列车振动荷载作用下明挖隧道施工过程中支护结构的动力响应分析

作     者：白建方 董士欣 BAI Jianfang DONG Shixin

作者机构：石家庄铁道大学土木工程学院河北石家庄050043 

出 版 物：《隧道建设》 (Tunnel Construction)

年 卷 期：2017年第37卷第6期

页      面：669-675页

学科分类：081406[工学-桥梁与隧道工程] 08[工学] 0814[工学-土木工程] 082301[工学-道路与铁道工程] 0823[工学-交通运输工程] 

基　　金：河北省大型基础设施防灾减灾协同创新中心项目 河北省重点学科建设项目(桥梁与隧道工程) 

主　　题：列车荷载 明挖隧道 支护结构 动力响应 变形规律 

摘      要：为了研究既有铁路沿线附近明挖隧道施工过程中支护结构的动力稳定性,结合FLAC3D软件分别采用列车静载和动载模型研究车致振动对周围自由场以及隧道基坑开挖施工的影响。主要结论如下:1)采用列车静载模型所得结果小于动载模型的结果;2)车致振动以竖向分量为主,振动幅度沿水平向衰减很快,在距既有线6 m范围内衰减剧烈,之后趋于稳定;3)沿竖向衰减较慢,在20 m深度范围内,沉降量基本与深度呈二次曲线关系,之后趋于稳定;4)在既有线列车荷载作用下,不同施工阶段基坑底部总体有反拱趋势,为5~8 mm;5)采用锚索支护体系可以明显减小基坑侧壁的内倾变形。研究表明,既有线的列车荷载作用在水平方向上对于拟开挖隧道无明显振动影响,在竖向上当采用围护桩和锚索支护体系后可确保明挖隧道施工过程的整体稳定性。