轨道交通地下结构长效服役

1 轨道交通地下结构病害发生发展机理

        长期从事轨道交通地下结构(轨道、盾构隧道、地下车站)病害的发生发展机理研究,近些年,主要研究:

(1)轨道交通盾构隧道临土侧裂缝的产生发展机理。盾构隧道临土侧定义详见公众号文章‍,该方向已经出版专著《盾构隧道临土侧锈裂成因、危害及治理》‍。(盾构隧道临土侧裂缝发展阶段I,得到江苏省自然科学基金资助BK20211173)

(2)轨道交通盾构隧道内道床脱空的发生发展机理。(盾构隧道内道床脱空发展阶段I,得到国家自然科学基金青年项目资助51908428;盾构隧道内道床脱空发展阶段II,得到国家自然科学基金项目资助52378443

2 轨道交通地下结构病害影响因素控制技术

针对轨道交通地下结构病害发生发展的影响因素(车致振动、杂散电流,等),进行了系统研究。

2.1 轨道交通地下结构车致振动控制

(1)轨道结构:最早将橡胶混凝土引入轨道交通减隔振领域,并研发了橡胶混凝土减振道床等系列减振措施(详见专利);针对点支撑浮置板轨道,研发了局域共振型置板轨道(详见专利)系统研究了梯式轨枕、浮置板的减振垫优化方案该方向专著《轨道交通橡胶混凝土减隔振技术》

(2)盾构隧道结构:研究了车致振动波在盾构隧道内的传播规律,研发了一系列盾构隧道振动控制措施(详见专利)

(3)地下车站结构:研究了车致振动波在地下车站中的传播规律,研发了系列地下车站结构振动控制措施(详见专利)

        


2.2 轨道交通杂散电流控制

主要研究轨道交通杂散电流从轨道到盾构隧道(地下车站)的传播规律,并研发相应的控制措施。

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3 轨道交通地下结构病害识别技术

针对轨道交通地下结构病害,研发自供能传感器并基于车致振动进行结构病害监测,利用深度学习算法等人工智能方法进行病害检测数据分析,等。

除上述识别方法外,团队致力于构建一套新型数字孪生技术,对轨道交通地下结构病害进行监测。提出了几何本征骨料混凝土细观模型(MCM-RAG),提出了考虑混凝土塑性耗散的CDM-XFEM,初步构建了适用于轨道交通地下结构力学与耐久性分析的宏-细观多尺度力学计算模型,等该方向已经出版专著《几何本征骨料混凝土细观模型及轨道工程应用》。

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4 轨道交通地下结构病害评估标准

针对轨道交通地下结构病害,进一步完善标准。

        

5 轨道交通地下结构病害治理技术

针对轨道交通地下结构病害,研发了多种结构加固技术(详见授权专利),以及橡胶-水泥基材料混合料系列治理材料,包含橡胶混凝土、橡胶砂浆、橡胶水泥浆(添加其它材料)等。

        

附:轨道交通环境振动噪声的预测与控制

轨道交通车致振动噪声对沿线受振体的影响(精密仪器、居民舒适度,等)以及轨道交通车致振动噪声对司乘的影响,研发了隧道内降噪措施(详见专利)、橡胶混凝土隔振桩(详见专利),等。该方向已经出版专著《有限单元法在城市轨道交通振动控制中的应用》

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