基于BIM技术的铁路隧道洞口设计软件研究

随着BIM技术在铁路隧道工程领域的飞速发展与应用,为解决铁路隧道洞口传统二维设计过程中洞口位置选择不合理,洞口开挖回填边界线绘制困难,洞口开挖工程量难以精确计算,端墙洞门结构及截水沟设计与地形匹配不直观等难题,提出利用BIM技术在Bentley OpenRail Design平台研发隧道洞口设计软件技术方案。通过对隧道洞口设计内容和设计流程进行梳理,对软件整体架构、关键模块和数据库进行设计,研发基于BIM技术的铁路隧道洞口设计软件。本软件利用C#/C++混合编程技术,通过动态剖切地形曲面,实现隧道洞口横、纵断面图与三维模型实时联动,实现隧道洞口位置的合理选择,完成洞口边仰坡设计以及端墙洞门结构、洞外截水沟创建以及图纸输出等功能。工程应用表明,该软件结构合理,满足隧道洞口设计实际需求,能有效减轻设计人员的劳动强度,显著提高隧道洞口设计效率与设计质量。     

单线电化铁路隧道洞口辅助设计与绘图系统

单线电化铁路隧道洞口辅助设计与会图系统（ＴＡＤＤ）是作者以面向对象编程技术结合多年隧道设计经验的成果总结。文章详述隧道洞门设计的要点及ＴＡＤＤ系统的特点。该系统在西康线、包西线、宝兰Ⅱ线、西安－南京线的隧道设计中得到实际应用。     

双线铁路隧道洞口段施工方法

隧道洞口段的施工难度在于边坡，仰坡不稳定，易坍方，洞口段岩层较破碎，本文介绍稳定边坡，仰坡的锚喷加固方法和隧道洞口段的施工经验。     

隧道的洞口选址与洞门选型

1．隧道会“伸长”吗？ 建成的隧道怎么会“伸长”？你别不信,有事实为据。我国在1950年代前期修的宝（鸡）成（都）铁路．其中宝鸡略阳段隧道洞口接长的明洞达1273米;而宝（鸡）天（水）铁路隧道在1960年以前已有80个洞口接长明洞,占全线隧道洞口的1／3。为什么要用明洞将隧道接长？这得从当年学习前苏联的“等价点法”说起。     

铁路黄土隧道洞口段地震动力响应研究

我国地震频发,隧道抗震问题一直是研究的重点,但对于黄土隧道的地震动力响应研究实例较少,因此对于黄土坡-隧结构体系的动力问题需要进一步研究。对宝兰客专黄土隧道洞口段在地震作用下的动力响应特征利用Midas-NX数值模拟和1∶80的隧道洞口段坡-隧系统大型振动台试验进行研究,分析在高边坡上不同进洞高程对坡面以及隧道衬砌加速度、位移以及放大系数的影响。试验结果表明:在其他条件相同的情况下,如坡高、坡角、入射地震波、填筑方式、衬砌结构等,进洞高程不同,洞口段破坏形态不同,破坏程度各异。地震动力作用下,隧道衬砌不同位置的峰值加速度与进洞距离密切相关。     

铁路隧道洞口三维设计系统研究与实现

为解决隧道洞口工程设计因控制因素变化导致设计工作需多次反复、工作量大、传统设计方式效率低的问题,提出利用BIM技术在AutoCAD Civil 3D平台上研发三维辅助设计系统技术方案。通过对隧道洞口处dwg地形图进行预处理与识别,建立三维数字地形模型,采用部件编辑器与C#语言编程相结合的方式实现自定义部件,利用Civil 3D的“廊道”功能,实现隧道洞门参数化设计。通过对系统进行整体架构设计和关键模块设计,利用.NET API二次开发接口,研发铁路隧道洞口三维设计系统,并应用到隧道设计中。工程应用表明,该三维设计系统技术方案可行,系统结构设计合理,满足隧道专业设计需求。     

浅埋,偏压,高边坡隧道的洞口段优化设计实例

本文介绍浅埋、偏压、高边坡隧道洞口段优化设计实例及回填暗挖施工方法。     

铁路隧道射流与洞口风道组合式通风效果分析

射流风机与洞口风道组合通风效果一直是学术界和工程界关注的关键科学问题,在长度超过5km的内燃牵引隧道中,射流风机并未有效阻止风流从洞口隧道内流出,未达到设计通风效果。采用CFD计算软件FLUENT建立三维非线性力学模型,研究洞口射流风机安装断面连接方式、轴流送风口风速、射流风机台数关键因素影响效果。射流风机安装处设置渐变过渡段后,风机吹出的风流可以平稳的进入隧道,从洞口引入新风效果明显;在同样的风量下,送风口风速不同,产生阻力也不同,对洞口端引入新风产生影响,设计中应适当降低送风口风速;在洞口设置同样的射流风机,轴流送风道送入的风量不同,洞口端隧道内风流的状态不同,当送风量大到一定程度时,将产生洞口段隧道风流流出,设计中洞口射流风机的台数应根据送风道的送风量进行调整。     

隧道洞口段无支撑方式进洞施工技术

介绍中铁四局渝怀线管段 2 2座隧道在各种地质条件下洞口段采用无支撑方式进洞的施工方法 ,以及有关支护的参数。     

铁路隧道洞口高陡边坡危岩落石危害分析及整治措施

危岩落石是山区常见的地质灾害之一,对铁路运营安全造成威胁。以某铁路隧道洞口边坡危岩落石为研究对象,通过现场勘察对危岩体的分布特征、类别、结构面等信息进行相关的获取、测量工作,在此基础上对落石的优势路径进行预测,利用数值模拟对研究区内不同区域的危岩落石运动特性进行分析研究,并针对性地提出“分区治理、分级防护”的综合治理整治措施,为类似工程的设计思路和治理措施提供指导和建设性借鉴。     

公路隧道洞口选线及线形设计

结合多个高速公路隧道选线及洞口线形设计实例,对隧道选线和洞口线形设计的原则和规范要求进行了深层次阐述,对隧道洞口设计过程中对线形一致的理解歧义给予了明确意见。避免隧道洞口的线形突变,保证洞口视距需求是隧道洞口线形设计的主要精髓。     

不稳定地层大偏压隧道洞口段施工

隧道洞口段处在偏压较严重地带时 ,施工难度相当大 ,渝怀铁路桓垭坝隧道采用地表加固 ,重新配载进洞。超前小导管预支护和钢格栅网喷联合支护 ,确保了隧道安全进洞 ,顺利通过偏压段     

高寒铁路隧道喷射混凝土施工技术

高寒地区隧道喷射混凝土施工存在喷射混凝土初期强度增加缓慢、回弹率高等问题。结合大板山隧道喷射混凝土施工实际,经试验研究,确定了喷射混凝土最佳配合比,并对该隧道喷射混凝土施工技术进行介绍。     

黄土隧道洞口山体稳定性评价关键技术

铁路黄土隧道洞口在施工过程中受地质条件、工程设计、施工技术等因素影响,易发生山体滑坡。本文以一客运专线黄土隧道洞口山体滑坡为实例,从地形地貌、滑坡形态、施工影响、过程管理等方面对滑坡原因进行了分析,探讨了滑坡产生的原因,总结关于黄土隧道洞口边坡稳定性分析经验与管控技术要点。     

复杂地形、地质情况下大跨度隧道洞口段设计

研究目的:大跨度隧道洞口地段地形地质情况复杂,对隧道施工和结构影响较大,结合渝怀线大板溪隧道洞口特殊地段的处理,对复杂地形、地质情况下大跨度洞口段设计进行小结。研究方法:针对本工程的地形、地质条件,采用工程类比和结构分析的方法,确定经济合理的处理措施,并对结构进行检算和分析。研究结果:针对大板溪隧道洞口段特殊的地形、地质情况采取有效的处理措施,取得了良好的效果。研究结论:大跨度隧道洞口段,对顺层偏压地段,可于靠山侧适当范围设置预加固桩,消除山体滑移对线路和结构物的危害;对地形十分陡峻,且衬砌基础存在软弱围岩地段,为减少开挖对山体的扰动,于靠山侧设置锚杆挡墙减少刷方高度,采取反压混凝土及配合超前大管棚的施工方法,解决了进洞难的问题;同时设置两侧边墙不等厚的衬砌结构形式,软弱围岩基础设置桩基托梁,将衬砌外侧基础置于桩基托梁上,解决了衬砌结构设计的难题。     

青藏高原高寒地区长大隧道通风技术

青海省新建柴达尔至木里地方铁路海拔3 900 m,具有高原、高寒、缺氧和环境生态系统十分脆弱等特点。结合这些特点,根据工期要求,本着安全第一的原则,详细介绍高原高寒地区长大隧道施工通风设计标准、设计原则、风量风压计算、风机风管选配、通风防漏降阻措施、辅助通风降尘措施以及生氧补氧方案。     

客运专线铁路隧道高陡坡洞口开裂整治技术研究

以宝兰客运专线塔稍村隧道为依托,分析隧道进口边坡及洞内裂缝的成因,评价边坡的稳定性,并提出具体的处理措施。对该隧道地层岩性、构造属性、围岩等级等进行阐述,针对该边坡建立系统的地表及洞内变形监测网并进行钻孔内位移测量工作,结合详细的地质调查,查明隧道进口处边坡、洞口挡墙、隧道内二衬裂缝的成因和基本特征,结合区段的工程地质特征,提出合理的工程处理措施,为类似工程的调查与处理提供参考。     

3种隧道洞口落石防护方案对比分析

为解决既有隧道洞口落石防护问题,比较了钢桁架棚洞、柔性棚洞以及波纹钢板棚洞3种落石防护结构的优缺点,并采用有限元软件对其可靠性进行数值模拟。研究结果表明:3种防护结构均能对能级为100 kJ的落石进行有效拦截;钢桁架棚洞为刚性结构,不利于落石的缓冲及能量吸收,会发生局部变形损伤,适用于洞口坡面陡峭、桥面与地面高差不大、围岩条件较好地段;柔性棚洞以柔克刚能充分吸收落石的冲击能量,适用于洞口场地施工条件差的隧道以及既有工程改造项目;波纹钢板棚洞施工速度快、强度高,更适用于洞口抢修工程。