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作者:麻建飞;陈诚;江波;凌小康;贺少辉;
单位:北京交通大学土木建筑工程学院;中国铁道科学研究院集团有限公司基础设施检测研究所;中水珠江规划勘测设计有限公司;
摘要:为保障复杂环境运营高速铁路隧道的衬砌安全,统计19座高速铁路隧道素混凝土区段衬砌的空洞检测数据,分析素混凝土区段衬砌空洞分布规律,随后采用有限元软件Abaqus构建含背后空洞隧道模型,研究空洞对高铁隧道衬砌安全的影响,结果表明:(1)高速铁路隧道素凝土区段的拱顶空洞占高速铁路隧道素混凝土区段空洞的82.1%,拱顶空洞以第Ⅰ类空洞为主,其余部位以第Ⅱ类空洞为主;(2)含有半径0.6 m、距离衬砌表面0.25 m和1.90 m的空洞时,高速铁路隧道素混凝土区段衬砌结构位移变化在2 mm以内,空洞难以在施工期通过结构变形发现;(3)衬砌空洞导致结构安全系数降低,拱顶空洞对结构安全系数的影响远大于其他部位,且第Ⅱ类空洞对结构安全的影响大于第Ⅰ类空洞;(4)随着空洞半径的增加,结构最小安全系数逐渐降低,高铁隧道安全性逐渐降低。随着铁路隧道空洞远离衬砌,结构安全系数逐渐增加,隧道衬砌结构的安全性逐渐提高。本文研究成果可为高速铁路隧道在致病环境下的安全运营提供参考。
关键词:高速铁路;;铁路隧道;;衬砌空洞;;现场检测;;数值模拟;;结构安全
基金资助:中央高校基本科研业务费专项资金资助(2020YJS129)