隨著鐵路技術(shù)和地下空間技術(shù)的不斷發(fā)展、革新,鐵路采用隧道形式下穿既有線路的工程已經(jīng)極為普遍,尤其是新建隧道小角度斜交下穿既有高鐵工程,難度大、技術(shù)復(fù)雜。而且,隧道施工引起的工后沉降是既有線路出現(xiàn)差異沉降的主要原因,因此,研究隧道斜交下穿既有線的沉降規(guī)律,并提出沉降控制標(biāo)準(zhǔn)和控制措施具有十分重要的現(xiàn)實意義和實用價值。依托實際工程,從隧道下穿施工引起地表變形的機理、特點出發(fā),研究暗挖隧道斜交下穿既有鐵路的變形控制。具體研究內(nèi)容如下:(1)以寧蕪鐵路隧道斜交下穿京滬高鐵為工程背景,采用有限元數(shù)值模擬隧道施工,研究暗挖隧道斜交下穿既有鐵路軌道在縱橫斷面上的沉降變形規(guī)律。隧道下穿施工引起軌道的差異沉降,造成軌道的高低不平順和水平不平順。提出軌道縱斷面沉降曲線為左右平移關(guān)系,軌道沉降曲線的最大沉降值點和反彎點是沉降的關(guān)鍵控制點。(2)在分析隧道斜交下穿既有軌道的沉降規(guī)律的基礎(chǔ)上,提出鐵路的沉降控制指標(biāo)。結(jié)合鐵路設(shè)計規(guī)范與維修準(zhǔn)則的相關(guān)規(guī)定,基于平順性要求,提出不同等級鐵路、不同地層條件和不同斜交下穿角度下的沉降控制基準(zhǔn),并在標(biāo)準(zhǔn)中設(shè)施工預(yù)警值和預(yù)警值,便于動態(tài)監(jiān)控施工,做到預(yù)防為主。(3)依托工程,分別采用有限元數(shù)值模擬兩臺階法、兩臺階臨時仰拱法、三臺階法、三臺階臨時仰拱法、CD法、CRD法、雙側(cè)壁導(dǎo)坑法7種典型工法的施工工序,結(jié)合地表沉降量、拱頂下沉量、底部隆起和洞邊收斂的情況,以及工期要求,推薦采用三臺階臨時仰拱法。并從隧道支護角度和鐵路地基軌道加固方面提出了一些在隧道下穿施工中常用的沉降控制措施。
【學(xué)位單位】：石家莊鐵道大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：U455.4
【部分圖文】：

穿施工時既有專線的沉降規(guī)律，提出既有專線的沉降控制標(biāo)準(zhǔn)，和施工過程中，隧道和鐵路的建議措施尤為必要。要實現(xiàn)穿越工程中對高速鐵路路基的沉降控制，首先應(yīng)當(dāng)從新建隧道施工影響地層變形的特點和機理出發(fā)進行分析。本文以寧蕪鐵路隧道下穿京滬鐵路為工程背景，運用 ANSYS 有限元數(shù)值模擬隧道施工過程，研究隧道斜交施工下穿后，京滬鐵路的差異沉降規(guī)律。在沉降規(guī)律的基礎(chǔ)上，結(jié)合高速鐵路設(shè)計規(guī)范和線路修理規(guī)則，提出鐵路斜交下穿的沉降基準(zhǔn)，以及從隧道施工工法和鐵路兩方面提出應(yīng)對沉降的措施。對類似工程下的高速鐵路和隧道的建設(shè)具有重要的工程實踐與指導(dǎo)意義。

圖 1-3 直墻隧道計算得出最大的沉降斜率 ，得出最小曲率半徑 在 沉降量為 )處，可以表示為將地表沉降槽曲線近似假定為地層強度、隧道尺寸及埋置深w 等人根據(jù)不同地區(qū)地鐵隧道法影響的地表沉降規(guī)律，發(fā)而與隧道埋置深度密切相關(guān)f ′ 1'2maxS = e × i ×fminR xmaxS2maxminiSR=

隧道設(shè)置雙側(cè)救援通道，救援通道寬度不低于 1.5 m，高位 2.2 m，其外側(cè)距線路中線不得低于 2.3 m。下穿段巖體破碎，巖性較弱，由于地處雨水豐沛區(qū)，巖層分化嚴(yán)重，隧道襯砌支護采用Ⅴ級加強型。下穿段埋深 16.07 米，寧蕪鐵路以平面夾角 39°下穿京滬，下穿段全斷面鋼架采用Ⅰ22a 型鋼，間距為 1 榀/0.6 m，一次襯砌采用 C35 格柵鋼架混凝土，鋼格柵間距為 0.6 m；本段洞身拱頂 150°范圍內(nèi)設(shè)三環(huán)長 50 m 的 A108 管棚做超前支護，兩側(cè)影響段管棚長為 30 m，環(huán)向間距為 30 cm，外插角約 0~2°；管棚與長為 3.5 m 的 A42 超前小導(dǎo)管交叉布置，小導(dǎo)管環(huán)向間距為 0.3 m，外插角約10°~15°，縱向的搭接長度不少于 1 m。接觸網(wǎng)中間吊柱、轉(zhuǎn)換柱、接觸網(wǎng)側(cè)壁下錨及開關(guān)洞側(cè)壁處位于素混凝土地段時采取鋼筋網(wǎng)片和三肢格柵進行加強。隧道斷面形式見圖 2-1。

【參考文獻】

相關(guān)期刊論文 前10條

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本文編號：2814019