浅埋偏压条件下不等跨双连拱隧道设计技术

研究目的:不等跨连拱隧道因其结构特殊和施工工序复杂,在设计中存在很多技术性问题。本文以遂渝二线与兰渝铁路并行的新作坊隧道为工程背景,对浅埋偏压条件下不等跨双连拱隧道的设计关键技术展开研究。研究结论:通过对不等跨连拱隧道的中隔墙结构设计、施工工法以及防排水等关键技术进行研究,并结合新作坊隧道工程实践,得出:(1)在不等跨连拱隧道施工过程中,中隔墙一直受到动态非对称力的作用,中隔墙的稳定直接关系到整个隧道结构的稳定与安全;(2)"中导洞+右洞+左洞"的三台阶施工工法更加适合该隧道施工;(3)以"加强排水,防堵结合"为原则的中隔墙防排水技术,可有效解决中隔墙顶部渗漏水问题。     

设于桥梁上方的新型棚洞——内昆线喇叭溪棚洞

本文对修建于桥梁上方的新型棚洞——内昆线喇叭溪棚洞的结构方案比选和设计的主要问题进行了较全面的论述。经查新，该棚洞的结构型式属国内外首创。喇叭溪棚洞已于2002年6月修建完成，使用情况良好。     

设于桥梁上方的新型棚洞研究

研究目的:结合内昆线喇叭溪棚洞地形、地质条件及既有构筑物现状对棚洞的结构方案进行研究比选,优化棚洞结构型式。研究方法:通过结构计算分析棚洞结构设计的控制因素,针对控制因素对棚洞结构方案进行研究比选,确定棚洞的结构方案。研究结果:通过系统的方案研究,最终选定了独立钢筋混凝土框架与简支梁组合的结构型式。本棚洞已于2002年6月修建完成,使用情况良好。研究结论:对于喇叭溪棚洞这种多次超静定结构,混凝土收缩徐变及降温引起的温度应力对结构设计起控制作用。通过采用本棚洞设计采用的独立钢筋混凝土框架与简支梁组合的结构型式,既可以保证棚洞结构的整体稳定性,又可以大大降低温度附加应力。     

软岩高地应力对运营铁路隧道影响的有限元分析

软岩铁路隧道在运营阶段易发生持续的变形及底臌等其他影响工程安全的现象，而高地应力加剧了变形。为探究在不同高地应力作用下软岩隧道的变形和受力的规律，运用FLAC3D对软岩隧道的位移和安全系数进行分析。结果表明:竖向地应力不变，水平地应力越大隧道的水平位移越大，竖向位移越小，水平地应力的改变对双线隧道影响显著；水平地应力的改变对隧道安全系数的改变影响不明显。     

高地温隧道二次衬砌受力特性分析

研究目的:拟建川藏铁路的部分隧道工程施工过程中预计会遇到高地温(达30℃～80℃),高岩温将会给隧道工程的建设带来极大的挑战。本文拟通过衬砌外表面边界条件设定为固定温度约束(温度区间为30℃～80℃),利用ANSYS有限元软件建立三维荷载-结构模型,通过温度场和应力场的耦合,研究不同地温下、不同龄期的Ⅳ级围岩混凝土二次衬砌与Ⅴ级围岩钢筋混凝土二次衬砌受力特性,分析与评价其安全性,从而提出相应的工程应对措施。研究结论:(1)随着地温升高,隧道二次衬砌各个部位的安全系数呈下降趋势,特别是当地温从30℃升为50℃时,衬砌安全系数显著下降;(2)地温高于60℃时,Ⅳ级围岩隧道混凝土衬砌安全系数将不满足设计规范要求;(3)地温为80℃时,Ⅴ级围岩钢筋混凝土二次衬砌最小安全系数临近设计规范要求极值,位于衬砌墙脚附近;(4)地温超过60℃时,需设置隔热复合式衬砌;(5)本研究结论可为高温隧道的设计与施工提供参考。     

不对称双连拱偏压铁路隧道修建技术研究

研究目的:在我国30多年双连拱隧道工程实践史中,大多数都是在公路隧道中应用,隧道断面多为等跨对称结构,大跨不对称双连拱铁路隧道的工程实践在国内还几乎为空白,对此进行深入研究。本文以新建兰渝线新作坊隧道为工程背景,采用ANSYS有限元软件分别模拟了在V级围岩地形偏压条件下不对称双连拱隧道两种不同工序的施工过程,以获取不对称双连拱隧道的受力、变形特征、施工工法、支护体系。研究结论:通过对隧道结构体系关键部位在开挖过程中的受力和变形分析,得出:(1)开挖过程中左、右洞室及中隔墙顶部关键点的应力和变形随施工步变化的规律;(2)"中导洞+右洞+左洞"的三台阶施工工法更加适合该隧道施工;(3)大跨不对称双连拱隧道采用不均衡支护体系;(4)为有效解决中隔墙顶部渗漏水的问题,在其顶部V型区域设置小导管并进行注浆,对中隔墙顶部岩体进行加固提高其抗渗性能。计算结果为该隧道的设计提供了可靠的依据,同时为该类隧道的设计提供了参考。     

川藏铁路隧道工程

川藏铁路从成都经雅安、康定、昌都、林芝、山南到拉萨,依次穿越二郎山、折多山、高尔寺山、沙鲁里山、芒康山、他念他翁山、伯舒拉岭、色季拉山等8座高山,经过大渡河、雅砻江、金沙江、澜沧江、怒江、易贡藏布江、雅鲁藏布江等7大江河,全线隧道共计198座,总长1 223.451 km,占线路总长的70.2%;特长隧道46座,长724.441 km。工程面临的难题主要有高烈度、高地应力岩爆、软岩大变形、高地温和活动断裂。已开工建设段重点隧道有桑珠岭隧道（16.449 km）和达嘎拉隧道（17.310 km）,可能出现的长大隧道方案分布有泸定-康定段郭达山隧道（39 km）、康定-新都桥段折多山隧道（40 km）、雅江-理塘段沙鲁里山隧道（69 km）、理塘-巴塘段海子山隧道（37 km）、八宿-波密段伯舒拉岭隧道（59 km）、然乌-通麦段易贡隧道（50 km）。成都-雅安段41.184 km和拉萨-林芝段403.11 km于2014年底开工建设,康定-林芝段998.61 km已完成预可研工作,雅安-康定段299.482 km已完成可行性研究工作。