研究目的：我国东南部山区储油库建设过程中长期面临裂隙岩体与地下水相互作用下的稳定性问题。地表径流入渗导致围岩损伤与变形加剧,直接制约施工安全与效率。为解决上述问题,除需要明确不同饱和度下裂隙围岩的力学特性外,更有必要基于试验成果,构建能够准确描述水-岩耦合作用下裂隙围岩损伤演化过程的本构模型。结果将为制定针对性加固方案与动态支护策略奠定基础。
研究结论：(1)砂岩单轴抗压强度和弹性模量随饱和度升高呈近似线性下降,软化系数约为0.37;(2)饱和度增加促使破坏模式由单一宏观脆性剪切向多裂纹延性分布式剪切转变;(3)饱和度显著影响能量演化：峰前改变能量分配与裂纹扩展,峰后通过孔隙水压力调控能量释放;(4)所建立的统计损伤本构模型能准确表征岩石力学响应,饱和度升高显著增大初始损伤并加速损伤演化;(5)本研究成果可为高含水地层中地下工程的开挖与支护设计提供理论支持与参数指导。

研究目的：层状围岩隧道施工中受弱面效应影响,围岩易发生岩层弯拉、剪切破坏及层间渐进传递,现有支护设计尚缺乏对锚杆控制围岩破坏范围和压力拱演化机制的定量认识。为揭示锚杆对层状围岩破坏传递、压力拱演化及应力重分布的控制机制,以缓倾层状围岩为典型研究对象,建立考虑锚杆约束作用的岩梁和拱形块力学模型,提出单层岩体破坏判据、层间连接条件及破坏终止准则,构建层状围岩塌落范围预测方法;通过模型试验和数值模拟,分析带锚层状围岩渐进破坏过程、压力拱边界及应力转移特征,并验证所提出预测方法的可靠性,为缓倾层状围岩隧道破坏范围预测和锚杆支护设计提供理论依据。
研究结论：(1)层状围岩破坏可由单层岩体弯拉破坏或剪切破坏起始,并通过相邻岩层破坏范围的连续连接逐层向围岩深部传递;当相邻岩层破坏宽度不满足连续条件时,破坏停止,据此可确定层状围岩的塌落边界和塌落高度;(2)所建立预测方法的理论结果与数值模拟结果吻合较好,且理论计算结果与模型试验结果之间的差异随荷载增加逐渐减小,表明该方法对带锚层状围岩隧道拱顶破坏范围具有良好的预测能力;(3)锚杆能够显著抑制层状围岩渐进破坏和塌落范围扩展,带锚工况在30~120 kPa荷载范围内未出现明显塌落;当荷载为150 kPa时,围岩塌落高度由无锚杆工况的21.5 cm减小至11.2 cm,降低约47.9%;(4)锚杆支护使隧道周边环向应力分布趋于均匀,各级荷载下最大环向应力较无锚杆工况降低10.4%~35.3%;同时,锚杆能够削弱拱腰应力集中,抑制压力拱向围岩深部扩展,使压力拱在靠近隧道边界处形成较稳定的承载结构;(5)本研究成果可为缓倾层状围岩隧道破坏范围预测、压力拱稳定性评价及锚杆支护设计与参数优化提供理论依据。

研究目的：对于深厚串珠状岩溶发育路基,各规范规定的嵌岩深度和底板厚度的差异增加了设计难度。为研究深厚串珠状溶洞发育特征下桩板结构嵌岩深度、底板厚度的合理设计参数,依托某高速铁路深厚串珠状岩溶地基路基桩板结构工程,探讨不同嵌岩深度时桩承载力,不同底板厚度时抗冲切、抗剪稳定性和路基工后沉降等特征,提出深厚串珠状岩溶发育特征下桩板结构嵌岩深度、底板厚度等关键设计参数。
研究结论：（1）嵌岩深度0.5 m即可满足地基承载力要求,小于《铁路特殊路基设计规范》“桩端穿透溶洞深入稳定的基岩内不宜小于1.5倍桩径”的规定;（2）对于选定的持力岩层,宜优先保障桩底底板厚度,选择较小的嵌岩深度;（3）当桩端以下溶洞填充为软弱土时,底板厚度不宜小于3d（d为桩径）,与《建筑桩基技术规范》规定一致;当溶洞内填充为粉质黏土夹碎石、中粗砂、碎石时,底板厚度不宜小于1 m,小于《铁路特殊路基设计规范》规定的底板厚度;（4）本研究成果可为高速铁路岩溶地区路基桩板结构设计参数选取和相关规范修编提供参考。

研究目的：随着磁悬浮列车运行速度的不断提高,“梁轨一体化”设计暴露出施工调整难、经济性差、难以满足更高运行速度几何平顺性要求等问题。面向时速600公里高速磁浮工程化应用需求,本文提出一种“梁轨分离”的新型轨道系统技术方案,确定轨道结构形式及关键尺寸,分析典型荷载作用下轨道静力学特性与动力学响应。
研究结论：(1)静力学分析表明,在列车荷载和温度效应作用下,新型轨道系统的结构强度满足高速磁浮设计要求;(2)动力学分析表明,新型轨道系统可为磁浮列车提供平顺稳定的运行面,列车动力响应较小,安全性与平稳性指标均小于限值;(3)本研究结果可为高速磁浮轨道系统设计提供参考。

研究目的：高速铁路大跨度桥梁轨道高低平顺性控制是确保行车平稳舒适的关键环节,传统高低平顺性测量方法无法在高铁运营期间同一时刻进行多点联测并及时评估轨道高低平顺性状态。针对300 m级大跨度桥梁轨道线形实时监测和评估的需求,为探明图像识别技术在大跨度桥梁轨道线形监测中的可行性,采用视觉测量和边缘计算方法研发轨道高低平顺性智能监测设备,通过多特征融合的标识牌识别与坐标算法,将重叠标靶特征点和正交标靶特征点分别引入图像拼接计算和图像正交变换计算中,实现多台设备图像序列线形坐标解析计算,最终构建轨道高低平顺性实时监测系统,并进行轨道高低平顺性评估。
研究结论：（1）轨道高低平顺性智能监测设备在70 m范围内对竖向位移测量精度达毫米级别;（2）现场测得1月到11月之间,300 m级大跨度桥梁轨道高程偏差最大值为26.38 mm,且轨道线形在气温较低时高程偏差较大,在气温较高时高程偏差较小;（3）轨道线形平顺性较差的位置为桥塔附近和跨中附近,桥塔处60 m弦计算最大值为5.75 mm,跨中附近最大绝对值为5.34 mm,小于轨道静态验收时7 mm限值,轨道高低平顺性较好;(4)本研究可为轨道线形监测方案设计与优化提供技术参考。

研究目的：千米级大跨度桥梁具有结构柔性大、整体变形显著的特点,区别于常规中小跨度桥梁,其线形变化更为复杂。国内现行规范多基于常规跨度桥梁制定,针对千米级超大跨度桥梁的结构变形特性适配性较差,缺乏针对性的纵断面设计参数限值要求。以主跨1 092 m的沪苏通长江大桥、五峰山长江大桥为工程依托,系统研究千米级大桥纵断面设计原则及评估方法,重点开展竖曲线半径、坡度、坡段长度及客货共线铁路限制坡度等核心参数取值研究。
研究结论：(1)竖曲线半径对车体垂向加速度影响显著,半径≥30 000 m时加速度趋于稳定,五峰山长江大桥约0.2 m/s²,沪苏通长江大桥约0.1 m/s²;(2)兼顾钢轨伸缩调节器性能与桥面排水需求,高速铁路人字坡坡度不宜大于12‰;(3)坡段长度≥200 m时相邻车体之间的振动叠加效应消失,且加速度趋于稳定,建议坡段调整时最小坡段长度大于200 m;(4)客货共线铁路设计坡度≤4‰,可确保最不利荷载组合下综合动态坡度不超过6‰规范限值;(5)本研究成果可为后续千米级大桥纵断面设计提供技术支撑,推动我国大跨度桥梁建设技术向更高水平发展。

研究目的：针对上承式拱桥在双线列车交汇工况下的车-桥耦合振动研究尚不充分,尤其是交汇位置对系统动力响应的影响规律及最不利位置缺乏系统揭示。为此,建立基于虚拟激励法的列车-拱桥耦合随机动力学模型,通过考虑不同交汇位置,分析车辆与桥梁动力响应指标,揭示车辆与桥梁各自的最不利交汇位置,为双线拱桥安全评估与设计优化提供理论依据。
研究结论：(1)虚拟激励法有效规避传统随机分析中相位角引入的结果离散性,模型验证与文献结果吻合良好,方法可靠;(2)3L/8处交汇为行车安全最不利交汇位置,车体加速度（1.22 m/s²）较跨中最小值（0.89 m/s²）增幅37.1%,轮重减载率（0.501）较其他位置平均值（0.489）增幅2.5%;(3)跨中（4L/8）交汇为桥梁结构最不利交汇位置,竖向位移（14.4 mm）较其他位置平均值（8.95 mm）增幅61%,加速度（0.515 m/s²）较其他位置平均值（0.343 m/s²）增幅50.1%;(4)车速提升显著增加车辆与桥梁动力响应,车体加速度、轮重减载率、桥梁位移、加速度分别增加15.6%、22.0%、14.6%、22.3%;而采用中国谱时,上述指标分别降低37.7%、43.3%、0.7%（微增）、41.8%;(5)本研究成果可为上承式拱桥双线列车交汇安全评估提供理论依据。

研究目的：随着我国交通基础设施的快速发展,公铁同层合建桥在节约土地资源方面优势显著,但其独特的结构形式也带来了公路与铁路运营相互干扰的系列安全问题。目前,国内外对于此类大跨度公铁同层合建桥梁的交通安全防护技术缺乏系统性的论述与解决方案。本文旨在以世界首座公路与高速铁路平层布置的宜宾临港长江大桥为工程依托,系统研究其运营中存在的眩光、噪声、气动冲击、碰撞及异物侵限等关键风险,并构建一套集成化、经济有效的交通安全防护技术体系,以保障公铁双方的运营安全与效率。
研究结论：(1)揭示高铁光源对公路驾驶员产生强眩光的作用机理,通过现场试验首次建立光照强度与光源距离、夹角的量化关系模型,明确最不利条件下阈值增量TI高达303%,并确定依托工程防眩板合理高度,实现眩光效应的精准控制;(2)创新研制集降噪与防风于一体的多功能综合隔离装置,通过驾驶模拟试验量化噪声对驾驶员行为的影响,实现7.7 dB(A)的降噪效果,有效缓解列车风致效应与噪声干扰;(3)提出适用于公铁并行间距小于规范极限值的高等级双层防撞护栏系统,确保公铁行车安全;(4)首次构建“振动光纤+视频监控+AI识别”的公铁并行桥梁周界入侵综合监控报警系统,融合多源感知技术,实现对攀爬、破坏、撞击等侵限行为的实时感知、智能识别与快速预警;(5)本研究成果已成功应用于宜宾临港长江大桥,形成公铁同层合建桥的综合安全防护示范,可为我国乃至世界范围内同类桥梁的建设与安全运营提供完整的技术方案与工程实践借鉴。

研究目的：2025年7月12日,渝昆高铁昭通隧道DK380+541掌子面突发高水压、大流量突水涌泥,具突发性与强破坏性。现场揭示该灾害主要受控于一条竖向剪胀裂缝。本研究基于地质勘察、施工揭露、水文监测与流固耦合数值模拟,系统分析裂缝发育特征、水源补给条件与施工扰动效应,揭示灾害链演化规律,为类似地质条件隧道工程的风险防控提供科学依据。
研究结论： (1)竖向剪胀裂缝是突水的关键控制构造,其与隧道小角度相交,具有高空隙率、低强度、高渗透性特征,构成深部缓流带地下水储存与快速运移的主通道;(2)突水机制为“坍腔积水-水头抬升-瞬时溃决”,施工扰动诱发裂缝临空面失稳形成坍腔,腔口堵塞导致内水压急剧升高,触发高压水力劈裂与瞬时溃决;(3)地表强岩溶区为裂缝提供稳定高压水源;(4)本研究成果可应用于指导类似地质条件下隧道工程的超前地质预报、风险判识与施工应急防控。

研究目的：我国城市地下空间大规模进入维养阶段面临衬砌结构加固机理不清、加固后承载力无法准确界定等问题,导致地下空间结构加固理论依据与实际工程需要存在明显脱节。基于理论分析,推导正常使用工况下叠合式套衬隧道结构加固体系承载力计算模型,揭示叠合式套衬结构体系承载力变化规律及其主要影响因素,为地下空间结构修复提供理论支撑。
研究结论：（1）随着套衬厚度的增加,截面受压区高度以及开裂弯矩均相应增加;（2）作为典型的压弯构件,为避免截面有效受压区高度突变、既有隧道拱顶衬砌结构底部从受拉区转变为受压区,套衬厚度不宜超过既有衬砌结构截面厚度的70%;（3）随着套衬厚度的增加,极限裂缝宽度对应的截面弯矩逐步增大,两者之间为单调递增的正相关关系;（4）随着套衬厚度的增加,截面抗裂弯矩增幅明显大于极限裂缝宽度对应的弯矩增幅,套衬厚度的增加更有利于抑制衬砌受拉侧裂缝的出现;（5）本研究结论可为地下空间结构加固提供借鉴与参考。

研究目的：西宁至成都铁路东祁连山隧道在勘察期推测存在局部小型有压气囊的风险,为解决隧道高压CO₂逸出的施工安全难题,本文进行东祁连山隧道CO₂气体监测及防治技术研究,为类似工程设计提供参考,成果可纳入行业规范。
研究结论：（1）根据极度、高度、中度、低度四级CO₂气体风险分级标准,实现隧道风险段落精准划分; （2）构建自动与人工监测、超前探测与过程监测、浓度监测与通量测试相结合的多元监测模式,可实时准确掌握气体浓度动态;（3）高海拔地区隧道通风需经高程修正需风量和风压参数,选用高效轴流风机与大直径风管并优化布置,能保障通风效果;（4）制定适配不同风险等级的结构封闭、围岩封堵、集中引排及通风优化技术方案,构建了全方位防治技术体系;（5）本研究成果可为类似有害气体隧道设计提供参考。

研究目的：我国高速铁路明挖隧道列车运营速度从350 km/h提速至400 km/h面临着隧道周边环境振动加剧的问题，通过建立精细化的高速铁路明挖隧道-地层耦合动力响应模型，并依托实际工程开展现场测试试验，对计算模型准确性进行验证，进而研究时速400 km高速铁路明挖隧道周边环境振动特性，探究明挖隧道减振措施及关键设计参数对减振性能的影响。
研究结论：(1)列车运营速度由350 km/h提速至400 km/h时，明挖隧道周边环境振动明显增强，地面距离轨道中线30 m处最大Z振级提升约2.4 dB；(2)时速400 km明挖隧道列车运行引起的环境振动能量主要集中在10~20 Hz以及40~60 Hz；(3)明挖隧道基础桩可显著削弱8~80 Hz频段振动波向周边环境的传递，通过增大桩径、提高桩长、增加每排桩数、减小桩间排距均可提高基础桩减振效果；(4)明挖隧道防水层外侧设置橡胶类弹性层可降低列车运行引起的周边环境振动，主要减振频段在1~80 Hz，弹性层设置于隧道结构两侧减振效果最为明显；（5）本研究成果可为时速400 km高速铁路城市明挖隧道工程选线和减振方案提供借鉴。

研究目的：铁路电力电气化专业长期沿用站前土木专业“三维建模优先”范式,但该专业以离散设备装配为对象,与“建模即设计”的逻辑并不完全适应,实践中设计效率提升有限,核心数据受商业软件私有格式制约,设计与施工、运维之间的数据也难以打通。为此,本文按照“数据即设计”的专业特点重构正向设计范式与方法体系,采用“设计意图-结构化数据-三维模型”的数据中心技术路线,设计成果以开放格式交付,实现自主可控。
研究结论：（1）首次提出“数据定义模型”正向设计新范式,完成铁路电力电气化数字化从“模型中心”向“数据中心”的范式重构;（2）构建“二三维数据同源-数据驱动-三维自动生成”技术路径,建立“设计意图-结构化数据-三维模型”理论模型及数模松耦合架构,在铁路电力电气化专业完成工程验证,设计周期缩短30%以上;（3）建立以XML/JSON开放格式为核心的数字化交付体系,以解决设计成果受商业软件私有格式限制的数据主权问题,同时研究成果支撑《铁路工程数字化交付标准》的编制;（4）本文成果适用于铁路电力电气化数智化设计、BIM正向设计领域,可为其提供理论依据与工程参考。

研究目的：针对电气化铁路接触网运维存在的故障/缺陷图像识别率低、关键零部件剩余寿命预测不准、“运行-检测-维修”流程割裂导致数据孤岛,以及人工维修风险高、效率低等问题,本文旨在构建一套“测评修”一体化的接触网智能化自轮运维体系,并研制集检测、评估、维修功能于一体的综合检修自轮移动平台与装备,为轨道交通接触网实现智能化升级与高效运维提供核心技术支撑。
研究结论：(1)创新性地提出了“云-边-端”协同的体系架构,打通多源数据交互壁垒,解决了传统“检测-评估-维修”流程相互割裂的难题,推动运维模式从“被动维修”向“主动预测”转型;（2）提出基于改进YOLO的缺陷识别算法,接触网关键缺陷识别准确率达100%;提出机器人“宏-精-微”三级定位与多机器人协同控制技术,实现作业精度的多级递进保障与协同作业自动化;（3）研制模块化自轮运维车组,集成高精高效的检测监测装备、维修作业机器人装备、车组高精定位就位装备,作业精度与效率较传统人工方式得到显著提升;（4）构建的智能化自轮运维体系具备广泛适用性,可有效应用于高速铁路与城市轨道交通的接触网运维实践,为我国交通强国建设提供关键的装备保障与技术方案。

研究目的：为应对城市复杂环境下明挖地铁车站建设面临的“拆不动、摆不下、碰不得”难题,本文以实际工程为背景,提出基于垂直交通核的双分圆盾构车站设计方案,并重点对盾构车站的断面形式、建筑功能布局、适应性以及内部结构装配式等方面进行系统分析,以期为同类工程提供参考。
研究结论：（1）提出的“双分圆盾构隧道+中部垂直交通核”的盾构车站架构,可实现盾构车站核心功能的集约化与高效组织,并可显著提高施工便利性;（2）通过将管线整合至站台板下管廊空间内等断面优化措施,可有效将双分圆盾构车站的隧道内径控制在8.4 m;（3）经适应性分析验证,该盾构车站在侧站台宽度、消防疏散及日常通行方面能够满足各项功能要求;（4）盾构车站内部二次结构装配式方案,可有效解决盾构洞内空间受限与工期长的问题,实现现场作业的快速化、轻型化和少人化;（5）本文研究可为双分圆盾构车站的应用提供技术依据和设计参考。

研究目的：地铁行业中普遍存在曲线段钢轨磨耗过快、轮轨噪声的典型问题,增加运维工作量以及影响乘客舒适性;轨底坡是影响踏面与钢轨接触状态的重要参数,本文通过建立经现场验证的钢轨磨耗、轮轨噪声模型,计算9组对称/非对称组合轨底坡工况下钢轨磨耗速率、轮轨噪声强度,并量化分析非对称轨底坡对二者的影响规律,论证得出最优轨底坡组合方案,实现钢轨磨耗与轮轨噪声两大指标的协同抑制。
研究结论：(1)建立经现场实测验证的三维瞬态轮轨滚振、Archard磨耗与声学边界元噪声仿真模型,基于400 m曲线半径、55 km/h行车速度、90 mm超高的边界条件,设计9组内外轨轨底坡组合工况进行仿真分析;(2)内轨1∶40、外轨1∶20的非对称轨底坡为全工况最优方案,较行业常规1∶40对称轨底坡,内、外轨磨耗速率分别降低7.8%、11.9%,钢轨与车轮辐射噪声分别降低5.2 dB、4.9 dB;(3)内轨1∶20、外轨1∶40为全工况最劣方案,磨耗与噪声均显著加剧;(4)本文论证合理的非对称轨底坡可实现磨耗与噪声的协同抑制,研究成果可为我国地铁曲线段钢轨磨耗、轮轨噪声等病害控制提供参考。

研究目的：有效降低市域铁路经济指标,对控制项目工程造价,加快项目审批和建设,减轻地方政府财政压力,防范债务风险,实现市域铁路健康可持续发展具有重要意义。市域铁路的总投资中工程费占比约63%,在工程费中车站工程费占比约37%,车站是投资控制的重点之一,车站规模轻量化是减少车站投资的关键技术措施。本文从车站宽度优化、埋深控制、设备用房集约化及装修标准简约化等多方面展开研究,提出多项轻量化技术方案。
研究结论：（1）站台宽度优化：岛式站台宽度缩减18.18%（11 m→9 m）,侧式站台降低6.7%（7.5 m→7.0 m）;（2）埋深控制：通过轨道风道调整及限界优化,地下车站断面高度压缩0.8 m;（3）设备用房集约化：整合机房布局,提升空间利用率;（4）装修简约化：采用裸装方案,单站公共区装修投资节省330.9万元（降幅34.7%）;（5）本研究结果可为后续市域铁路车站轻量化设计提供参考和借鉴。

研究目的：中国铁路技术标准国际化应用面临着国外发达国家在技术标准上的激烈竞争。因国情差异完全采用中国标准存在不适应的问题,通过开展中国高铁技术标准应用国外适应性研究,剖析影响因素以明晰适应性修改内容,进一步提出中国高铁技术标准国际化应用参考借鉴。
研究结论：（1）锚定国际高速铁路技术前沿并储备技术、积累经验,更好满足中长客流对运行时分需求,建议高铁最高设计速度采用350 km/h;（2）相较于明线交会,隧道内风压等气动载荷更显著,时速350 km铁路隧道断面积可由100 m²优化至92 m²,相应线间距由5.0 m优化至4.8 m;站场各股道线间距需考虑道岔布置、线间设施,不应小于5.0 m;（3）参照我国城际铁路标准,可适当放宽缓和曲线间圆曲线、夹直线长度,可优化为一般条件取0.6v、困难条件取0.4v;（4）建议国外高铁采用30‰的最大设计坡度,特殊条件下应结合地形条件进行技术经济比较决定;缓和曲线长度较国外标准更严格,建议参照中国城际规范,采用一般28 mm/s、困难35 mm/s;（5）国外速度大于250 km/h高铁可采用Ⅲ型无砟轨道,薄弱特殊地质区段建议采用有砟轨道; （6）本研究成果可为深化和提升我国高速铁路基础理论研究水平及技术标准国际化提供借鉴和参考。

研究目的：江苏高速铁路具有规模大、经济发达、建设标准要求高、注重细部质量等特点,应结合其区域特点和地形地质条件进行优化,并明确相应的技术标准。本文主要对《江苏高速铁路工程设计细则》进行研究分析,并给出相应的优化建议。
研究结论：（1）铁路客站尽可能布局在中心城区或者靠近城市建成区,新建铁路应优先考虑引入既有车站,县级行政区原则上不超过1个;（2）电分相设置宜满足正向运行完全监控、部分监控、引导、目视行车、隔离模式以及区间信号机前起车等运营需求,反向运行宜满足完全监控、部分监控正常模式运营需求;车载自动控制过分相还应满足连续自动过分相的要求;（3）线路限速地段最小竖曲线半径设计速度160 km/h、120 km/h、 80 km/h由原来规定的15 000 m、10 000 m、5 000 m优化为困难条件下分别为8 000 m、5 000 m、3 000 m;（4）桥梁设计应考虑经济高度的影响,并结合区域特点选择单桩承载力限值、单桩最大桩长、简支梁承台桩基布置形式优化等;（5）本文对标准的分析对指导国内外同类高速铁路设计具有参考意义。