摘要：研究目的:铁路复杂地质横断面多包含交叉线、透镜体等特殊地层,导致地质信息复杂、断面设计中挖方数量计算难以程序化实现。因此有必要研究复杂地质横断面的数字化解析及计算挖方的方法和思路,利用该算法实现铁路断面设计中挖方数量的程序化计算,以满足大规模铁路设计的需要。研究结论:(1)本文提供的算法能解析任意复杂的地质横断面,转化为标准数字化格式,并通过本文提出的地质信息传递方法进行地质属性赋值;(2)根据地质横断面的数字化解析成果,利用微分法进行开挖线范围内的土方计算;(3)利用本文提出的数字化解析及挖方计算方法,编制了横断面挖方计算程序模块,在沈白、潍烟、集大原、哈铁等多条高速铁路设计中广泛应用,极大提升了设计效率和准确性;(4)本文提出的地质横断面解析方法能够为公路、水利等领域的类似软件开发提供借鉴。

摘要：在路基温度场模拟中,地表热边界常基于"附面层原理"确定,即假设一定深度(附面层厚度)的土体温度函数等于大气日平均温度函数加上一个温度增量。目前,附面层厚度和温度增量一般通过实际观测值回归分析得到,尚未建立起相应的理论和参数确定方法,无法定量分析路面材质、路面结构、太阳辐射、路面辐射对附面层厚度和温度增量的影响。首先通过理论分析,建立了附面层厚度的确定方法;然后建立了一维路面路基结构温度场模拟模型,并通过路基温度场反演分析,验证了数值模型的正确性;进而通过数值分析,研究了太阳辐射、路面辐射、对流换热和路面结构等因素对附面层底部温度增量的影响,给出了温度增量的确定方法和相应的设计图表和计算公式。

摘要：为解决传统路基工点排水设计操作繁琐、自动化程度低等问题,以工点出水口信息和路基横断面为基础资料,提出路基工点自动划分排水方案的方法,并针对小里程排水、大里程排水、两侧排水、平坡晾晒等4类水沟,研究自动设计、交互设计的流程;基于该理论研究成果,采用C++语言和AutoCAD软件平台进行二次开发,通过研发路基工点排水设计程序,实现利用出水口信息和横断面地面高程的排水沟设计,并在路基横断面中完成排水沟的自动化绘图与标注。研究表明:该路基排水自动化设计思路简单快捷,程序操作简便,研究成果已在包银、沈白、集大原、潍烟等多条高速铁路设计中应用,山区与平原区路基工点排水设计效率分别提高50%和70%。

摘要：结合青海省某竖井开挖项目,建立深长竖井掘进衬砌支护应力应变分析的等效有限元模型,分析不同围岩条件下的竖井变形量和支护效果。分析结果表明:Ⅰ~Ⅲ级围岩的井壁水平位移较小(未采用衬砌支护的位移不超过0.05 m),衬砌支护满足结构设计要求;Ⅳ~Ⅴ级围岩的井壁水平位移较大,需采取超开挖并预留变形空间的支护方案。