摘要：针对索穹顶在风振作用下的优化设计问题,基于线性滤波法,采用MATLAB软件对索穹顶进行风速时程模拟.以风振作用下索穹顶的总体横向位移、整体预应力水平、总重量为目标函数建立优化模型,采用ISIGHT软件集成ANSYS,基于NSGA II遗传算法,对索穹顶进行了多目标函数优化.优化结果表明:在风振作用下,总体横向位移增加少许,但整体预应力水平与总重量都得到较大的降低,优化结果具有较高的经济性与力学合理性.

摘要：超大跨隧道受结构尺寸较大的影响,围岩的作用效应明显放大,主要包括断面尺寸放大效应、围岩缺陷放大效应、承载圈范围放大效应和施工步骤敏感效应。隧道结构荷载通过圈层传递效应由浅层逐渐向深层传递,各圈层承载力由浅层向深层逐渐增大。锚杆、锚索、喷射混凝土等支护结构共同作用提高了加固圈的承载力,并通过圈层传递效应增强了各圈层拱的承载力。通过围岩圈应力分布的图形分析,可以定量确定围岩加固圈、塑性圈和承载圈的范围及其承载力,在此基础上采用迭代试算的方法进行锚杆、锚索等支护结构设计。二次衬砌作为受力储备,当未经防腐处理的锚杆、锚索锈断后,二次衬砌承担锚杆、锚索的抗拔力,通过采用荷载-结构模型进行二次衬砌结构设计。

摘要：小角度超浅埋隧道下穿铁路在施工过程中围岩变形及地表沉降对铁路运营安全有重要影响,为了保证隧道施工不影响铁路的正常运营,需对超浅埋隧道施工工法、沉降控制措施及施工安全进行分析研究。结合东胜至鄂尔多斯机场铁路隧道下穿既有包西铁路工程设计实例,运用三维有限元法对超前管棚按一次性打设和分段打设进行模拟计算,论证2种超前支护措施下隧道开挖过程中影响范围、拱顶下沉、地面沉降变化规律,确定最优施工工序及超前支护方案。研究结果表明:在这种小角度超浅埋的条件下,超前管棚一次性打设对土体扰动小,抵抗列车动荷载及对地表沉降控制效果显著,是一种非常有效的支护措施。

摘要：某新建铁路穿越军都山地段,隧道总长达18 km,是全线的控制性工程之一。隧道穿越山区地形起伏大、地势陡峻,从南到北依次穿越居庸关风景区、八达岭国家重点风景名胜区,两次下穿水关长城、一次下穿八达岭长城、一次下穿百年京张"之字形"线路。隧址区所处环境敏感区、文物古迹区、下穿重要的建(构)筑物多,是本次隧道选线的重点和难点。越岭隧道方案从站位设置、隧道防灾救援、施工技术、工程造价、环境保护、文物保护、运营安全、建设工期等多方面进行论述,通过综合比选,确定最优越岭隧道方案。

摘要：为提高隧道防排水技术的水平,实现喷涂式防水的定量化设计,以京张高铁东花园隧道工程为背景,研究隧道喷涂式防水喷层厚度的影响因素,主要包括工程防水等级、设计使用年限、地下水状况、隧道纵坡方向、隧道所处环境及喷涂施工方式等;提出了喷涂式防水的定量化设计方法,基于隧道不同部位喷层厚度基本值与建议值,进行加权修正最终确定防水层厚度;提出适用于明洞隧道的全封闭喷涂速凝橡胶沥青防水体系,并成功应用于东花园明洞隧道防水设计中。研发隧道自动化喷涂防水设备,通过电脑控制走行装置和喷涂机械手实现了喷涂防水施工自动化,替代传统人工喷涂方式。经实践证明,机械喷涂效率为人工喷涂的4倍,检验防水合格率达到100%。

摘要：为使铁路、公路等交通工程能够穿越风景名胜区,解决风景名胜区内隧道施工引起的污水、噪声、振动、弃碴、粉尘等环境污染问题,依托京张高铁新八达岭隧道及八达岭长城站工程,系统分析景区工程建设和运营可能造成的环境污染因素,从设计和施工2个方面,提出环境保护原则和环保技术措施。结果表明:铁路、公路工程采用隧道方案下穿风景名胜区是可行的,采取车站出入口消隐设计、清污分离的排水系统、长耐久性结构设计、微震微损伤控制爆破技术、大功率隧道空气除尘技术、曝气生物滤池污水处理技术、洞碴回收利用技术等环保措施后,能够满足景区各项环保指标的要求。

摘要：深埋隧道围岩应力是一个涉及多因素的复杂问题,同时也是隧道工程研究的热点问题。基于深埋隧道围岩应力圈层传递理论,将隧道围岩离散为若干个圈层,每个圈层即是荷载也是结构,均可承受围岩达到极限强度时的径向应力及切向应力,分析不同围岩级别及隧道跨度条件下围岩应力和塑性区范围的变化规律。研究结果表明:深埋隧道围岩应力圈层传递理论揭示了隧道开挖与支护过程中应力的传递过程,为隧道开挖工法与支护结构的设计提供理论基础;根据圆环受内外径向压力时应力的计算函数和围岩强度模型,可获得各个圈层切向和法向应力的递推公式;采用递推公式计算出各圈层塑性和弹性切向应力,并等比例绘制在隧道围岩应力分布图中,根据围岩受力平衡的基本原理,分析隧道开挖前后围岩塑性和弹性切向应力的图形面积,可确定隧道塑性区的分布范围。

摘要：京张高铁清华园隧道为国内首次采用全预制轨下结构的盾构隧道。以该工程为背景,为得出适合大直径盾构隧道的轨下结构方案,选择轨下结构全现浇、中箱涵预制两侧现浇、全预制3个方案,通过论述分析和建立有限元模型计算,从工期、施工工序、对隧道结构的影响、结构受力和变形特征、施工环境和环保要求、工程造价等方面对方案优缺点进行分析、比选。研究结论:轨下结构全预制方案在工期、施工工效、施工质量、施工环境等方面具有明显优势;全预制轨下结构在受力和变形上能够满足高速铁路的运营要求;施工实践表明,全预制轨下结构有效解决了本工程工期短、距离长、要求高的工程难点问题。

摘要：目前国内对明洞隧道拱墙衬砌浇筑过程中出现的环向裂缝研究较少,该类裂缝由于是非受外力作用产生,没有引起足够的重视,但该类裂缝会引起隧道渗水、甚至影响结构耐久性。为了解决明洞隧道拱墙衬砌环向裂缝问题,依托京张高铁东花园明洞隧道工程实例,对明洞隧道衬砌环向非受力裂缝宽度影响因素进行了深化研究,通过对环境温度、配筋率、每版衬砌长度、底边墙的约束度等不同工况进行理论分析,提出明洞隧道衬砌混凝土非受力裂缝关键影响因素,并对裂缝的宽度和长度进行理论量化计算,提出该类裂缝控制关键技术,研究结果可为其他类似的明洞隧道衬砌设计、施工提供借鉴和参考。

摘要：我国华南、华东、华中地区及沿海城市地下水丰富,地下水压力是影响地铁车站主体结构受力的重要因素,随着水头高度的变化结构受力会随之发生改变。为了研究不同的水位对车站主体结构受力的影响,结合众多地下水丰富的地铁工程实例,选取多种水位进行数值模拟计算,结果表明:影响顶板、中板、底板及侧墙的最不利水位并不是统一的水位。为了方便设计,通过将众多正常使用中的地铁车站结构受力情况对比分析,认为:选取工程场地内最高水位进行车站结构受力计算,然后对部分构件配筋面积进行调整,能够满足车站结构安全的要求。