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铁道标准设计2025年第04期:隧道地段双块式无砟轨道受力特性分析及优化设计

来源:期刊VIP网 时间:


作者:郜永杰;秦永平;刘永存;刘杰;

单位:中铁第四勘察设计院集团有限公司线站院;浩吉铁路股份有限公司;

摘要:针对高速铁路隧道内纵连双块式无砟轨道道床板病害多发问题,通过对既有隧道内双块式无砟轨道的病害特征进行深入调研和现场检测分析,建立隧道内双块式无砟轨道精细化整体有限元模型,分析不同地基刚度、温度变化、基础变形等因素下道床板受力特征,最后基于分析结果对隧道内双块式无砟轨道结构进行优化设计。研究结果表明:(1)根据现场检测,隧道内纵连式道床板贯通裂纹多位于隧道仰拱施工缝处,该类裂纹系仰拱填充层导致的反射裂纹;(2)在混凝土收缩作用下,隧道基础纵向刚度系数越大,施工缝处道床板拉应力越大;(3)隧道洞口考虑负温梯度45℃/m,道床板最大应力为2.02 MPa,洞内受基础变形影响较大,15 mm基础变形下最大应力为1.88 MPa;(4)在混凝土收缩和基础沉降变形荷载作用下,并考虑回填层裂纹发展,最大应力可达2.61 MPa,道床板易开裂;(5)为解决纵连道床板裂纹多发问题,提出隧道内双块式无砟轨道单元化设计,建议隧道洞口道床板长度6 m、洞内道床板长度12 m,采用道床板和隧道基底植筋连接的限位设计方案。

关键词:高速铁路;;双块式无砟轨道;;道床板裂纹;;受力分析;;结构优化

基金资助:中国国家铁路集团有限公司科技研究开发计划项目(N2020G057);; 广东省交通运输厅科技项目(2021-J-001)