依据《铁路隧道设计规范》,利用一种改进的自由场变形方法(MCSRD),对新建杭州经绍兴至台州铁路东茗隧道带裂缝衬砌结构进行安全性评价。考虑了裂缝产生部位和裂缝深度2种影响因素,利用数值方法研究了衬砌裂缝对隧道结构抗震性能的影响。计算结果表明:衬砌拱腰部位对地震响应最敏感,是隧道衬砌抗震最薄弱环节；衬砌开裂处截面厚度减小,轴力变化较小,弯矩大幅度增加,地震作用条件下,裂缝尖端处衬砌出现显著的应力集中现象,安全系数降低；衬砌拱顶和拱腰部位开裂对隧道结构抗震性能影响较大；裂缝越深,对隧道结构抗震性能影响越大。

机场净空范围是机场运行所需满足的重要指标,也是保证军用飞机能在民用机场安全起降的重要因素之一。通过分析军用机场与民用机场的净空要求,找出两者在净空区组成及规模之间的共性及差异性。将军用机场与民用机场障碍物限制面纳入同一坐标体系,筛选出有代表性的机场等级类型,建立分段函数模型。利用MATLAB软件进行求解,得到在端净空障碍物限制平面、端净空障碍物限制面及侧净空障碍物限制面民用机场所需满足的军用标准,并形成相应技术规范。结果表明,形成的技术标准能较好的满足军用飞机在民用机场的安全起降,所建立的模型具有很好的普适性,适用于其他跑道类型的净空范围计算,为军用飞机使用民用机场奠定了基础。

针对波动性大、规律性差且含噪声的高速公路边坡位移监测时间序列,提出了一种基于经验模态分解技术(EMD)和自回归移动平均(ARIMA)相结合的预测算法,基本思想为"数据分解-数据预测-数据合成"。通过对重庆奉云高速公路247 d边坡位移监测数据的预测和分析,表明EMD-ARIMA具有较高的精度,好于单一ARIMA模型,可为工程建设及防灾减灾提供技术指导。

原有连续梁悬臂浇筑挂篮设备没有推进装置,缺失限位措施,这是施工中造成挂篮卡机和主桁架扭曲的重要原因,易发生倾倒、脱落等安全事故。研发了桥梁悬臂浇筑挂篮行走装置,介绍了装置的结构、工作原理、工作过程和施工安全注意事项。实践证明,装置能确保连续梁挂篮施工安全高效。

为明确吊杆张拉、存梁时间、二期铺装等施工因素对高铁桥梁轨底线形产生的影响,以全长309.6 m某预应力连续梁拱组合高铁桥梁为工程背景,利用有限元分析软件Midas Civil建立全桥模型,对各不同施工因素影响下成桥轨底线形进行研究,并针对主梁实测线形提出轨底精调后续施工建议。结果表明:吊杆张拉对成桥轨底线形影响最大,存梁6个月后徐变效应对后期主梁线形影响很小,轨道板浇筑厚度与轨底标高呈线性变化；针对该桥主梁实际施工完成2.5个月后轨底实测高程偏差,建议采用吊杆一次张拉,且调整轨道板铺筑厚度以确保成桥轨底标高满足设计要求。

因地制宜选取桥梁设计技术和做好跨越高铁防护是保障市政道路上跨高铁大跨度桥梁设计、施工和运营安全的关键。针对传统上跨高铁大跨度桥梁设计研究中多考虑桥梁设计、对施工及运营等环节的一体化统筹尚需改进问题,以实际工程案例为背景提出了市政道路上跨大跨度桥梁设计、施工和运营全过程一体化研究方法。首先,针对大跨桥梁设计关键技术,从结构选型、转体施工和临近高铁深巷坑设计等方面给出了具体方案；其次,从防异物入侵、防抛网设置和桥梁防撞三个角度给出了跨越高铁桥梁防护措施；最后,从主桥施工及运营阶段对高铁路基变形的影响进行验证,结果表明所提方法能够满足设计、施工和运营要求。

铁路军用桥梁是国家重要的交通战备物资,但在平时拼组架设训练中存在诸多现实困难和安全隐患。针对这一问题,在分析系统所需关键技术的基础上,设计了铁路军用桥梁架设训练模拟仿真系统的技术方案、技术架构和系统功能,为铁路军用桥梁架设训练提供了一种安全经济、实用可靠的方案。

随着城市轨道交通的快速发展及城市环境的制约,普通暗挖法在地铁车站施工中所受的局限越来越大,结合国内外工程案例,提出双洞盾构区间隧道拓建地铁车站的方案,可为以后利用盾构隧道扩挖车站或在盾构区间内增设车站提供借鉴。采用数值模拟对既有盾构隧道拓建地铁车站的方案进行分析,重点研究拓建施工过程中既有盾构隧道的位移和应力变化规律:盾构最大主应力沿整个隧道纵向呈"W"型分布,且土体开挖对纵向一定范围内的最大主应力影响较大,而对范围外的最大主应力影响较小,该影响范围的纵向长度是固定的,为19.5 m。前3次土体开挖对盾构隧道的最大、最小主应力影响较大,而剩余部分土体开挖对盾构隧道的最大、最小主应力影响较小。研究结果表明:利用盾构区间隧道拓建地铁车站的方案是可行的,且由于国内盾构6 m直径较为普遍,施工经验也较丰富,因此有较大推广价值。

以国内某型号动车组齿轮箱为研究对象,主要研究齿轮断齿时箱体的振动信号特征。综合运用SolidWorks、ANSYS和ADAMS等软件建立齿轮箱的刚柔耦合动力学模型,然后建立正常齿轮和断齿齿轮模型,最后导入到齿轮箱模型中进行仿真,得到正常和断齿齿轮的箱体振动信号。与正常齿轮箱体振动信号对比发现,齿轮断齿故障的振动信号幅值会增大,同时伴有冲击和调制现象,冲击信号出现次数与小齿轮转频接近,在小齿轮转频的高倍频率、齿轮的啮合频率及其倍频附近会出现宽且高的调制边频带,细化谱中调制现象更为明显,解调谱中在小齿轮转频及其高倍频率附近会出现峰值。以上研究方法与内容,能够为动车组齿轮箱的状态监测和故障预判提供参考。

为解决水下灌浆材料的抗分散性差、流动性差、早期强度低等施工技术难题,通过铝酸盐水泥、普通硅酸盐水泥及二水石膏三元胶凝体系的砂浆及混凝土的流动性、抗分散性及抗压强度试验,确定了最佳絮凝剂为UWB-Ⅱ型絮凝剂、最佳掺量为胶凝材料的2.5%,葡萄糖酸钠缓凝剂的最佳掺量为胶凝材料的1‰,最终制备出快硬、早强、易于施工的水下灌浆材料,并应用于兴泉铁路六角宫水库中桥承台及桩基在深水斜岩地区水下灌注浆施工中,效果良好,可为同类工程提供借鉴。

随着城市轨道交通的快速发展及城市环境的制约,普通暗挖法在地铁车站施工中所受的局限越来越大,结合国内外工程案例,提出双洞盾构区间隧道拓建地铁车站的方案,可为以后利用盾构隧道扩挖车站或在盾构区间内增设车站提供借鉴。采用数值模拟对既有盾构隧道拓建地铁车站的方案进行分析,重点研究拓建施工过程中既有盾构隧道的位移和应力变化规律:盾构最大主应力沿整个隧道纵向呈"W"型分布,且土体开挖对纵向一定范围内的最大主应力影响较大,而对范围外的最大主应力影响较小,该影响范围的纵向长度是固定的,为19.5 m。前3次土体开挖对盾构隧道的最大、最小主应力影响较大,而剩余部分土体开挖对盾构隧道的最大、最小主应力影响较小。研究结果表明:利用盾构区间隧道拓建地铁车站的方案是可行的,且由于国内盾构6 m直径较为普遍,施工经验也较丰富,因此有较大推广价值。

增补桩基加固是目前重载铁路扩能改造中墩台基础常用的加固方法,而如何选择科学合理的增补桩数量和长度则是加固前的首要工作。以朔黄铁路磁河特大桥浅基桥墩加固为工程背景,采用有限元软件模拟和现场施工监测相结合的技术手段,开展增补桩数量和长度对桥梁横向振幅的影响研究。结果表明:当增补桩数量为12根时,梁跨中横向振幅与墩顶横向振幅抑制比增长最为明显,分别为10.5%和13.2%；增补桩长度越大桥跨结构振动越小。当增补桩长度为24 m时,对跨中横向振幅的抑制比最大为34.6%,对墩顶横向振幅的抑制比达到44.5%,但当增补桩长度超过24 m时,加固对桥梁结构横向振幅的抑制比增长趋势变缓,24 m桩长是最优增补桩长度。

以北京轨道交通4号线宣武门站新增换乘通道工程为例,介绍了复杂城市环境下新建地铁联络通道施工中面临的主要风险。针对新建隧道与既有隧道接驳过程中洞门的开口问题,提出洞门分块破除技术,降低了对既有结构的损伤；为有效控制受开挖扰动既有结构的变形,实施深孔注浆降低了近接施工风险；在城市地下工程常见的大转角变断面隧道施工中,使用了转弯与变断面特殊区段格栅布置技术,给出了异形断面隧道开挖支护新思路。研究结论能够为相似条件下地下工程的建设提供参考。

为了揭示机制砂不同因素对混凝土性能的影响规律并提高机制砂在混凝土施工过程中的利用水平,立足于三因素三水平正交试验,同时结合宏观性能测试和耐久性研究,分析混凝土配合比设计时机制砂石粉含量、泥含量以及砂率对混凝土性能的影响。结果表明:①混凝土中石粉含量对混凝土的强度影响最大,其次是砂率,再次是泥含量；②制备高强度混凝土的条件是石粉含量为12%、砂率为42%、泥含量为2.5%。冻融性研究表明:适量的石粉、泥含量、砂率可以优化硬化混凝土的孔结构和空隙率,有利于混凝土强度及抗冻性能的提高。

盾构管片拼装过程需要设置环向与纵向螺栓,螺栓接头会对管片整体刚度产生影响。以城市地铁单线单洞盾构隧道为研究对象,采用室内相似模型试验,开展2环管片横向、21环管片纵向加载试验,通过对比分析均质管片与错缝拼装管片,得到了盾构隧道横向和纵向刚度有效率。试验结果表明:隧道各位置的变形与荷载基本呈线性变化；横向抗弯刚度有效率为0.76,纵向抗弯刚度有效率为0.20～0.35。

为解决水下30 m混凝土的施工技术问题,选取了不同分子量、不同掺量的聚丙烯酰胺以及不同掺量的减水剂(PC),进行了水泥净浆和砂浆扩展度、透明度、pH、浊度、抗压强度、水陆强度比以及混凝土的扩展度、抗分散性以及抗压强度性能检测,以确定分散剂的最佳组成。结果表明:聚丙烯酰胺分子量为1600万、聚丙烯酰胺和PC掺量分别为水泥质量的0.3%和2%、粉煤灰的掺量为17%时,水下不分散混凝土具有良好的流动性和抗分散性,而且抗压强度满足施工设计要求。

依托成都地铁6号线尚锦路站至红高路站盾构区间的施工实例,对穿越富水漂卵石地层的盾构滚刀适应性进行了研究。通过对滚刀破岩机理分析及破岩效率评价,结合工程实践经验,对盾构机及刀盘配置进行了优化改造,对滚刀刃宽及滚刀启动扭矩参数进行优化,提高了滚刀对富水漂卵石地层的适应性,降低了刀具磨耗,延长了刀具使用寿命,减少了换刀次数,值得推广应用。

从混凝土原材料和新拌混凝土的碱性环境两方面分析了混凝土中有害气体的来源与产生原因,指出:①双氧水在pH>10.62、T>40℃条件下易发生分解,即残留于聚羧酸母液的双氧水在新拌混凝土的碱性环境条件下极易发生分解反应产生氧气；②脱硝粉煤灰中NH3/NH+4在新拌混凝土的碱性条件下发生化学反应释放出氨气；③石墨尾矿渣中残留的油性浮选剂依据自身较低的表面张力在新拌混凝土中引入过多空气。预拌混凝土质量管理人员应对混凝土中有害气体足够重视,加强对外加剂、掺合料以及集料等原材料的性能检验,同时提高新拌混凝土含气量的检测频率,避免含气量过高对混凝土耐久性产生影响。

衬砌养护是隧道施工过程中不可缺少的一道重要工序。依托京张高铁八达岭隧道某标段工程,为提高隧道衬砌养护质量,满足京张高铁智能化施工要求,研发出一种用于隧道衬砌养护的专用设备——隧道衬砌智能养护台车。智能温湿控制系统是养护台车的核心,由温湿度控制器、传感器和加热加湿部分组成,可以实现对养护区域智能控制与调节,降低人为原因的影响。该智能控制系统具备数显、自动生成曲线、报表、数据保存和输出等功能,可实现移动终端APP的远程在线控制。现场应用表明:相比传统养护方式,衬砌经养护台车养护后,表面强度提高百分比达到预期,碳化深度明显降低,大大提高了隧道衬砌混凝土施工质量。

介绍了小台阵二维微动剖面探测技术在广州地铁18号线番南1号盾构井PN1～番南2号盾构井PN2区间的应用状况。在区间内不能实施钻探的地方开展微动探测工作,探明了地面以下40 m范围内的土岩界面起伏、岩性变化及软弱岩体,为盾构施工提供可靠的物探依据。