摘要：以预应力锚杆(索)为主要支护构件的隧道主动支护理念应用日益广泛,但主动支护体系支护参数的选取仍以工程类比法或经验取值为主,缺少可以指导设计的量化计算方法。基于隧道支护结构设计总安全系数法,提出含预应力锚杆(索)主动支护体系的安全系数计算方法和设计方法,并对比分析主动支护体系与被动支护体系的安全系数和变形控制差异。同时,为探究锚杆(索)系统与围岩的变形协调关系,根据锚杆(索)系统与围岩变形能力的匹配性,提出基于变形协调控制的支护体系选型与设计流程,可为隧道主动支护体系的量化设计提供理论指导。

摘要：为解决公铁合建双层盾构隧道面临的总体布置、结构设计、汽车与地铁车辆联合振动以及通风排烟等技术难题,以武汉长江公铁隧道和济南黄河济泺路隧道工程实践为基础,采用方案综合比选、2.5维数值计算等方法,对公铁合建双层盾构隧道设计关键技术进行系统研究。结果表明:1)通过对隧道平面、纵断面和横断面的合理优化布置,并在废水泵房段、疏散楼梯段采取特殊布置方案,可减少公铁合建盾构隧道地下空间占用,并提高断面利用率,减小盾构隧道外径;2)采用半预制半现浇的管片+非封闭内衬结构型式,能充分发挥内部结构与管片衬砌的联合承载作用,显著减小河床冲淤作用;3)汽车与地铁联合振动作用对隧道影响较小,隧道基底饱和粉细砂地层不会发生液化;4)地铁隧道采用分段纵向烟道,可解决地铁长大区间无风井条件下的排烟难题,同时提高疏散便捷性,并大幅降低建设难度;5)公铁合建隧道在运营管理上不可避免地会出现交叉和影响,建议在管理界面划分和投资分劈上提前研究,便于决策。

摘要：隧道支护结构设计总安全系数法的应用,可实现隧道支护结构设计由类比设计向量化设计转变。依托宜兴高速铁路(宜昌—兴山)优化试验段,基于总安全系数法对隧道支护参数进行优化,结合现场测试将优化后支护参数的设计值和实测值进行对比。结果表明:与原设计方案相比,Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ级围岩条件下,优化后支护参数的经济性指标最多可降低5.24%、23.85%、22.61%;Ⅲ、Ⅳ级围岩条件下,隧道施工进度指标最多可提高29.6%、40.0%。通过现场测试,围岩压力设计值均大于实测值,喷射混凝土层安全系数设计值均小于实测值。优化后支护参数均满足安全要求,总安全系数法可靠。

摘要：以台州市市域铁路S2线为背景,对隧道施工过程中的重大风险源-隧道连续下穿既甬台温铁路永宁江特大桥、金台铁路永宁江特大桥的施工过程开展了三维数值模拟。台州市域铁路盾构外径为8.8m,盾构距桥桩的最小距离为10.65m,台州市市域铁路S2线隧道下穿既有桥梁的沉降控制变形要求在1mm以内,对穿越过程中的保护措施及隧道施工提出了较高的要求。数值计算结果表明:(1)在无保护措施的情况下,盾构隧道穿越过程中主要引起桥桩竖向位移。(2)隔离桩的设置对减少盾构穿越对桥梁的影响起到了显著作用。

摘要：随着我国铁路隧道建设的快速发展,越来越多的铁路隧道投入运营,然而随着运营时间的持续,不少隧道衬砌结构均出现了不同程度的病害现象。国内外许多机构和学者虽然都在既有铁路隧道衬砌结构病害整治技术方面做了大量相关研究,但对于隧道内衬砌缺陷严重、整治面积较大的衬砌病害整治方案,没有专项的分析研究。这类型衬砌结构病害最常用的整治技术方案是套衬整治技术方案,本文首先对比了常规钢筋混凝土套衬技术方案和普通钢波纹板套衬技术方案,发现钢波纹板套衬更具优越性,但是仍存在一些缺陷。基于此,本文提出了一种更优化的双相不锈钢波纹板套衬技术方案,并详细阐述了双相不锈钢波纹板套衬技术方案在力学性能、抗腐蚀性能方面的优越性,同时本方案进一步优化了波纹板锚栓连接和拼接方式,使得相较普通钢波纹板套衬,本方案在施工工艺、安装工效、工程造价、人机材配置等方面均有显著提升。

摘要：为探明不同内部结构施作方案对盾构隧道管片及内部结构的抗爆性能的影响,以公轨合建盾构隧道为工程背景,建立半装配式内部结构和现浇式内部结构的三维精细化数值计算模型,采用显式动力时程法对爆炸荷载作用下管片及内部结构的动力响应及损伤特征进行计算分析。研究结果表明:与现浇式内部结构相比,半装配式内部结构的连接位置在爆炸荷载作用下的加速度响应更剧烈,纵向加速度峰值衰减速率更快,但是其内部结构损伤程度更低。此外,管片接头处的加速度峰值会出现突变现象,而且当炸药在行车空间中部爆炸时,半装配式内部结构管片接头处的加速度峰值比现浇式内部结构管片接头处的加速度峰值低20%~49%。

摘要：武汉某泵站工程邻近盾构隧道,为了准确分析泵站基坑开挖对盾构隧道结构的影响,采用Midas GTS有限元数值模拟软件对泵站基坑开挖过程进行三维数值模拟分析。根据模型计算结果可知,基坑开挖对隧道的影响在允许值范围内,并且采用坑底加固措施后,能有效减小基坑开挖对既有隧道的影响,可为相关工程提供参考。

摘要：上海机场联络线隧道以盾构的形式近距离下穿虹梅南路高架桥,高架桥桩基距离机场线隧道结构最小净距为17.3m,盾构隧道施工时产生的地层扰动会使高架桥桩产生一定位移。为评估盾构隧道侧穿高架桥桩时对桥桩的安全影响,本文采用数值模拟方法,计算得到盾构隧道施工引起的桥桩位移情况。结果显示:桥桩最大水平位移3.68mm,最大竖向沉降8.66mm;桥墩的最大水平位移1.9mm,最大竖向沉降6.74mm;盾构掘进过程中,虹梅南路高架桥的水平、竖向位移均未超过10mm,满足设计要求。

摘要：为研究装配+现浇式内部结构和全现浇式内部结构的盾构隧道在超载下的纵向力学性能,以济南济泺路穿黄隧道及武汉三阳路隧道为工程背景,采用ABAQUS有限元软件建立围岩-管片-内部结构三维数值模型,并通过相似模型试验验证数值模型的合理性,对比分析不同内部结构施作方式下管片和内部结构的变形及力学特征,针对内部结构的损伤分布情况提出相应构件间连接的优化思路。研究结果表明:装配+现浇式内部结构分担的内力小于全现浇式结构分担的内力,管片承担的弯矩和剪力更大,导致管片的张开量和错台量均大于全现浇式,其中张开量的差异较为明显,较全现浇式的高10.02%~21.64%。此外,装配+现浇式内部结构由于应力集中影响更易出现局部损伤。当内部结构出现大面积损伤时,其加载区域承担的正弯矩下降,两端未破坏区域承担的负弯矩增大,结构的抗弯刚度降低,导致管片的弯矩值和环间张开量增大。

摘要：铁路隧道洞口设计需要综合考虑多种因素的影响,传统的设计图纸资料存储难以满足隧道工程信息化发展的需求。本文提出隧道洞口设计案例和设计规范知识图谱构建方法,可对隧道洞口设计知识进行可视化管理和智能化查询。首先,结合隧道洞口设计经验,系统分析隧道洞口设计影响因素;分别定义隧道洞口影响因素和设计规范上下位关系,按照知识图谱三元组规则,建立隧道洞口设计案例和设计规范知识图谱模式层;在此基础上,收集大量洞口设计案例和设计规范,按照知识图谱模式层,构建隧道洞口设计案例和设计规范知识图谱。在知识图谱的基础上,搭建隧道洞口智能问答系统,可以进行隧道洞口设计知识的搜索查询和智能问答。最后,通过设计案例证明方法的可行性和通用性。