摘要：为完善盾构隧道管片主要结构参数的设计研究方法,结合天津市政排水盾构管片设计的研究过程,对不同管片环宽、分块形式及螺栓数进行组合,通过对楔形量计算、合理拼装点位确定、理论排版拟合、施工能力分析、施工效率、防水性能及管片整体刚度等方面进行综合比选,最终确定管片合理的环宽、分块形式及螺栓数;同时,为类似工程盾构管片设计提供可借鉴的经验和方法。主要结论如下:1)针对本工程特点,选择1.2 m环宽、5分块、13组螺栓组合形式的管片相对较合理;2)管片主要结构参数设计时,应根据工程特点及实际使用功能需求,进行必要的理论计算分析来确定管片的相关参数,并结合现状调研、工程类比及相关工程经验综合确定;3)管片环宽设计应结合曲线半径情况和隧道姿态控制的施工风险综合确定;4)针对小直径盾构管片主要设计参数的相关研究还比较少,需结合具体工程项目进行相关的理论研究。

摘要：为设计出高性价比的地下车站室外消火栓系统,在认真研读《消防给水及消火栓系统技术规范》等相关规范及文献的基础上,提出新的室外消火栓分类方法,即供水类室外消火栓和救援类室外消火栓。根据对规范中"灭火救援要求"的理解,提出:1)应保证提供满足消防需要的室外消火栓设计流量;2)应保证及时将室外消火栓设计流量供应到火灾现场;3)应保证消防队员及时赶到火灾现场的条件。通过分析建筑物消防水量取值的前因后果、水量组成及作用,根据对地下车站室外消火栓设计水量取值的理解,提出:原则上应按《消防给水及消火栓系统技术规范》要求确定,但对条件特别困难的单水源地下车站可以适当减少,但不得小于20 L/s。同时,为满足"灭火救援要求",对各种消防设施设计提出新的要求:1)对可以不设置储存室外消防用水水池的单水源地下车站,其储存室内消火栓设计水量的消防水池应按室外消防水池标准设计;2)对于单路供水的地下车站,2个水泵接合器均必须设计在消防水池15~40 m范围,且一定要考虑消防车停放及操作空间,注意水泵接合器数量不得随便增加,同时,在水泵接合器附近应设计必要的供水类室外消火栓,不能跨主干道共用室外消火栓及具有相同功能的室外消防水池,同样,水泵接合器和对应的供水类室外消火栓或消防水池也不能跨主干道设计;3)建议在每个出入口5~40 m范围设置救援类室外消火栓。

摘要：矩形顶管隧道在城市地下空间的开发和利用中优势明显,但其断面越大,顶管管节设计难度越大,施工风险越高。为解决大矩形断面管节设计的难题,依托郑州市红专路下穿中州大道机动车顶管隧道工程,采用数值模拟、理论分析等方法,对设计中覆土厚度、结构尺寸等关键内容的确定方法进行研究,并介绍管节设计方案、接头和纵向连接设计等要点。研究结果表明:1)当覆土厚度不小于4 m时,沉降变形基本趋于稳定,最大沉降值为28 mm,沉降值大小安全可控。2)初步拟定断面形式后,需通过结构计算来拟定结构的尺寸,并通过施工阶段和使用阶段的计算验证其合理性。由分析可知,结构厚度初步拟定为600 mm是合理可行的,且无优化空间。3)在确保工程安全的同时,亦需充分考虑工程施工的便捷性和可操作性,需对管节预制方案、管节接头和纵向连接等做出针对性设计。

摘要：针对现有荷载-结构法得出的巨跨洞室二次衬砌结构厚度大、经济性和施工可操作性差等问题,基于某跨度超50 m的巨跨洞室的整体和局部稳定特点,提出巨跨洞室二次衬砌结构承担洞室剩余变形和块体不稳定荷载的作用机制,并论述二次衬砌结构设计的计算过程。得出结果如下:(1)巨跨二次衬砌结构承担洞室剩余变形和不稳定块体荷载这一力学模型符合巨跨洞室整体和局部稳定机制;(2)洞室剩余变形为极限沉降与既有沉降的差值,采用此方法得出的剩余变形值与二次衬砌和喷射混凝土接触压力实测值具有较高的一致性;(3)所提出的不稳定块体荷载是针对洞室薄弱部位重点设计,安全性高;(4)采用本文的设计方法得出的拱部及边墙二次衬砌厚度分别为0.8、1.4 m,相较于常规设计方法,厚度减少了27%~53%。

摘要：车站设计时为满足防灾规范及正常服务功能,常设计多种公共区楼扶梯及闸机布置方案,而由于各方案疏散设施相同,无法用现行疏散规范计算方法区分每种方案的优劣。为解决该问题,结合12 m单柱岛式站台公共区楼扶梯的3种布置方案,采用模拟仿真软件Pathfinder对各方案及其不同工况进行仿真分析研究,同时导入FDS数据分析不同火灾点对疏散的影响。基于疏散仿真设计的角度分析,3种公共区布置方案中,采用楼扶梯+双扶+垂梯+双扶+楼扶梯的形式更有利于乘客疏散;同时,设计中应重视付费区与非付费区间平开门的疏散作用,并应将其设置在疏散客流流线上。

摘要：为解决城市地铁盾构隧道近接下穿既有铁路隧道时难以合理经济地估算交叉段加固范围的问题,依托南宁地铁4号线那历村站—那洪立交站区间隧道下穿既有槎路隧道工程,提出基于强度折减系数法的地铁盾构隧道近接下穿既有铁路隧道加固范围优化设计方法,并通过监测数据验证该方法的有效性。研究结果表明:1)以特征点突变作为实际隧道施工安全性的判据存在一定的局限性,可采用满足变形控制标准下的最大折减系数作为综合安全系数;2)加固圈厚度系数和长度系数与铁路隧道系统综合安全系数呈幂函数关系;3)所拟定的加固方案能有效控制既有上伏铁路隧道的沉降变形。

摘要：为解决城市公园下方地下空间综合体设计中常见的问题,例如如何组织交通,并把客流“引进来、留下来、散出去”,在国内外大型地下空间设计经验的基础上,以集轨道交通、市政公路隧道、公园景观、商业开发于一体的无锡太湖广场项目为例,从怎样构建交通网络、吸引多方客流,并留住商业顾客,以及如何结合地面景观进行消防疏散等方面进行深入研究分析。研究结果如下:1)通过整体策划和规划,串联多种交通方式,并与周边已建成地下空间互联互通,来构建地上地下立体交通网络,提高城市运转效率,倡导绿色出行;2)针对不同客流,设计相应主题的下沉广场吸引潜在顾客;3)打破常规束缚,采用高净空与清晰的空间脉络,营造舒适的空间环境,塑造自身的空间形象;4)利用避难走道连通各下沉广场,解决疏散问题;5)综合运用各专业消防措施,巧妙解决灰色空间消防难题,减少地面建筑,建设花园城市。

摘要：深圳地铁14号线黄木岗站与既有7号线、近期规划24号线黄木岗站形成地下三线换乘车站,车站周边环境复杂。如何综合各种边界条件形成建筑功能完善,结构经济安全,同时又对周边环境影响最小的方案是本站研究的重点,特别是车站站位及换乘功能的研究。方案设计过程中,通过逐一梳理地面建筑、地下建(构)筑物、地面交通、片区规划、工程地质条件、客流预测、车站换乘功能等边界条件,总结黄木岗站立交桥安全、交通疏解、管线改迁、结构工法、施工器具选择、车站站位及换乘功能等重难点,采取逐项突破的方法,最终推演出"干"字形节点换乘方案,其中14号线采用地下3层双叠侧式车站,与7号线形成平行同台换乘,与24号线形成台-台换乘。

摘要：新建深江铁路位于大湾区中心,是“一带一路”倡议以及全国“八纵八横”沿海通道的重要组成部分,珠江口隧道作为新建深江铁路的控制性工程,周边环境及水文地质条件复杂,岩性多样,是目前我国埋置最深(矿山段最大埋深达115 m)、水压最大(盾构段最大水压1.06 MPa)的矿山与盾构组合工法海底隧道。该工程建设难度大、关键技术多,通过文献调研、理论研究、可行性分析,系统地对比分析南、北线位方案隧道平、纵、横断面的总体设计制约因素,结合不同工法的优势,提出矿山+盾构组合工法建设方案;提出了海洋腐蚀环境下盾构隧道管片的硅烷浸渍防腐技术;为不受制于盾构与矿山工程进度影响,采用“双壳”模式盾构机技术,实现了盾构机海底自主接收并同步原位拆解。该总体方案经济合理、风险可控,关键技术研究对策可确保隧道顺利安全建设,可为同类跨江越海隧道工程的设计提供参考与借鉴。

摘要：研究目的:自承载拱理论是地下工程发展的方向,但是目前国际上对自承载拱理论的应用只停留在概念阶段,不能实行量化分析,也不能直接应用于地下工程设计。目前国内地下硐室的设计规范采用古典支护理论,但是对于超大跨地下硐室,其计算的结构厚度过大,因此不适用。基于此,在围岩自承载理论下,本文提出能够直接用于设计的量化分析方法和计算公式,促进"围岩自承载"理论从概念到定量分析的跨越性发展。研究结论:(1)提出了"超大跨硐室支护应充分利用围岩自承载能力"的设计理念以及"以喷射混凝土+预应力长锚杆(索)为主要承载结构,二衬作为安全储备的"的设计原则;(2)提出了应力流守恒原理;(3)提出了基于数值分析的锚杆与预应力锚索设计参数的确定方法,给出了在"围岩自承载理论"指导下计算锚杆、喷射混凝土、锚索、二衬等设计参数的方法和公式;(4)本研究成果可应用于跨度超过30 m以上的超大跨硐室设计领域。