本项目通过对沪昆铁路、宝成铁路、成昆铁路、成渝铁路、达成铁路、渝利铁路等铁路线隧道的劣化形式、数量及病害程度的统计与分析，建立了高速铁路隧道损伤现象与原因的典型高风险事件核对表，得到了高速铁路隧道的风险识别表。分析了隧道全寿命期基本力学模型，提出了精细化建模和位移加载法的有限元求解方法。利用地面激光雷达技术检测隧道几何要素，自动建立衬砌表面数字高程模型并可提取任意位置的横断面，为隧道损伤识别服务。研发了一系列软件，对高速铁路隧道进行风险识别及评估。通过室内模型试验和数值计算对既有裂损隧道衬砌在地震等偶然荷载作用下的响应机理进行了研究。建立了围岩及衬砌材料长期力学参数演变规律，提出了一种可以计算同种材料参数不同步折减、多种材料不同步折减的安全系数计算方法，通过数值模拟，求解隧道结构体系安全系数经年演化曲线。进行了裂隙岩体隧道地下水、围岩与结构相互作用机理研究，通过试验与数值分析得出了单一裂隙、交叉裂隙渗透系数和裂隙岩体隧道水压力分布规律，分析了地下水作用下衬砌结构的力学特性。对高速铁路隧道底部结构服役期风险与安全评估开展了一系列研究。开展了高速铁路车辆-轨道-隧道一体化耦合模型的计算分析，并构建了铁路隧道底部构件动力累积损伤试验系统并进行了相关试验。针对高铁隧道运营特点，提出加固原则、理念，研发了板式短锚、新型锚网结构、钢筋碎石笼3种裂损衬砌快速微创修缮技术，通过数值模拟和室内模型试验对其力学机理进行了研究。本项目研究成果可为高速铁路隧道运营安全评估与维修提供理论支撑和技术保障。 2100433B