小間距明挖水下隧道對(duì)運(yùn)營京滬高鐵影響規(guī)律研究.pdf

1、隨著國民經(jīng)濟(jì)和交通運(yùn)輸行業(yè)的快速發(fā)展，高速鐵路不斷延伸，新建線路也越來越密集化，這也導(dǎo)致了并行或者下穿高鐵建造的工程不斷涌現(xiàn)。為了保證高鐵的平順性及運(yùn)營安全，高鐵必須保持極高的穩(wěn)定性，因此對(duì)于高鐵位移的要求非常嚴(yán)格。隧道并行高鐵進(jìn)行開挖時(shí)，不僅要保證自身的施工質(zhì)量與安全，還需要考慮有可能引起的高鐵基礎(chǔ)及上部結(jié)構(gòu)位移，若位移過大，將會(huì)影響到高鐵的正常運(yùn)營，故分析隧道施工對(duì)其鄰近高鐵產(chǎn)生的影響非常有必要。目前國內(nèi)外對(duì)于水下隧道并行高鐵建設(shè)的

2、先例并不多，對(duì)于高鐵的影響分析一般參考基坑鄰近高鐵開挖以及隧道下穿高鐵施工的范例，因此，本文依托于小間距并行京滬高鐵建造的水下明挖隧道工程，研究間距、降水及施工工序?qū)τ诟哞F產(chǎn)生的影響，分析水下明挖隧道對(duì)其鄰近高鐵的影響規(guī)律。
　　首先，介紹了隧道開挖造成鄰近高鐵樁基水平及豎向位移的計(jì)算分析方法。通過兩階段分析方法，先求出隧道開挖造成的外側(cè)土體變形，再以土體的變形對(duì)高鐵下部樁基變形進(jìn)行求解分析，以土與樁基之間的相互作用推導(dǎo)樁基礎(chǔ)在隧

3、道開挖過程中的位移響應(yīng)問題，分析了不同分層土體中樁基的位移計(jì)算方法，研究了隧道鄰近單樁與群樁的位移傳遞關(guān)系。
　　其次，通過有限差分?jǐn)?shù)值模擬軟件，建立明挖隧道與高鐵數(shù)值模型，分析明挖隧道與高鐵不同間距下隧道開挖引起高鐵位移的變化規(guī)律，模擬分析不同間距下高鐵樁基及橋墩的位移變化情況，根據(jù)高鐵位移限值，研究了隧道與高鐵合理可行的間距，結(jié)果顯示50m間距以上高鐵的正常運(yùn)營不受到干擾，30m以下間距將不能保證高鐵的運(yùn)營安全，工程設(shè)計(jì)及施工

4、時(shí)應(yīng)對(duì)間距因素全面充分地進(jìn)行分析研究，降低隧道施工對(duì)高鐵造成的影響。
　　然后，針對(duì)水下隧道的施工，探討了降水對(duì)鄰近高鐵產(chǎn)生的影響。通過模擬不同的降水工況，研究了不同降水速率對(duì)于隧道自身及高鐵所帶來的變化，分析了在一次降水、兩階段降水及隨開挖層分次降水這三種不同降水工況下，隧道和鄰近高鐵位移及孔隙水壓力的變化規(guī)律，模擬結(jié)果表明分層降水的方式能較大程度地減小降水對(duì)高鐵所帶來的影響。
　　模擬分析了明挖隧道開挖過程中高鐵樁基及橋

5、墩的位移響應(yīng)規(guī)律。對(duì)于隧道的各個(gè)開挖與支護(hù)階段，以數(shù)值模擬的方式研究由土體損失造成的鄰近高鐵的變形情況，與高鐵橋墩的位移限定值進(jìn)行對(duì)比分析，研究在各個(gè)開挖過程的位移變化，分析表明，隧道上級(jí)臺(tái)階基坑開挖引起高鐵橋墩的位移占高鐵橋墩位移的70％。
　　最后，針對(duì)間距、降水以及開挖的影響，對(duì)高鐵結(jié)構(gòu)位移采取了安全防護(hù)措施，最大限度減小施工對(duì)高鐵帶來的干擾，現(xiàn)場施工情況以及監(jiān)測結(jié)果表明，安全防護(hù)措施對(duì)減小高鐵位移起積極的作用，從而為類似工