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作者：蔡直言;郭成超;胡凯;王天经;张文佳;
单位：中山大学土木工程学院&隧道工程灾变防控与智能建养全国重点实验室(中山大学);广东省海洋土木工程重点实验室;广东省地下空间开发工程技术研究中心;中建三局第三建设工程有限责任公司;
摘要：为消除高铁长大隧道穿越巨型溶腔时危岩落石给隧道施工和运营带来的巨大安全隐患,从工程设计视角出发,通过综合勘察、理论分析、数值模拟、精细化设计等方法对落石冲击荷载以及隧-桥一体化防护体系进行研究。分析各种落石冲击力计算方法的原理和局限性,并采用《铁路工程设计技术手册·隧道》推荐的方法进行落石冲击力计算,结果表明:(1)针对推测体积为3 m3的最大落石,计算得到落石冲击荷载高达5 219.09 k N;(2)计算分析拱桥、衬砌、护拱、回填混凝土和缓冲层组成的防护体系在冲击荷载作用下的受力情况,该体系协同受力可抵抗7.5 t落石从105 m高度自由下落时的极端冲击荷载;(3)护拱和二次衬砌、二次衬砌和拱桥为分离叠合关系,外力荷载下可考虑结构之间的变形协调作用,结合基岩承载力分别进行结构安全性检算,计算结果满足规范要求。
关键词：铁路隧道;;巨型溶腔;;落石冲击;;协同受力;;工程设计;;隧-桥一体化结构
基金资助：国家重点研发计划项目(2021YFB2600800)
