车辆荷载对隧道护拱衬砌安全性影响分析

为探讨施工车辆荷载对隧道护拱结构安全性的影响机制,以某高速铁路隧道下穿既有县道工程为依托,采用ANSYS进行施工车辆超载作用下护拱衬砌结构响应数值分析,系统分析了护拱结构的应力、变形特征,评价了护拱衬砌结构的安全性。研究结果表明:(1)车辆荷载作用下,隧道护拱结构产生较大的拉应力和压应力,数值远超过填土自重荷载,车辆后轴作用在明洞正上方时为护拱衬砌的最不利工况;(2)护拱衬砌拱顶产生竖向沉降变形,拱脚产生向内水平收敛变形,竖向变形最大值为0.037 mm,远大于水平变形;(3)护拱衬砌拱顶承受拉应力,拱脚与围岩接触处也承受拉应力,拱脚有脱离围岩的可能性,护拱衬砌主应力最大值均未超过混凝土容许应力。研究成果可为类似工程提供参考。

TSP在高速铁路隧道超前地质预报中的应用

高速铁路隧道为狭长管状结构物,穿越地层复杂多变。如何快速准确获取掌子面前方地质信息,对于确定开挖工法和支护参数,确保隧道施工安全,规避施工风险具有重要意义。以中(卫)兰(州)客专某大断面隧道工程为依托,详细介绍了TSP地震反射波法在薄层状裂隙片岩地层中的超前地质预报技术及现场开挖验证对比分析。现场实践表明,裂隙水不发育的片岩地层,TSP地震反射波法预报较为准确。