隧道設計的案例
軟弱巖體中隧道支護設計的初步估算(Tunnel support in weak rock)
處在這個區域的隧道很少有穩定性問題，可以使用非常簡單的隧道支護設計方法,例如基于巖體分類RMR或Q方法的隧道支護建議；隧道施工條件非常簡單，通常使用巖石錨桿和噴射混凝土進行支護。
(B) 應變在1 to 2.5。處在這個區域的隧道使用收斂限定方法(Convergence Confinement Methods )預測隧道圍巖的塑性區，計算塑性區的漸進發展與不同支護類型之間的相互作用；這類隧道有輕微的擠壓問題，通常使用巖石錨桿和噴射混凝土來處理，有時會添加輕型的鋼支架或格子梁以增加安全性。
(C) 應變在2.5 to 5。處在這個區域的隧道使用二維數值分析，包括模擬結構元和和開挖順序，工作面的穩定性通常不是太大問題；此類隧道出現嚴重的擠壓，開挖后需要快速安裝支護，并仔細控制施工質量，一般需要在噴射混凝土中嵌入重型鋼支架。
(D) 應變在5 to 10。處在這個區域的隧道設計應以工作面的穩定性問題為主，應該進行二維或三維數值分析，估算工作面加固的影響; 此類隧道會出現非常嚴重的擠壓和工作面穩定性問題，通常需要在噴射混凝土中嵌入鋼支架對工作面進行加固。
(E) 應變>10。處在這個區域的隧道其工作面嚴重不穩定，圍巖對隧道的擠壓變成一個極其困難的三維問題，目前還沒有有效的設計方法, 大多數的解決方案都是基于經驗設計的; 對于這種極端的擠壓問題，通常需要對工作面進行支護，也可能需要使用屈服支護。
3 應用實例
在地表下60m深的巖體內擬開挖一條直徑為12m的隧道。巖體屬性由Hoek-Brown準則來定義：原巖強度σci=7 MPa，常數mi=10，GSI=15。巖體彈性模量E=353MPa, 泊松比v=0.3。
使用Duncan Fama方法計算的塑性區半徑為13.77m, 隧道收斂率為2.03%, 隧道壁位移為121.6mm。
展開 隧道病害是設計“罪過”還是施工的“罪過”？看大院怎么說！
由于設計者經驗、習慣及愛好的不同，對規范的認識差異，所設計出來的隧道建筑限界研究不足，個別指標與參數的設置不盡合理；隧道支護參數設計差異較大，即使在同類地區、同類圍巖段，因是不同的設計單位，其參數也是不相同的；隧道內輪廓也就各式各樣，有的馬上就要施工了還在搞斷面優化，不僅造成了設計返工，而且工程數量也不易控制……
本文為大院針對隧道設計總結，對設計師及施工技術人員非常有幫助，推薦學習參考。
當前隧道質量問題
一、隧道漏水、滲水
（1）是地質原因；
（2）是施工原因：超挖部分沒有回填或回填不實，襯砌背后空洞發育，從而在隧道拱部形成了地下水的儲存區。在襯砌背后排水系統不暢的情況下致使作用在二襯上的荷載增大，加上溫度應力、圍巖應力和襯砌不均勻沉降的共同作用，使得二次襯砌開裂，引發滲漏水問題；
混凝土振搗不密實，澆注不連續，部分強度偏低；變形縫、施工縫未認真安裝止水帶，兩邊的混凝土澆注不實．使得襯砌在施工縫處產生裂縫并滲漏水；施工工程中導致排水管堵塞、防水板破損；工程材料質量存在問題。
（3）是設計原因
工程防水標準確定不合理；結構細部防水設計不詳細或未做防水設計。設計時應做到明確提出防排水材料的性能指標；在設計中提出施工工藝和質量檢測的相關要求；精細化設計，考慮運營期間能方便防排水系統的疏通、維修養護。
二、襯砌開裂
（1）是設計斷面形式不合理，如對有膨脹性或遇水易軟化的圍巖，邊墻采用直墻形式，邊墻很可能出現開裂現象，遇水易軟化的圍巖有可能造成邊墻基底承載力不足，產生不均勻沉降，出現裂紋（裂縫）或錯臺；
（2）是初期支護能力不足，造成坍塌、變形過大使二次襯砌承受較大圍巖壓力；
（3）是二次襯砌安全儲備不足，如有些隧道施工中出現了比較大的坍方，二次襯砌仍采用素混凝土，造成運營后素混凝土出現裂縫。
展開 高鐵院士王夢恕去世:他改變了中國隧道設計施工方法
王夢恕
9月20日下午，中國著名隧道及地下工程專家、中國工程院院士王夢恕因病去世，享年80歲。
據中國工程院公示的院士百科顯示，王夢恕為中國鐵路工程總公司高級工程師、副總工程師，中國中鐵隧道集團副總工程師，北京交通大學隧道及地下工程試驗研究中心主任、博導、教授。
被稱為“高鐵院士”的王夢恕對鐵路的貢獻極多，其開拓了鐵路隧道復合襯砌新型結構領域的理論研究，摸清了結構受力特點、機理，確定了施工要點及工藝；主持并參加大瑤山隧道深孔光面爆破、噴錨支護、監控量測、反饋信息指導施工、周邊鉆孔預注漿等關鍵技術成果的開發、研究和應用，研究實現了大斷面、大型機械化快速施工，改變了中國近百年的隧道設計施工方法，使長大隧道修建技術有了重大突破；主持雙線鐵路隧道不穩定地層信息化施工，首次系統地創新了超前支護體系和穩定工作面的理論分析和應用，創造了新型網構鋼拱架和鎖腳錨管支護型式并廣泛應用于軟弱地下工程；主持創造了“淺埋暗挖法”修建城市地鐵和車站的施工配套技術，為城市地鐵及地下工程建設開辟了一條新路。
此外，王夢恕還主持過國內多條海底、江河水下隧道的設計、施工研究，多次獲得國家、省部級科技進步特等獎、一、二等獎；詹天佑成就獎、大獎，國家人事部一等功。
王夢恕1995年當選為中國工程院院士，系第九、十、十一、十二屆全國人大代表，第九、十屆全國政協委員，培養博士、博士后近60余名。
2017年3月，在第十二屆全國人大五次會議上，時任中國中鐵隧道集團副總工程師的王夢恕提交了兩份建議，分別為《關于深入開展大西線調水工程論證并盡快實施第一期工程的建議》、《關于保留百年京張鐵路歷史風貌建設鐵路遺址公園的建議》。
展開 李海洋：創新隧道勘察設計“爭第一”
2011年5月，他根據企業安排帶領8名設計人員首次進入廣西南寧市場，攻堅南寧地鐵1、2號線4站6區間設計工作。該項目地鐵車站、區間隧道均位于南寧市最繁華的商業圈，區間隧道空間關系異常復雜風險極高，被業界稱為咽喉工程，在國內類似工程實屬罕見。在李海洋帶領下，設計團隊克服項目設計難度大、設計任務繁重、人員數量嚴重不足等困難，出色圓滿完成了南寧地鐵1號線設計任務，并創造了當時南寧市歷史上多個第一：最深明挖深基坑、第一次下穿邕江的水下隧道、第一次穿越南寧火車站及“扭麻花”重疊斜交隧道等。這打響了企業品牌，為企業在華南市場做大做強奠定了堅實的基礎。從2011年伊始，公司連續中標南寧地鐵1、2、3、4、5號線、2號線東延線、市郊鐵路機場線及武鳴線，并于2019年成功中標集團公司第一個大型勘察設計施工總承包項目——防城港市東灣海底供熱管道工程。
為讓設計產品質量成為企業發展壯大的重要基石，優質的服務態度成為做好項目的根本保障，李海洋在參與主持諸多大型勘察設計項目中，力爭技術創新，且成果屢獲大獎。結合一線地鐵設計工作特點，他創造性提出國內首個相鄰兩座地鐵車站連續同臺換乘與小間距四線區間隧道“扭麻花”組合方案，解決了舊城區地鐵換乘線的建造難題，創造了良好的經濟和社會效益。參加工作以來，他先后獲得中國中鐵科學技術一等獎1項、中國中鐵優秀工程設計一等獎3項、天津市“海河杯”優秀勘察設計二等獎4項等獎項。其中，《深基坑附屬結構的快速施工方法》等技術創新為工程施工提速增效，獲得多項國家發明專利及實用新型專利。
每天穿梭在工程現場雖然忙碌，生產生活條件枯燥艱苦，但李海洋總是精神振奮：“我一定要用技術創新‘爭第一’！”原來在集團重組初期，企業涉及EPC總承包項目領域尚處于空白階段，為拓展企業發展過程中的經濟增長點，他研精勤思，密切關注潛在勘察設計總承包工程項目信息。
展開 
LITESTAR 4D應用：隧道照明設計
背景介紹
隧道是一種人工建造的地下通道，主要用于連接不同地點，克服地形障礙為車輛提供通行路徑，縮短交通距離，在隧道內設置照明燈具可以滿足實用需求并且對交通安全有一定保障。
設計要求
符合國家隧道照明標準，燈光布置合理，燈光均勻，綠色環保等;
設計內容
設計隧道面積合理，其中布置燈具擺放合理，符合照明標準。
設計方案(截取部分報表)
燈具信息：
以上為本次案例所用燈具信息
數值圖：
數值圖顯示區域亮度為100-472cd/㎡
亮度曲線圖：
從亮度曲線圖可以看出計算的曲線大致在標準線上且沒有過大，說明此次設計方案合理
渲染圖：
該渲染圖呈現了一個光線分布均衡的隧道場景，增強了場景的真實感。
展開 世界第一高墩、雙螺旋隧道……跟著總設計師，看云端高速“逆天”而行｜沿著高速看中國
摘要：“腳下有路，行囊有夢，踏足之處均是坦途”，正是他設計人生的寫照，他就是京昆高速雅西段總設計師、四川公路設計院總工程師牟廷敏。
牟廷敏
他的眼里有光！當這位瘦削的勘察設計大師，聊起高速公路和橋梁時，非同尋常地侃侃而談；
他的心中有愛！他主持設計的每一段路，每一座橋，都成為當地一道新的風景線，目光所及皆是美意！
“腳下有路，行囊有夢，踏足之處均是坦途”，正是他設計人生的寫照，他就是京昆高速雅西段總設計師、四川公路設計院總工程師牟廷敏。
在京昆高速雅西段，雙螺旋隧道獨一無二，臘八斤大橋擁有“世界第一高墩”……被譽為“云端高速”、“天梯高速”、“逆天高速”，中國最美的高速天路！
展開 論文：鄭州市京廣北路隧道設計綜述
圖片文字來自網絡，版權歸原作，如侵權聯系刪除。
Autostrade per l’Italia選擇LITESTAR 4D進行隧道照明設計
autostrade per l’Italia是意大利管理數量最多的高速公路路段的公司，它選擇LITESTAR 4D Tunnel模塊，為整個意大利高速公路上總共管理的 500 條隧道中的大部分進行照明設計。從今年開始，這些隧道將在未來幾年內建成。 Atena Lux SpA 選擇 LITESTAR 4D Wg7 (WebCatalog 7)
Atena Lux SpA 選擇 LITESTAR 4D Wg7并剛剛發布了修訂版 06-2022，其中包括 25 種語言的技術數據表、圖像、裝配說明以及 LDT、IES 和 OXL 文件。每個產品都顯示相應的極坐標圖，由 Wg7 通過 Photoview Web 從單個 OXL 文件自動管理。
PIL WebCatalog
PIL – Performance in Lightling最近在WebCatalog發布了其最新產品：用于室內照明用于道路照明泛光燈照明所有產品均包含 25 種語言的技術數據表、組裝說明和 IES、LDT 和 OXL 文件，必要時可以下載這些文件。一些產品（參見 GYM + 代碼 3100004）還包含完整的光譜測量文檔，通過 Photoview Web， 從單個 OXL 文件自動管理。
展開 鐵路隧道控制測量14講 之 高程貫通誤差估算及精度設計
一般將洞外、洞內高程控制測量誤差各作為一個獨立誤差因素，也按等影響的原則進行分配，則高程控制測量引起的高程貫通中誤差為：
（式9-3）
二、高程控制網技術設計
長大隧道高程控制測量等級的確定由洞外、洞內高程控制測量及軌道鋪設高程控制測量三個方面因素的影響。
洞外高程控制測量的等級根據洞外定測水準路線長度或設計的主水準路線預計長度R（單位：km）按式9-4計算高差中數的偶然中誤差mΔ外。
（式9-4）
洞內高程控制測量，根據兩相向開挖洞口間的水準路線長度L（單位：km）來進行計算高差中數的偶然中誤差mΔ內，如式9-5。
（式9-5）
例如，某隧道洞外水準測量路線長度為36 km，兩相向開挖洞口間的長度為9 km，按式4-1-4和式4-1-5計算的洞外水準測量精度應不低于mΔ外=3±mm，洞內水準測量精度應不低于mΔ內=5.7±mm。高程控制測量除滿足隧道貫通需要外，還應滿足軌道鋪設精度的要求，如目前長大隧道內一般鋪設無砟軌道，無砟軌道鋪設要求高程控制測量為國家二等水準測量精度，即mΔ=±1mm。所以綜合以上三個方面的影響，以三者精度高的上限為標準進行控制測量，也就是說無砟軌道長大隧道高程控制測量的精度應按不低于二等水準測量進行。
作者：張冠軍
來源：隧道及地下工程大講堂
展開 武襄十鐵路全專業BIM應用
三維地質實體模型
線路專業
基于三維正攝遙感影像圖，在Infraworks中進行線路方案設計，并導入Civil3D中進行平縱斷面設計，為其他專業設計提供基礎數據。
線路三維選線
橋梁專業
采用Catia軟件完成實驗區內10座橋梁的設計。10座橋梁中含有40m+72m+40m連續彎梁特殊結構、6×32m道岔連續梁特殊結構、武當山西1號多線橋（含正線、到發線、站臺梁）大型復雜結構，合計約3.5km。
橋梁設計模型
隧道專業
構建2萬余件完善的隧道標準庫；利用iLogic功能實現參數驅動隧道洞口、鋼筋等模型生成；根據隧道設計裝配原則，利用Inventor二次開發插件，實現隧道快速裝配。共完成試驗段6條隧道（約2.5km）的設計工作。
隧道設計模型
路基專業
采用Civil3D部件編輯器，利用可視化編程手段構建路基部件；然后以“搭積木”的方式，將多種參數化“標準”路基結構按不同路基斷面形式進行裝配；最終將裝配沿三維線路隨地形曲面自適應生成路基模型。共完成武當山—王家莊隧道出口的13個路基工點、2.3km路基模型的建立，其中路塹7個、路堤5個、車站路基1個。
路基設計模型
站房設計
建筑、結構、暖通專業通過在Revit中協同設計完成武當山站的站房、雨棚、天橋建筑和暖通模型，達到施工圖深度；機械專業利用Inventor軟件進行站房內電扶梯的模型制作。
站房設計模型
站后四電
信息專業完成站房內自動售票機、閘門、進出站等模型的制作及布置；接觸網專業完成路基、橋梁、隧道、站場內接觸網的建模及布置；信號專業完成站場內信號樓及信號等的布置；電力專業完成站房內及隧道的照明；供變電專業完成供變電所的建模及布置等。
展開 基于BIM的仿真技術在巖溶隧道防排水體系優化中的應用技術研究
實現了三維可視效果：通過輸入里程，可實現VR觀察此段防排水施工情況，預留輸入數據模型（地表降雨量、出水量等），經模擬計算，可視隧道防排水系統排水效果，并判別排水系統的可行性。
4 結語
根據工程項目三維GIS+BIM排水體系實體模型，從系統軟件管理體系構架、框架設計方案等層面詳細論述了三維GIS+BIM數據可視化仿真系統的設計方案與開發。該系統軟件在融合并運用目前各種鐵路工程信息資源的基礎上，借助計算機網絡系統軟件出示的信息內容傳輸通道，以技術標準、信息內容全方位、高度共享資源的大數據中心為信息內容儲存、融合獲取的基礎，完成工程組織間各種信息資源的綜合處理方法，是鐵路工程防排水系統施工管理、設計的有效工具。
參考文獻
[1] 王一鳴，皇民.高水壓巖溶隧道堵水限排防排水設計研究[J].嘉應學院學報，2019,37(03):75-80.
[2] 胡煒，譚信榮,李奎，等.高壓富水地區巖溶隧道防排水設計方案優化研究[J].高速鐵路技術，2020,11(05):97-101,106.
[3] 田世寬，李維.巖溶地區隧道的排水設計及施工關鍵技術[J].筑路機械與施工機械化，2019,36(09):85-88.
文章來源：價值工程
展開 
隧道及地下工程ANSYS實例分析
隧道及地下工程ANSYS實例分析
地鐵明挖隧道襯砌結構設計力學分析
雙線鐵路隧道襯砌結構設計力學分析
高速公路分離式偏壓隧道施工過程仿真分析
高速公路連拱隧道二次襯砌結構設計力學分析
地鐵明挖和暗挖隧道施工過程仿真分析
地鐵盾構隧道管片結構設計力學分析
地鐵盾構隧道掘進施工過程三維仿真分析
《隧道及地下工程ANSYS實例分析》.rar
基于達索系統3D體驗平臺的鐵路土建工程BIM協同設計技術研究 | 達索系統百世慧?
在鐵路土建工程BIM設計領域,許多業內人士進行了技術研究與工程實踐,趙月悅等人[4]運用Revit軟件建立一整套高速鐵路橋梁構件庫，對拱橋、鋼－混組合梁斜拉橋以及預應力混凝土部分斜拉橋等特殊復雜橋梁進行BIM設計；謝先當等人[5]基于OpenRail Designer二次開發，形成具備路基本體、支擋工程、邊坡防護、地基處理、三維排水等功能在內的路基正向設計系統；張軒[6]在京張高速鐵路隧道工程中，使用Bentley平臺開展了包括碰撞檢測、出圖算量、正向設計、協同設計在內的隧道工程BIM應用研究。上述研究多是針對路基、橋梁、隧道的單一專業進行,從各自所處的角色對BIM技術進行應用探索,而針對土建工程全專業BIM設計環境及設計方法的研究或應用案例未見介紹。從研究的廣度來看,BIM技術已經應用于鐵路土建工程的各個專業,從研究的深度來看,在單一專業的應用已經取得了一些成功案例[7][8],但鮮有在協同設計環境下串聯起路基、橋梁、隧道三專業的應用案例。BIM技術的應用已經進入了“深水區”, 各工程參與方均在探索BIM技術的應用解決方案, 以發揮BIM技術的真正價值。
本文從基于達索系統3D體驗平臺的三維協同設計環境出發，圍繞 “骨架-模板”設計方法，研究路基、橋梁、隧道工程各專業BIM設計技術及專業間接口設計技術,以期達到三維精細化設計與正向設計的目標。
一、三維協同設計環境
為了在三維BIM環境下實現土建工程設計各參與方之間的交互協同和信息共享,需要建立共同工作的基礎環境，該環境包括信息傳遞方法、模型設計方法兩方面內容。三維協同設計環境為土建工程專業間和專業內BIM設計創造了基礎條件。
1.
展開 2017（第六屆）國際橋梁與隧道技術大會
孫羹堯
大會組織委員會
主 席: 應名洪
副 主 席: 周文波、趙憲忠、張喜剛、郭陜云
委 員: 唐海英、李曉軍、傅德明、白 云、趙君黎、肖汝成、
林家祥、常 翔、宋振華、鄧 艷
秘 書 處：鄧恩澤、茅力元、周綺雯
五、大會主旨報告:
☆“一帶一路”橋隧工程項目群規劃重點分析
☆“京津冀協同發展”與“長江經濟帶”交通布局規劃
☆“十三五”綜合交通規劃交流橋隧技術創新與管理理念
☆ 橋梁與隧道概念設計與創新
☆ 橋隧在BIM/BrIM領域的應用與實踐
☆ 橋梁與隧道監測、檢測與加固的應用及關鍵問題新技術新方法
☆ 路橋隧工程項目社會投融資模式實踐應用分析
☆ 國內外典型綜合路橋隧工程項目群設計理念與施工工法
☆ 前沿筑養護一體化創新體系在路橋隧工程中的關鍵應用
☆ 隧道掘進機施工技術、設施配套及其國產化
☆ 橋梁長期性能和抗風、抗震及災害預防研究新進展
☆ 路橋隧工程中最新技術、新設備、新材料的應用
☆ 典型路橋隧事故安全案例分析
☆ 中國盾構機市場前景與需求分析
六、論文征集
本屆大會將廣泛征集近年來未在國內外刊物或論文集上發表過的有關橋梁與隧道設計、施工、運營養護管理、設備管理、關鍵技術及投融資等內容。
展開 為“城市動脈”建設加上“安全鎖” 山東科技大學巖土與地下工程災害防控創新團隊助力青島地鐵建設
緊隨施工環節埋設監測傳感器并獲得最及時的初始數據，在施工中的地鐵隧道里常常待到凌晨，在實驗室連軸轉進行模型試驗和大體量數值計算，長時間待在工程一線對接建設方、設計方、施工方……地下工程災害防控創新團隊的成員們說：“雖然經常累到一沾枕頭就能睡著，但是醒來依然干勁十足。”
“青島地鐵6號線工程是我們‘家門口’的大工程，最近的青醫西院區站離我們學校只有幾公里，我們必須把工作干好。”李為騰說，團隊成員始終保持飽滿熱情和認真負責態度，也是團隊成員們共同的信念。
時間緊就日夜不停，壓力大就互相鼓勁，發現問題就多方請教、嚴密論證。自青島地鐵6號線開工以來，地下工程災害防控創新團隊的成員們把青島地鐵6號線工程現場當成了“戰場”，緊跟施工進度，即便是春節期間，也停工不停測，獲取了大量寶貴的現場監測數據，為判定圍巖穩定性提供了重要依據，通過預緊力錨桿主動支護方法，結合計算分析為6號線暗挖車站支護設計優化做出了積極貢獻。
李為騰副教授代表課題組向
▲錢七虎院士、何滿潮院士、史玉新勘察設計大師等專家匯報▲
穩扎穩打克難題
“能為地鐵6號線工程貢獻一份力量，我們很興奮，但同時壓力倍增。”李為騰說，項目工期本就十分緊張，而隨著工程建設的深入，項目建設要求也越來越高，團隊成員們不得不直面來自工程設計創新、工程風險的難題。
對傳統地鐵隧道設計理念的“破”與“立”便是他們面臨的最大難關。
據了解，傳統的地鐵隧道支護設計趨于保守，雖然材料耗費多，但是卻不一定能充分發揮作用，甚至有時會干擾施工，影響進度。
展開 