結(jié)合鄭州城際鐵路下穿南水北調(diào)中線總干渠大直徑盾構(gòu)隧道工程建設(shè)與運(yùn)營,采用平面應(yīng)變模型仿真分析了單雙列車通行、土層地質(zhì)變化、列車行駛車速、圍巖二次注漿固結(jié)、隧道埋深等因素影響下隧道列車振動(dòng)響應(yīng)的變化規(guī)律,明確了不同影響因素在列車行駛時(shí)對隧道振動(dòng)響應(yīng)的敏感特性,為下穿隧道選線提供了設(shè)計(jì)參考和依據(jù)。采用三維模型仿真分析了南水北調(diào)中線總干渠與下穿隧道當(dāng)交叉角度變化時(shí)隧道列車振動(dòng)響應(yīng)的變化規(guī)律,明確了總干渠與下穿隧道的相互影響機(jī)制,為優(yōu)化總干渠與下穿隧道的交叉角度奠定了基礎(chǔ);同時(shí)結(jié)合混凝土疲勞經(jīng)驗(yàn)公式,預(yù)測并對比分析了不同狀況下列車行駛對隧道襯砌混凝土的疲勞壽命的影響,明確了隧道列車振動(dòng)響應(yīng)的安全性。主要成果如下:（1）隧道通行列車時(shí),不同影響因素對隧道列車振動(dòng)響應(yīng)的敏感特性:雙列車行駛時(shí),襯砌受力左右對稱,相對于單列車行駛時(shí)未施加荷載一側(cè)的襯砌應(yīng)力增長較大,隧道拱頂?shù)沫h(huán)向應(yīng)力較單列車行駛增長較大,列車振動(dòng)引起地表產(chǎn)生最大動(dòng)位移為1.01mm,約為單列車行駛時(shí)的2倍�？紤]圍巖二次注漿固結(jié)時(shí),僅拱頂部位環(huán)向應(yīng)力較不考慮時(shí)減小0.08MPa,在隧道列車振動(dòng)響應(yīng)的相關(guān)分析時(shí)可不予考慮。隨著隧道埋深的增... 

【文章來源】：華北水利水電大學(xué)河南省

【文章頁數(shù)】：92 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

穿越點(diǎn)平面圖

2不同影響因素下隧道列車振動(dòng)響應(yīng)的影響規(guī)律分析112不同影響因素下隧道列車振動(dòng)響應(yīng)為研究不同因素下隧道列車振動(dòng)響應(yīng)的影響規(guī)律，對列車振動(dòng)下隧道動(dòng)力響應(yīng)規(guī)律進(jìn)行初步探索，針對隧道下穿至渠底中心斷面，在不考慮其他影響因素前提下，建立二維平面應(yīng)變模型，施加列車振動(dòng)荷載，計(jì)算后，對列車振動(dòng)下隧道襯砌應(yīng)力進(jìn)行分析，初步得到列車振動(dòng)下隧道的動(dòng)力響應(yīng)規(guī)律。在此基礎(chǔ)上，為研究不同影響因素（單雙列車通行、土層地質(zhì)變化、圍巖二次注漿固結(jié)、列車行駛速度、隧道埋深）對列車振動(dòng)下隧道動(dòng)力響應(yīng)的影響，分別建立二維平面應(yīng)變模型，施加列車振動(dòng)荷載，計(jì)算后，分別對不同影響因素下隧道應(yīng)力進(jìn)行分析，明確不同影響因素在列車行駛時(shí)對隧道振動(dòng)響應(yīng)的敏感特性，為下穿隧道選線提供了設(shè)計(jì)參考和依據(jù)。2.1工程背景新建新鄭機(jī)場至鄭州南站城際鐵路，自新鄭機(jī)場T2航站樓城際鐵路車站引出，向東下穿南水北調(diào)中線總干渠后，向南出地面引入新建的鄭州南站，在DK41+750~DK45+550段采用盾構(gòu)法施工，全長3800m，為單洞雙線隧道，隧道外徑為12.4m，襯砌厚度0.55m，幅寬2m。隧道盾構(gòu)段于DK44+620~DK44+720與南水北調(diào)中線干渠交叉，隧道軸線與干渠中心線交叉角度約為85°，如圖2-1~2-3所示。盾構(gòu)段隧道處于平原地區(qū)，地勢平坦開闊，地層為第四系沖積層，巖性主要為粉土、粉質(zhì)黏土、粉細(xì)砂，局部表層存在人工填土。隧道及內(nèi)部結(jié)構(gòu)材料參數(shù)、地質(zhì)材料參數(shù)如表2-1、2-2所示。圖2-1穿越點(diǎn)平面圖Fig.2-1Crossingpointplan圖2-2隧道襯砌內(nèi)輪廓Fig.2-2Tunnellininginnerprofile

華北水利水電大學(xué)碩士學(xué)位論文12圖2-3總干渠斷面示意圖Fig.2-3Themainchannelsection表2-1混凝土結(jié)構(gòu)力學(xué)參數(shù)Table2-1Concretematerialparameters結(jié)構(gòu)名稱彈性模量（Pa）泊松比質(zhì)量密度（kg/m3)隧道襯砌（C50）3.45×10100.22.50×103填充層（C20）2.55×10100.22.50×103結(jié)構(gòu)梁（C35）3.15×10100.22.50×103軌道板（C40）3.25×10100.22.50×103表2-2地質(zhì)材料力學(xué)參數(shù)Table2-2Soilmaterialparameters層數(shù)厚度（m）壓縮模量（Pa）泊松比粘聚力(Pa)內(nèi)摩擦角(°)彈性模量（Pa）質(zhì)量密度（kg/m3)17.4908.55×1060.301.90×10423.62.14×1072.00×10322.9808.14×1060.302.41×10417.62.04×1072.03×10337.2709.47×1060.302.04×10421.92.37×1072.03×10342.1007.10×1060.282.00×10429.01.78×1071.98×103511.858.38×1060.302.47×10420.42.10×1072.02×10367.9009.55×1060.252.54×10421.92.39×1072.00×10378.4201.11×1070.251.00×10333.02.78×1072.01×103829.669.55×1060.252.54×10421.92.39×1072.00×103由《新建鐵路新鄭機(jī)場至鄭州南站城際鐵路盾構(gòu)隧道下穿南水北調(diào)中線干線潮河段工程安全影響評價(jià)報(bào)告》，盾構(gòu)隧道下穿南水北調(diào)中線總干渠時(shí)渠底變形量控制在-15mm~5mm。


本文編號：3112264