山地轨道交通隧道Geo-BIM建模方法与应用研究

为解决山地轨道交通隧道在BIM建模中存在的隧道线路偏差大、隧道构件复杂繁多、属性添加效率低以及呈现效果单一等问题,提出一种基于Revit+Dynamo+Excel及EVS软件的山地轨道交通隧道Geo-BIM建模方法。结合隧道线性工程特点,对Revit内置Dynamo插件二次开发,实现隧道快速精准的参数化建模和批量定义属性参数。提出基于EVS软件建立隧道三维地质体模型的方法,制定地层建模和岩性建模的实现方式和标准流程,结合隧道BIM模型全面实现隧道建设过程中的可视化。依托施家山隧道项目,基于Cesium框架实现了BIM模型、GIS地表和地质体三维模型的集成,实现三维可视化模型与模型属性、数据信息等可交互式操作。实践表明,Geo-BIM建模方法可以快速地对隧道BIM模型及其三维地质模型进行建模,通过集成后的模型信息之间能够表现出很好的交互效果,具有良好的工程应用价值。

轨道交通越江隧道盾构选型及设计优化研究

盾构机的选型是盾构施工成败的关键。论文结合轨道交通资阳线宝台大道站—苌弘广场站盾构区间穿越沱江,盾构施工风险高。综合分析多方面影响因素,对盾构选型及优化设计进行探讨分析,根据地质和水文特征,考虑地层渗透性和国内同类工程的选型经验,对比分析各方面影响因素,并进行盾构选型研究,决定采用改进型双模盾构机进行施工,有助于降低施工风险,保证工期。

武汉地铁7号线行车荷载下越江公铁两用隧道结构动力响应分析

以武汉地铁7号线越江公铁两用隧道为研究对象,建立了考虑地铁行车荷载的越江隧道(含钢轨、轨枕、管片及周边岩土体等)离散元模型。在该隧道某截面上选取14个测点,分析了地铁行车荷载下该截面各层混凝土板的局部动力响应及管片动力响应。结果表明:管片结构及各混凝土板对称点处的颗粒振动加速度呈对称分布;随着地铁行车荷载的施加,排烟道两侧与管片连接处、公路路面板中心区域的剪应力逐渐增大,易出现裂隙破坏;地铁行车荷载引起的振动波在管片内的传递以横向振动波和竖向振动波为主;地铁列车开始通过隧道截面时对隧道管片的影响最大。

交通荷载下叠合式公轨隧道的力学性状研究

为模拟交通荷载,引入并改进三车道元胞自动机得到汽车荷载作用位置的随机动态变化,同时利用汽车动力模型、列车-钢轨-隧道耦合动力学模型得到交通荷载量值随时间的动态变化。首先建立叠合式公轨隧道有限元静力模型并进行分析,随后将交通荷载导入公轨隧道有限元模型中,对公路隧道衬砌的动力响应进行分析,获得衬砌的水平应力时程曲线、最大应力响应值和振动加速度,并获得不同隧道布置形式下最大加速度分布曲线、最大应力分布曲线。为减小公路隧道底板拉应力,对2种隧道之间的垫层布置形式进行了措施优化,最后对垫层与动力响应的关系进行研究。研究结果表明:静力条件时铁路隧道造成公路隧道下部刚度差异,不同铁路隧道布置形式会分别加剧或减小公路隧道底板拉应力;动力条件时动力响应值在2种交通荷载共同作用时达到最大值,其中最大拉应力为2.77 MPa,与静力分析相比增加了7.36%,且公路隧道最大振动加速度由列车荷载控制;不同的铁路隧道布置形式下公路隧道的最大振动加速度和拉应力大小及发生位置有所不同,铁路隧道分开、合并布置时,最大振动加速度分别出现在两侧隧洞跨中和公路隧道中墙处,前者最大拉应力值约为后者的1.5倍,且其最大拉应力出现位置更靠近侧墙。通过在公路隧道下方铺设垫层,可以有效控制其底板拉应力,垫层宜优先设置在中墙和2个侧墙位置处。

复合交通荷载下叠合式公轨合建隧道动力响应

叠合式公轨合建隧道不同于其他公轨合建隧道,汽车-列车荷载作用下其动力响应也有所不同。为研究复合交通荷载下叠合式公轨合建隧道动力响应,用激振力法、元胞自动机、汽车动力模型模拟列车荷载、车流和汽车荷载,用有限元软件Plaxis3D分析了不同荷载及有无垫层工况下隧道的动力响应。结果表明:公路隧道、铁路隧道分别主要对汽车荷载、列车荷载产生加速度响应,铁路隧道的加速度响应要明显大于公路隧道,约为后者的20倍;隧道不同位置处,对两种交通荷载的应力响应情况不同,铁路隧道应力响应主要受列车荷载控制,但当公路隧道中有大型车辆通过时,会对铁路隧道应力响应产生较大影响,甚至起到主导作用;公路、铁路隧道之间设置垫层会增大公路隧道的动力响应,但同时会减小公路隧道下方土层的刚度差异进而减小其应力值,综合作用下,设置垫层后公路隧道的应力状态会有所改善。

地铁区间线路设计采用上下重叠隧道方案探讨

为避免轨道交通区间线路与高架立交桥桩基位置关系矛盾,对福州市地铁2号线穿越五里亭立交桥段区间线路提出了采用上、下重叠的方案,有效避免了区间线路实施对周边建筑、高架立交桥结构和交通影响。

高层建筑建设对邻近轨道隧道安全影响机理研究

根据新建高层建筑与邻近既有轨道交通隧道两者之间的空间位置关系,采用有限元分析与监控量测相结合的研究方法,研究了隧道在基坑开挖和高层建筑修建后产生的附加内力和变形。通过监测隧道结构各测点位移在施工过程中变化量和变化速率,将有限元计算结果和实测数据进行对比分析,对隧道运营工作状态作出相应判断。研究结果表明隧道围岩处于稳定状态,结构变形满足限值条件,高层建筑建设对轨道交通正常运营影响较小。

城市轨道交通隧道事故通风网络动力匹配方法

城市交通隧道由于分流及辅助隧洞的存在,形成了通风网络。针对不同的通风任务,隧道事故通风系统有不同的通风量及动力的需求,其气流组织具有多样性,构成的网络系统非常复杂。如何设计一种合适的通风系统适用全部的通风任务,成了城市交通隧道建设中必须认真研究和解决的问题。基于通风网络理论,论述了城市轨道交通隧道事故通风系统动力匹配方法,并以某轨道工程为例,对轨道交通事故通风系统设计进行了探讨。

软土地区超大直径盾构下穿轨道交通影响分析

随着地下空间不断开发,新建盾构隧道近距离穿越既有隧道、地下通道、地下管线等的现象越来越普遍。由于新建盾构隧道对原地应力场的改变,必然会引起既有隧道的变形,对既有隧道的结构安全产生影响。结合上海市北横通道大直径盾构隧道工程实例,采用Midas_GTS有限元分析软件建立三维数字模型,分析软土地区超大直径盾构隧道穿越施工,对已运营轨道交通盾构隧道的影响。

复杂环境下的既有隧道扩挖改造技术

以哈尔滨市轨道交通一号线西大桥站～教化广场区间SK8+414～SK8+451段为工程依托,该段为既有7381隧道利用段,下穿滨绥铁路及西大桥,主要介绍了针对这种复杂环境下对既有铁路线路和隧道区间的地层加固技术以及对既有隧道的单侧扩挖改造施工技术,为地铁建设的同类工程提供了参考。

盾构穿越轨道交通线路的施工技术及措施

该文结合上海世博园区某隧道工程,介绍了盾构在穿越轨道交通4号线地下区间施工时所采取的施工技术和措施。在充分了解了周边环境、相邻构筑物、管线、盾构机、特定的水文地质条件以后,把盾构穿越分为3个阶段,在试推进阶段收集盾构推进参数,在穿越阶段控制盾构施工参数,在穿越后阶段根据沉降监测情况进行后期补压浆。同时考虑好穿越轨道交通运营线时在不良地层中推进的技术措施,以及做好隧道轴线、地面沉降变形和临近构筑物管线的监测工作,做好信息化施工管理,做到数据及时采集、及时分析、及时指导施工。并做好应急预案。其成果可供同行借鉴。

地铁动车调试检测装置研究

对城市轨道交通地铁动调工程中现有隧道限界检测装置进行分析研究,通过引入电气化控制技术和计算机自动记录技术,自主研究设计电驱动限界检测装置,充分实现自动化隧道限界检测,确保动车调试过程中各项限界尺寸的精度。