装置，对轮轨进行润滑后，不但可以减缓轮缘的磨耗，而且经济效益十分可观。4　结语综上所述，在铁路运输中，机车车辆轮轨的摩擦磨损已成为相当严重的问题。大量的钢轨与车轮磨损，不但增加了材料的消耗，提高了修理成本而且降低了运输的效率，增加了能源的消耗。为此提出以下建议。(1)从设计、制造到运输、修理，所有与此相关的人员，对机车车辆轮轨的摩擦磨损状况，都应当高度重视，并采取相应的对策。(2)对目前已被证实具有良好减磨效果的措施，应进一步加大推广应用力度。例如:对钢轨进行适当的热处理和打磨，开发新型闸瓦，扩大磨耗型踏面车轮、径向转向架和轮轨润滑装置的装车应用等。(3)在今后的技术引进或产品自主创新的研发中，应更加重视对产品的摩擦副及磨损件标准的研究。与此同时，应寻求和开发更适应轮轨摩擦副的新材料、新技术、新工艺，以延长关键摩擦磨损件的使用寿命，进而达到节能、降耗和增效的目的。

轨道。根据城市总体规划，规划轨道线网由市域快速铁、市区地铁和轻轨组成，共17条线路，其中市域快速铁4条，市区地铁8条，市区轻轨5要，全长约780公里。根据上海城市新要求，中心城要重点世博会地区的轨道交通和换乘枢纽的建设方案，郊区要结合三大重点城镇发展区域和五大产业园区，研究轨道交通的规划建设方案。近期要集中力量基本建成中心城轨道交通基本网络，并结合重点城镇和产业布局调整，有序建设市域轨道交通线网。城市道路。根据城市总体规划，中心城道路网由快速路、主要干道、次要干道以及支路组成，形成内环以外环形放射，内环以内方格网的混合式路网，在完成两个环线和“三横三纵”骨干道路的基础上，加快射线道路建设。近期要建成中环线，改造内环线，建设沪闵高架、共和新路高架等，形成以“三环十射”为骨干的中心城快速道路系统，加快大连路隧道、复兴路隧道、翔殷路隧道、军工路、上中路等越江通道建设。继续加强各级路网建设，优化级配，提高路网整体能力，实现通行能力与交通需求的动态平衡，为世博会交通奠定基础。内河航道网。根据城市总体规划，配合上海国际航运中心建设，提高内河航道集疏运配套能力，重点发展集装箱运输，适应上海城市功能和产业结构调整，优化内河航道及内河港区布局。近期要建成以“一环十射”为骨干的内河干线航道，优化水系景观，形成集航道运输，防洪排涝等多功能的内河水网。　　建设与时俱进的“三港二网”化交通体系，是上海建设成为长江三角洲城市群的中心城市，实现国际“四个中心”和世界城市的战略目标的重大战略举措。