何守旺

(轨道交通工程信息化国家重点实验室(中铁一院),西安 710043)

引言

近年来，随着我国铁路建设的快速发展，隧道工程也在快速增加，已成为铁路工程建设的重中之重。隧道洞口工程是隧道工程的重要组成部分，属于主体工程。隧道洞口段一般埋深浅、风化程度深、岩体破碎、稳定性差等，易诱发滑坡、偏压、坍塌等事故，施工难度和风险较大，是整个隧道的薄弱环节，直接关系到隧道的安全进洞及今后运营安全，故隧道洞口工程设计在隧道设计中就显得尤为重要[1]。隧道洞口工程设计内容主要包括：洞口位置确定、洞门类型选择、洞口开挖土石方计算、洞门设计[2]。目前，西宁至成都铁路、兰州至合作铁路等项目隧道工程占比高，且长大隧道多、海拔高、施工条件差、地质条件复杂。对于隧道洞口工程设计，若采用人工分析、CAD绘图、综合判识的传统设计方式，需耗费大量工作时间与精力，专业设计人员劳动强度非常大。随着铁路勘察设计任务的大量增加，隧道专业设计人员工作任务超负荷，迫切希望能有新手段或新方法来提高隧道洞口工程的设计效率和设计质量。

在隧道洞口设计软件研发方面，国内已有设计院和科研院校开展了相关研发工作。王新林等[3]研发铁路隧道工程辅助设计系统包含洞门设计子系统，实现端墙式、翼墙式、台阶式及新型切削式隧道洞门设计，能够生成二维图纸；李怀鉴等[4]研发隧道结构辅助设计系统通过与CAD地形图形交互计算洞口主要工程数量，最终形成隧道工点图；……