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作者:徐平;程明;杨延峰;薛士勇;
单位:郑州大学水利与交通学院;郑州地铁集团有限公司;中国铁道科学研究院集团有限公司金属及化学研究所;
摘要:以中原地区某地铁隧道工程为依托,对隧道沉降进行了现场监测,并采用理论分析和数值模拟相结合的方法,分析了曲率半径和地铁车速对曲线隧道基底土体动力响应和隧道长期沉降的影响。结果表明:通过长期监测发现,曲线隧道的沉降高于直线隧道,在曲线段沿隧道轴线出现明显的沉降槽,且曲线内侧隧道的沉降高于曲线外侧;单次地铁列车运行时,地铁列车引起隧道基底土体的振动主要分布在基底以下8 m和隧道轴线两侧各5 m的范围内,隧道曲率半径越小,加速度和沉降的峰值越大,沉降的波动幅度也越大,而车速越低,隧道基底土体沉降峰值的持续时间越长;隧道长期沉降随运营时间的变化曲线可大致分为三个阶段,即迅速发展阶段(运营期的前5年)、持续发展阶段(运营后5~10年)和稳定阶段(运营10年后);车速较低时,地铁列车易引起隧道基底土体的低频振动,并延长了在同一位置的作用时间,从而产生较大的长期沉降;综合隧道沉降、轨道磨损、列车行驶安全和行驶时间等因素,列车在曲线隧道的行驶速度宜控制在60 km/h左右。研究结果可为地铁小半径曲线隧道长期沉降控制和治理提供依据。
关键词:地铁;;沉降监测;;数值模拟;;曲率半径;;列车速度;;长期沉降;;影响因素
基金资助:中国铁道科学研究院集团有限公司基金(2022YJ280);; 河南省二〇二四年科技发展计划(242102240019)