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1.1我国铁路下开采概况1

第1章 绪论1

1.2地下采矿对铁路路基及上部建筑物的影响分析2

1.2.1铁路路基移动变形与采矿条件的关系2

1.2.2地下开采引起铁路移动变形的基本特征3

1.3我国矿区铁路下综放开采方案4

1.3.1铁路下综放开采设计5

1.3.2矿区铁路下综放开采基本方法7

2.1.1开采沉陷基本理论9

第2章 综放面上地表变形预计系统9

2.1开采沉陷基本理论及发展9

2.1.2开采沉陷预计技术10

2.2开采沉陷预计概率积分法基本原理12

2.2.1地表移动变形预计概率积分法基本原理12

2.2.2概率积分法动、稳态预计及计算机实施模型17

2.3地表变形实时预计系统使用说明20

3.2路基沉陷预计系统及方法22

3.1铁路沉陷预计概述22

第3章 铁路及站场沉陷预计系统22

3.3综放面上铁路及站场沉陷预计技术24

3.4铁路变形预计系统的建立26

3.4.1参数的录入26

3.4.2系统预计27

3.4.3主要输出结果28

4.1.2功能需求30

4.1.1用户需求30

4.1软件系统需求分析30

第4章 铁路与站场变形预计及治理软件系统30

4.1.3数据需求31

4.1.4性能需求31

4.1.5环境需求32

4.1.6软件需求验证32

4.2软件系统设计32

4.2.1软件设计原则及开发方法32

4.2.3系统主要逻辑流程33

4.2.2软件总体结构设计33

4.2.4用户界面设计35

4.2.5系统测试、组装及维护36

4.3数据库管理系统设计37

4.3.1数据库设计37

4.3.2数据库结构设计39

4.3.3数据库编程技术40

4.4计算机绘图42

4.4.1 AutoCAD中的ActiveX开发技术42

4.4.2开发方法与应用43

第5章 铁路及站场变形预计与治理专家系统（Rail系统）46

5.1专家系统的基本理论46

5.1.1专家系统的基本概念46

5.1.2专家系统的特征47

5.1.3专家系统的优越性47

5.2专家系统的设计和建立48

5.2.1专家系统的基本组成部分48

5.2.2专家系统的数据库设计49

5.2.3专家系统的数据仓库设计50

5.2.4专家系统的建立过程52

5.2.5增量式的开发方法53

5.3铁路治理专家系统的设计与建立53

5.3.1铁路专家系统的基本组成部分53

5.3.2铁路专家系统的建立过程54

5.4铁路治理专家系统的应用55

6.1.1线路的垂直移动（下沉）58

6.1铁路轨道变形及其影响58

第6章 铁路线路及站场沉陷治理技术58

6.1.2线路的横向水平移动59

6.1.3线路的纵向水平移动60

6.2铁路站场道岔的变形及其影响62

6.2.1概述62

6.2.2道岔各部分尺寸允许误差62

6.2.3道岔的使用条件64

6.3.2横向变形对道岔的影响65

6.3道岔的主要变形与病害65

6.3.1垂直变形对道岔的影响65

6.3.3纵向变形对道岔影响66

6.4道岔产生病害的主要因素66

6.4.1道岔结构缺陷66

6.4.2道岔各部分结构缺陷67

6.4.3连接曲线设备缺陷68

第7章 铁路路基开采沉陷数值分析69

7.1有限元方法简介69

7.1.1有限元法的基本概念69

7.1.2结构静力学分析的有限元法71

7.2平面应变条件下路基沉陷数值模拟77

7.2.1计算模型77

7.2.2计算结果78

7.3三维（3-D）模型路基沉陷数值模拟80

7.3.1采煤工作面斜向穿越铁路80

7.3.2计算结果81

7.4地表下沉造成路基与钢轨之间局部凹陷的模拟分析89

第8章 高路基地段路基边坡稳定性分析93

8.1铁路路基充填材料力学特性分析93

8.1.1煤矸石的各项指标93

8.1.2煤矸石的力学特性分析95

8.2路基边坡稳定性分析97

8.2.1边坡稳定综述97

8.2.2边坡稳定分析方法99

8.3路基边坡的安全措施研究101

8.2.3边坡稳定计算与分析结果101

第9章 铁路通信信号治理等相关技术102

9.1下沉区铁路信号的治理问题102

9.2下沉区铁路通信及电力的治理问题103

9.3下沉区铁路治理过程中的运输问题104

9.4下沉区铁路治理过程中的安全问题105

第10章 铁路开采沉陷观测工作109

10.1综放面上铁路变形测量观测线的布设109

10.1.1兴隆庄矿4322工作面（斜交布置模式）109

10.1.2鲍店矿的2307工作面（平行布置模式）111

10.1.3济宁三号煤矿1301工作面（垂直布置模式）112

10.1.4南屯矿的7307工作面（垂直布置模式）112

10.2 矿区铁路路基与轨道沉陷数据的曲线拟合方法113

10.2.1常见的曲线拟合方法114

10.2.2 MATLAB语言简介116

10.2.3一维数据的插值拟合117

10.3铁路下沉区测量数据处理118

第11章 济北矿区铁路站场沉陷预计及治理案例分析122

11.1铁路及站场变形预计工作122

11.1.1工作面基本情况122

11.1.2铁路受影响概况123

11.2许厂矿1319工作面铁路及东庄站场沉陷预计结果123

11.2.1铁路沉陷预计系统及方法123

11.2.2 1319工作面铁路及道岔变形预计结果125

11.3铁路路基的变形及治理措施130

11.3.1煤矸石做路基的特点130

11.3.2煤矸石做路基的施工问题131

11.3.3路基治理主要措施132

11.4 1319工作面上铁道线路变形及维修132

11.5铁路曲线维修及其他相关问题134

11.6铁路站场与道岔沉陷治理重点工作136

11.7道岔变形的治理和养护维修137

11.7.1道岔变形治理准备与检查工作137

11.7.2道岔整体主要病害的整治维修138

11.8.1转辙器141

11.8道岔各组成部分主要病害的整治维修141

11.8.2连接部分146

11.8.3辙叉及护轨149

11.9下沉区铁路站场的综合维修151

11.9.1综合维修基本作业151

11.9.2整理作业156

11.9.3具体各组道岔的维修工作157

11.10东庄站场铁路沉陷治理工程的实施工作158

参考文献160