地铁作为城市公共交通的主要组成部分，其微环境中的颗粒物会给通勤人群带来健康风险。为保障出行人群地铁通勤过程中的出行健康，研究开展地铁微环境细颗粒物浓度（PM_2.5）的时空异质性分析。结果表明，地下线路工作日车厢内PM_2.5浓度（113.67 μg/m³）高于非工作日（47.62 μg/m³），地下线路车厢内的PM_2.5浓度远高于地面以及高架部分（7倍）；建成时间较早的线路PM_2.5浓度高于新建线路；随着列车的驶入驶出，站台的PM_2.5浓度呈现出周期性的变化趋势；全封闭的屏蔽门在控制颗粒物聚集方面比全高安全门更有效；平峰时间段PM_2.5浓度（75 μg/m³）低于高峰时间段（102 μg/m³）。此外，分析了错峰出行策略对通勤人群PM_2.5暴露水平的潜在影响，研究表明，若错峰出行，将减少一次通勤过程中25.58%的暴露。研究成果可为地下地铁颗粒物防治提供数据支撑。

为了提高围岩变形预测精度，实时掌握变形状态，预防围岩变形破坏，保障施工安全，针对传统围岩变形预测方法训练效率低、收敛速度慢、泛化能力弱等问题，提出了一种基于GRU神经网络的地下洞室围岩变形时序预测方法，构建了相应的围岩变形预测框架流程。结合白鹤滩右岸地下厂房围岩变形监测数据进行预测，并将其与长短期记忆（LSTM）神经网络算法预测结果进行对比分析。结果表明：GRU神经网络模型能够较好地解决地下洞室围岩变形预测问题，具有结构简单、参数量相对较少、训练及收敛速度快、预测精度高等优势。与LSTM神经网络算法预测结果相比，模型训练时长降幅超过70%，预测误差降低幅度高达50%以上，累计最大变形的相对误差小于0.3%，绝对误差小于0.9 mm的概率高达95%，最大绝对误差仅为2.05 mm。

随着全球人口老龄化加剧，城市公共交通系统特别是地铁车站面临重大挑战。本文概述了地铁车站适老化设计的基本理念，分析了老年人的行为特征及其对地铁车站的无障碍设施、信息标识系统和车站环境等方面的特殊需求；综述了现有的研究进展，包括设施设备的适老化、智能技术的应用，以及适老化评价体系的构建。指出适老化改造中存在的挑战，如用户调研不足、数据分析不足、评价体系不完善、方案验证机制单一和整体发展不均衡，并展望了未来的智能化发展路径，以期推动地铁车站更好地适应老年人的需求，提升其出行体验。

浅埋盾构隧道的覆土厚度不足导致开挖面极易被动失稳，而隧道纵坡的存在又导致覆土厚度突变，进一步加剧了开挖面被动失稳的风险，为此亟需探索浅埋纵坡盾构隧道开挖面稳定性的分析方法。基于极限分析上限法，提出了一种同时考虑隧道纵坡和开挖面局部失稳的二维旋转-平动机构，该机构由2个刚性平动块和1个刚性旋转块组成，并获得了开挖面被动失稳的极限支护压力和破坏模式。最后分析了纵坡δ和破坏比η对开挖面极限支护压力和破坏模式的影响，并结合工程实例验证了所提破坏机构的合理性。结果表明：随着纵坡δ的增加，开挖面的局部失稳范围逐渐增加；而随着埋深比C/D的增加，由开挖面的局部失稳向整体失稳演化；刚性旋转块的转角θ随着纵坡δ的增大而减小，且纵坡δ对转角θ的影响最显著。

为探究浅埋双线隧道开挖引起围岩塑性屈服模式，以浅埋双线圆形隧道为例，采用位移和附加面力联合控制Schwarz交替法和复变函数法，通过迭代循环求解浅埋双线圆形隧道围岩弹性应力函数，并基于Mohr-Coulomb屈服准则获得围岩塑性应力分量表达式，利用浅埋双线圆形隧道周围弹塑性区交界面上的应力连续性条件优先确定塑性区半径的弹塑性解，并根据极坐标与直角坐标相互转化关系建立浅埋双线圆形隧道周围塑性区分布范围的解析计算方法，通过数值模拟结果和现场实测结果分别验证本文解析计算方法的合理性和工程适用性，并分析双线隧道中心间距对浅埋双圆隧道周围塑性区的影响规律。结果表明：本文解析计算方法可用于解决实际工程中浅埋双线隧道周围塑性区分布范围的预测问题，且满足20%的工程精度要求，与数值模拟结果拟合良好，具有较高的计算精度；浅埋双线圆形隧道周围塑性区分布范围与双线隧道中心间距s呈正相关，可根据该因素影响下致使浅埋双线圆形隧道周围塑性区达到贯通的临界状态时的分布规律，初步判断塑性区分布范围计算结果的合理性。研究成果可为类似隧道工程设计和围岩变形控制提供理论指导。

针对甘肃地区红层泥岩上覆黄土的地质特点，采用钢渣、矿粉两种工业固废，通过击实、三轴CU试验，开展关于改良黄土-红层泥岩混合填料的力学特性及本构模型的研究。结果表明：（1）当黄土∶红层泥岩质量比为1∶3时，混合填料最大干密度最大；（2）钢渣的质量掺量为7.5%时，其抗剪强度最大，矿粉的质量掺量越大，其抗剪强度越大；（3）经验证，钢渣改良前后土样的应变硬化过程，可由邓肯-张模型准确拟合；（4）针对沈珠江推广双曲线模型不能很好拟合应变强软化的问题，本文提出采用正解、负解分阶段拟合方法可以准确拟合出矿粉改良土的应变强软化过程。

川藏铁路沿线隧道围岩常存在大量不同倾角的构造裂隙，且常处于高地温和高应力耦合环境。为研究裂隙倾角对高温和高应力耦合下硬岩卸荷破裂特征的影响，采用室内试验和数值模拟方法，通过卸荷试验对川藏铁路某隧道花岗岩试样在50 ℃实时温度场下的卸荷破裂特征进行了分析。结果表明：卸荷强度随裂隙倾角的增大而增大，当裂隙倾角为0°时，50 ℃实时温度场下试样的卸荷强度明显小于室温下的卸荷强度；卸荷条件下裂隙试样具有较强的张性破坏特征，且裂隙倾角为30°的试样在50 ℃实时温度场下的体积扩容现象更为明显；裂隙倾角为0°的试样在卸荷破坏时产生贯穿预裂隙中心的贯穿裂纹；50 ℃实时温度场下，裂隙倾角越大，试样在卸荷过程中微裂纹发育越分散，预裂隙倾角越小，裂纹发育加速点出现的时间越早。

为探讨盾构穿切水泥土桩复合地基对地基承载性能的影响，基于郑州地铁5号线某区间盾构切削水泥土桩复合地基工程，依据相似原理设计开展了室内水泥土桩复合地基缩尺模型试验，并以此为基础建立相应的有限元分析模型。通过缩尺模型试验和数值模拟结果，分析水泥土桩复合地基桩体变化时水泥土桩复合地基中桩侧阻力和桩端阻力的变化规律。研究表明：水泥土桩复合地基在上部竖向荷载保持不变情况下经历盾构下部穿切施工后主要在单桩内产生应力重分配，同时水泥土桩复合地基桩侧阻力中性点向下移动；盾构下部穿切桩体长度的变化会对桩侧阻力和桩端阻力发挥程度存在较大影响，桩侧阻力贡献度会随切桩长度的增加有所下降，桩端阻力发挥程度会随着持力层的改善稍有增加。

为探讨我国特长隧道空气环境及通风设计参数取值优化问题，首先分析了我国机动车污染物排放统计数据，结合文献调研，发现我国隧道内NO_x浓度较高，逐渐成为隧道通风最需要关注的污染物。在云南杨林特长隧道进行实测研究，结果表明：测试期间NO₂浓度峰值超过通风设计限值2.1倍，汽油车CO、NO₂和PM的排放因子分别为0.79 g/（km·veh）、0.04 g/（km·veh）和10.0 mg/（km·veh），柴油车CO、NO₂和PM的排放因子分别为2.18 g/（km·veh）、1.27 g/（km·veh）和149 mg/（km·veh）。与国内外隧道通风设计标准污染物排放量取值进行对比，发现我国现行标准取值过大。依据实测排放因子计算需风量，结果较《通风细则》2014需风量降低超50%，与上海《隧道标准》2017需风量相近，且需风量的控制项均为NO₂。研究结果可为我国隧道通风设计中污染物排放量取值以及需风量计算提供参考。

针对应力集中带、破碎构造带等不良地质下隧道初期支护体系承载性能不足的问题，提出一种在型钢与混凝土界面布设栓钉剪力件的组合支护结构，针对隧道支护结构的受力特点开展大偏心受压试验来探究组合支护结构的破坏模式和承载特性，并通过数值模拟分析不同偏心距条件下组合结构承载性能。结果表明：当无栓钉剪力件时，工字型钢与喷射混凝土发生分离破坏，当布设栓钉剪力件时，型钢混凝土结构破坏模式表现为混凝土开裂和压溃，栓钉剪力件有效地限制了型钢与混凝土接触界面间的相对滑移；相较于自然粘结工况，布设双排形栓钉剪力件试件的极限承载力增长了14.79%，侧向挠度减小了22.94%，试件表现出较好的韧性、承载能力和抗弯刚度；在相同偏心距下，布设栓钉剪力件能有效提高结构的极限承载力，并且随着偏心距的增大，栓钉剪力件对试件的大偏压承载性能的提升效果逐渐增强。研究成果可为隧道初期支护技术提供理论支持。