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高速列车在隧道内交会时气动突变效应
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作者 孟庆余 王旭 +1 位作者 霍飞 杨伟超 《铁道建筑》 北大核心 2026年第1期101-107,共7页
基于RNG(Re-Normalization Group)k-ε湍流模型和马赛克网格技术,本文研究了高速铁路列车以400 km/h在隧道中部等速交会时车身所受气动荷载的变化情况,并通过与350 km/h工况进行对比,分析了速度变化对气动荷载的影响。结果表明:交会过程... 基于RNG(Re-Normalization Group)k-ε湍流模型和马赛克网格技术,本文研究了高速铁路列车以400 km/h在隧道中部等速交会时车身所受气动荷载的变化情况,并通过与350 km/h工况进行对比,分析了速度变化对气动荷载的影响。结果表明:交会过程中,对向列车的头车通过时,各车厢所受气动荷载变化幅度较尾车通过时大,头头交会与头尾交会时,均会产生气动荷载最值。交会速度由350 km/h提至400 km/h时,气动荷载变化幅度增加20%~40%。车厢所受气动荷载变化主要是对向列车车头区域空气的推动作用及车厢间涡结构的负压造成。 展开更多
关键词 高速铁路隧道 列车交会 气动荷载 k-ε湍流模型 马赛克网格技术 流场机制
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盾构隧道近接斜穿铁路桥孔的隔离加固体系设计及验证
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作者 邓永红 《铁道建筑》 北大核心 2026年第2期144-148,共5页
针对南珠城际铁路盾构隧道近距离斜穿运营中的广珠城际铁路桥孔的工程难题,采用“数值模拟优化设计+三维立体防护+智能监测反馈”三位一体的技术方案。建立精细化三维有限元模型,采用修正摩尔-库伦本构模拟土体非线性特征,对“钢管桩+... 针对南珠城际铁路盾构隧道近距离斜穿运营中的广珠城际铁路桥孔的工程难题,采用“数值模拟优化设计+三维立体防护+智能监测反馈”三位一体的技术方案。建立精细化三维有限元模型,采用修正摩尔-库伦本构模拟土体非线性特征,对“钢管桩+袖阀管注浆+冠梁连梁”隔离加固体系方案进行数值模拟。结果表明,该体系使桥墩横向位移降低了38.3%(从未加固时1.841 mm降至1.136 mm),纵向位移减少24.8%,沉降稳定在1.306 mm以内。现场监测数据验证了模型的可靠性(误差小于13.5%),关键变形指标均满足规范限值(不大于2 mm)。刚性隔离桩可阻断地层变形的传递,袖阀管注浆可明显提升土体强度,冠梁连梁可增强结构的空间协同刚度。该成果为盾构近接施工提供了可推广的案例,对粤港澳大湾区轨道交通网络建设具有重要指导意义。 展开更多
关键词 铁路隧道 隔离加固体系 数值模拟 盾构隧道 修正摩尔-库伦模型 智能监测反馈
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土体非共轴各向异性的敏感性对盾构隧道开挖引起土体横向水平位移的影响
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作者 崔建 《铁道建筑》 北大核心 2026年第1期114-119,共6页
本文以一高速铁路盾构隧道穿越城市核心区工程为背景,通过数值模拟对大直径盾构施工诱发土体横向水平位移进行了研究。采用非共轴各向异性的Mohr-Coulomb本构模型模拟土体,基于原状土室内三轴试验结果确定了敏感性分析参数的取值范围,... 本文以一高速铁路盾构隧道穿越城市核心区工程为背景,通过数值模拟对大直径盾构施工诱发土体横向水平位移进行了研究。采用非共轴各向异性的Mohr-Coulomb本构模型模拟土体,基于原状土室内三轴试验结果确定了敏感性分析参数的取值范围,分析了非共轴性参数k(表征土体非共轴特性程度的参数)与两个各向异性参数n(与最大和最小内摩擦角相关的形状参数)、 β(最大内摩擦角对应的方向角)对土体横向水平位移的影响。结果表明:各向异性和非共轴性对隧道施工引发的土体横向水平位移均具有显著影响。随着n降低,地层内的水平位移增大,且地表出现最大水平位移的位置向隧道轴线趋近。随着β增大(β=45°且埋深较大时除外),地层内和地表的水平位移均增加。 展开更多
关键词 高速铁路 盾构隧道 非共轴性 各向异性 横向水平位移
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格构法在铁路隧道缺陷病害整治中的应用与实践
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作者 王立川 梁明 +4 位作者 龚伦 刘志强 张学民 周宗青 李文广 《铁道标准设计》 北大核心 2026年第2期122-128,153,共8页
运营铁路隧道缺陷病害存在开裂、掉块风险,不同程度地威胁运营安全,应彻底整治、不留隐患,但实际工程整治过程中存在许多过度整治问题。针对实际工程中的过度整治,通过前期理论研究,经10余年探索与应用,依托实际工程开展实用性研究,基... 运营铁路隧道缺陷病害存在开裂、掉块风险,不同程度地威胁运营安全,应彻底整治、不留隐患,但实际工程整治过程中存在许多过度整治问题。针对实际工程中的过度整治,通过前期理论研究,经10余年探索与应用,依托实际工程开展实用性研究,基于充分利用既有衬砌承载能力、微创修缮的理念,提出一种适用性、操作性、经济性更高的运营隧道缺陷病害整治方法。格构法遵循“重视既有结构、现场调查、整治措施,工程耐久性、后期观测,区别对待、分级处理,施工迅捷、少扰动、一次到位”整治原则,基于隧道各类缺陷病害具有的层次分明、“网格式”处理框架特点,设计体现格构法内涵的局部拆换补强和全环网格式加固方案,提出重构部位开裂掉块防控及耐久性保障措施,形成补强衬砌质量检测标准方法;依托工程实例及效果的统计和对比分析,格构法相比钢筋混凝土套衬整治时间减少89%、整治成本节约71%和碳排放量降低96%,验证了格构法在整治时间、整治成本和安全风险等方面的优势,突破了常规大拆大换整治方法的锢桎,具广阔的应用前景。 展开更多
关键词 运营铁路 铁路隧道 隧道缺陷病害 格构法 病害整治 工程应用
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基于响应面法的隧道单层管片配筋优化及分析
5
作者 王云峰 《铁道建筑》 北大核心 2026年第1期120-124,共5页
以京滨(北京—天津滨海新区)城际铁路北辰—滨海新区段盾构隧道单层混凝土管片衬砌为研究对象,参考GB 50010—2010《混凝土设计规范》并结合工程实际需求,基于有限元仿真技术,通过DOE(Design of Experiments)构建参数样本空间,结合响应... 以京滨(北京—天津滨海新区)城际铁路北辰—滨海新区段盾构隧道单层混凝土管片衬砌为研究对象,参考GB 50010—2010《混凝土设计规范》并结合工程实际需求,基于有限元仿真技术,通过DOE(Design of Experiments)构建参数样本空间,结合响应面法(Response Surface Method,RSM)与遗传聚合算法建立数学代理模型,并采用多目标遗传算法(Multi-objective Genetic Algorithm,MOGA)进行配筋优化设计,在确保结构安全的同时降低钢筋用量,提高经济效益。结果表明:基于响应面法与遗传算法的多目标优化方法能有效平衡结构安全性和经济性,可为管片配筋优化设计提供参考。 展开更多
关键词 铁路隧道 钢筋混凝土管片 配筋优化 模型试验 响应面法 目标优化 遗传算法
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时速400 km高铁隧道洞口U型槽对微气压波的影响
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作者 杨伟超 王蔚雯 +1 位作者 李国志 何洪 《铁道科学与工程学报》 北大核心 2025年第7期2872-2885,共14页
随着高速铁路向更高速度的方向发展,产生了一系列严重的隧道空气动力学问题。其中隧道洞口微气压波受车速的影响最为显著,会产生音爆甚至导致建筑震动。U型槽作为城市区域连接隧道与路基常见的过渡段,微气压波经过U型槽后可能产生严重影... 随着高速铁路向更高速度的方向发展,产生了一系列严重的隧道空气动力学问题。其中隧道洞口微气压波受车速的影响最为显著,会产生音爆甚至导致建筑震动。U型槽作为城市区域连接隧道与路基常见的过渡段,微气压波经过U型槽后可能产生严重影响,因此十分有必要研究其对微气压波的影响规律。建立了隧道-U型槽-列车-空气气动仿真计算模型,分析U型槽宽度与坡度对微气压波的影响规律,揭示U型槽作用下微气压波传播的流场机制,并提出考虑隧道出口U型槽结构的微气压波空间立体角公式。结果表明,U型槽对微气压波峰值存在显著的增大。相较于隧道出口无U型槽时,有U型槽隧道出口20 m与50 m处的微气压波峰值分别增大52.62%与15.41%。相同距离下,随着高度的增加,U型槽坡度对微气压波峰值增强的效果逐渐减弱;此外,竖向上,随着高度的增加,U型槽宽度(坡度)的变化对同一截面相同高度处的微气压波增强的差异也在逐渐减小,但对同一高度不同横向位置处微气压波峰值并无显著影响。随着隧道出口U型槽坡度的增加与宽度减小,其微气压波峰值逐渐增大。考虑隧道出口U型槽结构的微气压波空间立体角公式能较好预测微气压波峰值、U型槽坡度和宽度及距离的变化规律,拟合结果中R2均大于0.95。研究结果可为时速400 km高速铁路隧道洞口U型槽的建设提供理论依据。 展开更多
关键词 时速400 km高铁隧道 U型槽 微气压波 流场机制 空间立体角
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隧道工程参数化快速建模与LOD自适应集成技术研究 被引量:3
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作者 方黄磊 吴佳明 +5 位作者 姚洪锡 戴林发宝 李越 刘先林 钱洪亮 冯欣 《铁道标准设计》 北大核心 2025年第3期189-196,共8页
针对当前铁路隧道三维设计存在的构件复用性差、建模效率低、集成展示效果不佳等问题,采用建模分析、算法研究、软件研发、项目应用等研究手段,开展以下三方面研究:针对隧道构件,明确铁路隧道构件模型库的总体分类,按照构件特征分别提... 针对当前铁路隧道三维设计存在的构件复用性差、建模效率低、集成展示效果不佳等问题,采用建模分析、算法研究、软件研发、项目应用等研究手段,开展以下三方面研究:针对隧道构件,明确铁路隧道构件模型库的总体分类,按照构件特征分别提出“参数化模板”与“自适应规则”驱动的建模方式,建立高精度铁路隧道数字化构件模型库;在构件库的基础上,建立铁路隧道参数化构件拼装方法,基于洞身支护措施设计方案驱动隧道参数化建模,实现隧道高精度自动定姿定位;进一步,采用图分区技术实现隧道模型LOD动态生成,并基于图元权重标记策略最大限度保留隧道结构特征,实现集成展示下隧道模型LOD自适应效果。利用本文研究成果支撑隧道智能设计系统的研发,以杨村隧道为例利用构建的隧道高精度模型构件库,完成了隧道模型的快速建模与自适应集成,验证了研究成果的可行性和实用性。 展开更多
关键词 铁路隧道 构件模型库 参数化建模 LOD自适应 集成展示
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重载铁路隧道基底结构拆换技术及工程应用
8
作者 张天 付兵先 +3 位作者 冯涛鉴 付卫霖 刘望安 程克冲 《铁道建筑》 北大核心 2025年第3期93-98,共6页
针对某重载铁路隧道出现的基底沉降问题,通过现场调研和探测,分析了病害成因。依托基于钢垫梁的隧道基底拆换整治技术,研发了一款新型移动式轻质龙门吊,提出了重载铁路隧道基底结构拆换技术并进行了工程应用。结果表明:通过三维地震成... 针对某重载铁路隧道出现的基底沉降问题,通过现场调研和探测,分析了病害成因。依托基于钢垫梁的隧道基底拆换整治技术,研发了一款新型移动式轻质龙门吊,提出了重载铁路隧道基底结构拆换技术并进行了工程应用。结果表明:通过三维地震成像技术检测发现,病害区段围岩裂隙发育,隧底围岩不密实,导致结构存在渗水风险和脱空问题;重载铁路隧道基底结构拆换技术基于重新设计的钢垫梁架空结构,采用跳槽开挖方式,可实现不中断行车条件下多个病害区段的同步施工;轻质龙门吊作为高效的钢垫梁倒运装备,经室内加载试验发现满足承载要求;同传统装备相比,轻质龙门吊具有轻质高强、降本增效、操控便捷、节省作业时间等优点。 展开更多
关键词 铁路隧道 病害整治 现场应用 钢垫梁 吊装 基底拆换 重载铁路 轻质龙门吊
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高海拔地区倾斜长隧道气动特性研究
9
作者 宋亚琼 邵明玉 +2 位作者 方雨菲 董祥超 邵素娟 《重庆理工大学学报(自然科学)》 北大核心 2025年第7期210-217,共8页
列车高速通过隧道时引发的气动效应对隧道内设施的结构安全和隧道外的环境噪声有着重要影响。基于UDF对列车通过倾斜长隧道时隧道内外的气动效应进行了数值模拟,研究了隧道倾斜率、海拔高度和隧道长度对隧道内初始压缩波和洞口微气压波... 列车高速通过隧道时引发的气动效应对隧道内设施的结构安全和隧道外的环境噪声有着重要影响。基于UDF对列车通过倾斜长隧道时隧道内外的气动效应进行了数值模拟,研究了隧道倾斜率、海拔高度和隧道长度对隧道内初始压缩波和洞口微气压波特性的影响。结果表明,列车沿倾斜隧道上行时,初始压缩波的强度和压力梯度减小,下行时则相应增大,微气压波的变化不大;随着海拔升高,隧道内外的气动载荷均逐渐减小,高海拔地区的微气压波缓解需求相应减弱;隧道倾斜对隧道的临界长度也有一定影响,在倾斜长隧道设计中主要应考虑低海拔端的微气压波缓解需求。 展开更多
关键词 长隧道 倾斜隧道 高速列车 气动载荷 微气压波
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寒区铁路隧道洞内气温场变化规律实测研究
10
作者 郑泽福 马伟斌 +4 位作者 刘小平 郭小雄 雷占山 徐湉源 李葳 《中国铁路》 北大核心 2025年第8期40-44,52,共6页
采用便携式U盘温度传感器,对东北高纬度寒区某铁路隧道洞内空气温度进行现场测试与分析。结果表明:测试期间,该隧道各测试断面温度时程呈现正弦函数式分布,纵向温度呈现“中间高、两端低”的近似倒“U”形状的抛物线型分布,且隧道进口... 采用便携式U盘温度传感器,对东北高纬度寒区某铁路隧道洞内空气温度进行现场测试与分析。结果表明:测试期间,该隧道各测试断面温度时程呈现正弦函数式分布,纵向温度呈现“中间高、两端低”的近似倒“U”形状的抛物线型分布,且隧道进口段温度低于出口段。究其原因为冬季受自然风以及温度浮升效应的影响,形成风向由洞外吹向洞内、进口吹向出口的主导风,导致出现洞内温度高于洞外、出口段温度高于进口的现象,且影响范围大致为进口段2500 m,因此对于两端高差明显的隧道,需在高程低的洞口端适当延长抗寒设防长度。该隧道冬季负温段占全隧长度的100%,最冷月为1月,此时应加强冻害防治,避免影响行车安全。 展开更多
关键词 高纬度寒区 铁路隧道 温度场 现场测试 自然风
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运营铁路隧道围岩膨胀特性与基底上拱力学行为研究
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作者 张天 付兵先 +1 位作者 姚建平 付卫霖 《中国铁道科学》 北大核心 2025年第3期140-153,共14页
隧道内无砟轨道上拱病害严重威胁既有运营线路运行安全。为研究无砟轨道结构上拱的力学行为,依托华北山区某铁路隧道,通过开展地质钻探和室内试验分析围岩膨胀特性,基于勘察和室内试验结果构建围岩膨胀弹塑性本构模型,开展隧道基底结构... 隧道内无砟轨道上拱病害严重威胁既有运营线路运行安全。为研究无砟轨道结构上拱的力学行为,依托华北山区某铁路隧道,通过开展地质钻探和室内试验分析围岩膨胀特性,基于勘察和室内试验结果构建围岩膨胀弹塑性本构模型,开展隧道基底结构上拱数值模拟。结果表明:隧道上拱区段下伏强度较差的泥灰岩透镜体,这种具有弱—中等膨胀性的围岩,在裂隙水迁移作用下逐渐吸水膨胀,容易造成隧道基底上拱和轨道结构变形超限;基于围岩膨胀性试验构建的膨胀弹塑性本构模型,可用于模拟围岩体积膨胀导致的隧底上拱现象;仰拱下方分布的膨胀岩沿线路方向取18.5 m,竖向深度取5 m,垂直线路方向宽度取10.5 m,当设定其膨胀应变为5%时,轨道结构最大上拱量和层间离缝分别为21.5和1.93 mm,轨道结构在围岩吸水膨胀作用下发生弯曲变形,结构有开裂危险;当围岩膨胀应变分别超过3.5%,4.5%和5%时,轨道高低不平顺偏差值分别达到计划维修、临时补修和限速等级。 展开更多
关键词 铁路隧道 无砟轨道 上拱变形 室内试验 本构模型
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客运专线机场路隧道下穿高架桥近接桩基施工位移控制技术 被引量:31
12
作者 崔光耀 王明年 +1 位作者 路军富 刘金松 《中国铁道科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第3期68-73,共6页
以成都—绵阳—乐山客运专线机场路隧道下穿成都市蓝天立交桥工程中近接12根高架桥桩基为例,研究近接桩基施工位移控制技术。根据相关规范及相似工程研究成果,制定机场路隧道近接桩基沉降控制标准和水平位移控制标准。建立机场路隧道下... 以成都—绵阳—乐山客运专线机场路隧道下穿成都市蓝天立交桥工程中近接12根高架桥桩基为例,研究近接桩基施工位移控制技术。根据相关规范及相似工程研究成果,制定机场路隧道近接桩基沉降控制标准和水平位移控制标准。建立机场路隧道下穿高架桥段的仿真模型,依据工程地质情况和设计支护参数,确定计算模型物理力学参数,对近接桩基隧道施工进行开挖模拟计算。计算结果表明:12根近接桩基的沉降值和差异沉降值均小于预警值,但是水平位移值均大于允许值,必须采取加固措施才能进行施工。提出在机场路隧道两侧设置隔离桩的加固方案,并计算采取加固措施后的近接桩基沉降及水平位移值。结果表明:12根近接桩基沉降值和差异沉降值均有较大的减少,水平位移值亦大为减小且均小于预警值,机场路隧道可以正常施工。 展开更多
关键词 客运专线 隧道施工 下穿隧道 近接桩基 桩基位移 控制标准 加固措施
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近接溶洞条件下隧道施工掌子面变形破坏特征数值分析 被引量:20
13
作者 李志义 白明洲 +3 位作者 许兆义 赵西民 雷军 王成亮 《中国铁道科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第4期46-52,共7页
以宜万铁路齐岳山隧道工程为背景,以危险地段的岩溶地质条件为基础,应用三维有限元分析方法,在隧道掌子面前方的溶洞规模大于、等于和小于隧道掌子面规模的3种情况下,模拟分析不同岩体厚度、不同岩溶水压力时隧道掌子面的变形破坏规律... 以宜万铁路齐岳山隧道工程为背景,以危险地段的岩溶地质条件为基础,应用三维有限元分析方法,在隧道掌子面前方的溶洞规模大于、等于和小于隧道掌子面规模的3种情况下,模拟分析不同岩体厚度、不同岩溶水压力时隧道掌子面的变形破坏规律。研究结果表明:当溶洞直径大于或等于隧道直径时,相同岩溶水压力作用下掌子面变形值相近,当溶洞直径小于隧道直径时,掌子面变形量小;掌子面变形量最大值出现在掌子面中心位置;当掌子面与岩溶洞壁之间的距离大于2.0 m时,掌子面变形量增加并不明显;在溶洞内无水压力条件下,掌子面岩体塑性区范围很小,但随着水压力的增大,塑性区的范围逐步增大。 展开更多
关键词 岩溶区 岩体厚度 岩溶水压力 隧道直径 掌子面 变形破坏 隧道施工
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甘青隧道火灾烟气扩散特征研究 被引量:1
14
作者 杨家伟 刘屈瑶 +4 位作者 梁庆国 曹生慧 孙纬宇 吴晓辉 周仁 《铁道标准设计》 北大核心 2025年第1期147-155,共9页
研究高海拔地区特长铁路隧道火灾烟气的变化规律对优化设计特长铁路隧道防灾救援具有重要的指导意义,但由于高海拔地区复杂的地理位置和使用环境,采用试验方法进行研究较为困难,相关研究较少。依托甘青隧道工程,基于Fire Dynamics Simul... 研究高海拔地区特长铁路隧道火灾烟气的变化规律对优化设计特长铁路隧道防灾救援具有重要的指导意义,但由于高海拔地区复杂的地理位置和使用环境,采用试验方法进行研究较为困难,相关研究较少。依托甘青隧道工程,基于Fire Dynamics Simulator(FDS)开展高海拔地区特长铁路隧道火灾场景数值模拟,通过改变隧道纵向风速大小以及纵向风作用方向,以期获得依托工程发生火灾下的致灾因素以及最佳控烟方案,并与平原地区火灾发生时的致灾因素仿真模拟结果进行对比。研究结果表明:高海拔地区火灾烟气扩散速度以及特征高度处最高温度、最高CO浓度均高于平原地区;高海拔地区隧道发生火灾时,施加纵向风较有利,且随着纵向风速增加,顺风侧烟气扩散速度加快,逆风侧逆流长度能够得到有效控制;高海拔地区特长隧道内可视度是达到危险限值最快、影响最大的致灾因素,且不受风速影响;有无纵向风作用下,隧道一侧均存在低可视度危险区;纵向风越大,烟气扩散速度越快,特征高度处温度越低,对高温烟气扩散的抑制作用越明显;本工程条件下建议加强隧道下坡段风机的设计,并应控制纵向风速≮3 m/s。 展开更多
关键词 高海拔地区 铁路隧道 特长隧道 烟气扩散 致灾因素 控烟方案
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基于流固耦合作用的富水断层区隧道初期支护优化分析 被引量:1
15
作者 李远远 李春鹏 +1 位作者 和大钊 康鑫 《水文地质工程地质》 北大核心 2025年第3期144-152,共9页
穿越富水断层区隧道初期支护的研究主要集中在隧道断面破碎带突水、突泥机制以及隧道富水段支护结构的受力特征,但对穿越富水断层区隧道初期支护参数的选择研究较少。以赣州—深圳(赣深)铁路客运专线的龙南隧道为工程背景,基于流固耦合... 穿越富水断层区隧道初期支护的研究主要集中在隧道断面破碎带突水、突泥机制以及隧道富水段支护结构的受力特征,但对穿越富水断层区隧道初期支护参数的选择研究较少。以赣州—深圳(赣深)铁路客运专线的龙南隧道为工程背景,基于流固耦合理论,采用FLAC3D对穿越F8富水断层区隧道开挖和支护全过程进行数值模拟;结合断层区的工程与水文地质条件以及六部CD法的施工特点,选取断层区中间部位的中轴线、左拱顶区、右拱顶区3个监测点的沉降值建立偏差平方和函数ST,分析拱顶变形、塑性区体积及渗流场变化特征。模拟结果表明:(1)钢拱架的合理间距为1.0 m,喷射混凝土的合理厚度为26~30 cm,并通过三次曲线拟合得出该典型断面喷射混凝土的最优厚度为28 cm;(2)钢拱架间距为1.0 m时,塑性区体积随初支混凝土厚度增大而减小,当初支喷射混凝土厚度大于28 cm时,塑性区体积减小幅度很小,通过增加喷射混凝土厚度来提高初支结构的安全性是不经济的,验证了初支钢拱架间距和喷射混凝土厚度优化的合理性;(3)在最优初支条件下,隧道渗流量较为明显部位是拱脚>边墙>拱底>拱顶;(4)将模拟结果与监测结果对比,两者虽然有所差异,但变化规律相近,量级一致,模拟结果能够反映实际情况。研究结果可为类似地层条件下的隧道施工与支护提供参考价值和理论依据。 展开更多
关键词 铁路隧道 流固耦合理论 富水断层区隧道 六部CD法 支护优化
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高岩温铁路隧道支护结构体系分级研究 被引量:29
16
作者 王明年 童建军 +2 位作者 刘大刚 于丽 张冲 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第11期119-125,共7页
通过热-应力耦合数值模拟,研究了高岩温铁路隧道初期支护和二次衬砌在不同岩温下的安全性;通过室内试验测试了铁路隧道常用防水材料及两种新型防水材料的高温性能;通过有限元数值模拟比选了高岩温铁路隧道新型的支护结构体系。在以上研... 通过热-应力耦合数值模拟,研究了高岩温铁路隧道初期支护和二次衬砌在不同岩温下的安全性;通过室内试验测试了铁路隧道常用防水材料及两种新型防水材料的高温性能;通过有限元数值模拟比选了高岩温铁路隧道新型的支护结构体系。在以上研究基础之上,对高岩温铁路隧道支护结构体系进行了分级。结果表明:高岩温铁路隧道支护结构体系可以分为四级。当岩温小于45℃时,支护结构体系采用标准设计;当岩温为45~60℃时,初期支护需特殊设计,需选用新型防水材料;当岩温为60~80℃时,初期支护和防水材料需特殊设计,二次衬砌需配筋设计;当岩温大于80℃时,支护结构体系需特殊设计。 展开更多
关键词 高岩温 铁路隧道 支护结构体系 分级
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三维交叠隧道列车运营对环境的振动影响 被引量:19
17
作者 贾颖绚 刘维宁 +2 位作者 孙晓静 刘卫丰 张厚贵 《铁道学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第2期104-109,共6页
北京站至北京西站地下直径线宣武门地段交叉穿行地铁2号线及4号线宣武门车站,以此复杂的空间三线交叠隧道为背景,对列车振动荷载下的动力响应进行研究。通过荷载数定法和解析公式法,分别计算既有地铁列车和直径线铁路列车的振动荷载曲线... 北京站至北京西站地下直径线宣武门地段交叉穿行地铁2号线及4号线宣武门车站,以此复杂的空间三线交叠隧道为背景,对列车振动荷载下的动力响应进行研究。通过荷载数定法和解析公式法,分别计算既有地铁列车和直径线铁路列车的振动荷载曲线,并作为激励源作用于所建立的宣武门地段的动力有限元模型上,进行三维动力有限元数值模拟,通过有效地选取拾振点和振动参量,对其动力响应的特点及振动传播规律进行分析研究。结果表明,北京地下直径线宣武门地段的开通运营会增加邻近地铁结构的振动响应和附加动应力,对结构耐久性和正常使用有一定影响;地面点产生的振动速度较小,不会对地面结构造成损坏;地面点的垂向振级超过规范标准;考虑此地段振源复杂、结构重要,建议采取较高减振措施,不需特殊减振;动力响应随着离开振源的距离不同而呈有规律的变化,且在离开振源水平向一定距离内存在振动放大区。 展开更多
关键词 振动 交叠隧道 动力响应 列车荷载 数值模拟
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铁路隧道混凝土衬砌爆破振动安全判据 被引量:35
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作者 蒋楠 周传波 +1 位作者 罗钢 苗高建 《中南大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第7期2746-2750,共5页
根据应力波理论,依照极限拉应力准则、极限剪应力准则及莫尔判据,对爆炸应力波体波对隧道衬砌结构的影响进行研究,确定基于隧道衬砌结构安全的爆破振动速度判据模型。结合紧邻隧道上方的土石方开挖爆破工程实际,对爆破振动速度判据进行... 根据应力波理论,依照极限拉应力准则、极限剪应力准则及莫尔判据,对爆炸应力波体波对隧道衬砌结构的影响进行研究,确定基于隧道衬砌结构安全的爆破振动速度判据模型。结合紧邻隧道上方的土石方开挖爆破工程实际,对爆破振动速度判据进行求解。研究结果表明:爆破应力波体波对隧道混凝土衬砌结构破坏效应中P波占主导地位,爆破振动作用下隧道结构首先产生拉伸破坏,隧道衬砌爆破振动速度安全判据为14.51 cm/s。研究结果与爆破安全规程一致,为隧道结构安全标准的确定提供了科学依据。 展开更多
关键词 铁路隧道 混凝土衬砌 爆破振动 强度准则 安全判据
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重载铁路隧道基底结构的动压力响应 被引量:22
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作者 李自强 王明年 +1 位作者 于丽 李博 《中国铁道科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第1期71-77,共7页
以晋中南重载铁路太行山隧道为工程依托,研究轴重为27t的重载列车以80km·h-1的速度经过时隧道基底结构的动压力响应。分别采用有限元模拟和现场实测方法得到动压力典型时程曲线,分析隧道基底各位置处动压力的横向及竖向分布规律。... 以晋中南重载铁路太行山隧道为工程依托,研究轴重为27t的重载列车以80km·h-1的速度经过时隧道基底结构的动压力响应。分别采用有限元模拟和现场实测方法得到动压力典型时程曲线,分析隧道基底各位置处动压力的横向及竖向分布规律。结果表明:隧道左右侧的动压力基本对称分布,线路中心线处动压力受到重载列车动荷载影响更大;动压力在填充层内的实际衰减程度大于理论分析,仰拱上表面左右侧沟底部实测动压力大于线路中心线处,而仰拱上下表面动压力横向分布规律相反;动压力竖向传递过程分为快速和缓慢衰减2个阶段,分别位于道床与仰拱填充层内和仰拱内,但在缓慢衰减阶段,线路中心线处的动压力幅值出现一定程度的增长,而平均值仍为衰减。由此可知,隧道的仰拱极易出现大变形而形成裂缝,并且易发生侧沟外挤等病害。 展开更多
关键词 重载铁路 隧道 基底结构 重载列车动荷载 动压力响应
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开挖卸荷引起地铁隧道位移预测方法 被引量:197
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作者 吉茂杰 刘国彬 《同济大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第5期531-535,共5页
目前越来越多的基坑工程位于已建地铁隧道之上或两侧 .近距离基坑开挖土体卸荷势必引起隧道的位移变化 ,因此如何预测和控制隧道变形、确保隧道使用安全日趋重要 .为此研究了处于软土基坑之下的地铁隧道的位移变化规律 ,分析了基坑工程... 目前越来越多的基坑工程位于已建地铁隧道之上或两侧 .近距离基坑开挖土体卸荷势必引起隧道的位移变化 ,因此如何预测和控制隧道变形、确保隧道使用安全日趋重要 .为此研究了处于软土基坑之下的地铁隧道的位移变化规律 ,分析了基坑工程中时间、空间效应对隆起的影响规律 ,提出了时间、开挖宽度影响系数 。 展开更多
关键词 隆起 时空效应 卸荷模量 残余应力 地铁隧道 开挖卸荷 基坑施工 位移
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