高速铁路的断面比选

《高速铁路的断面比选》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在应用文档-天天文库。

1、高速铁路隧道断面方案比选1问题的提出高速列车通过隧道时会产生一系列的空气动力学效应，如压力波动、出口处微压波、洞内行车阻力增大等，这将影响旅客乘车舒适度、引起爆破噪声并危及洞口建筑物等。为了消减空气动力学效应，目前高速铁路隧道断面所采取的方案大致可以分为两类：（1）“小断面”方案：以日本早期修建的新干线为代表，为了节省投资，采用了相对较小的净空面积。相应地，阻塞比用得很大。主要通过提高车辆密封程度和修建洞口缓冲棚来消减瞬变压力和洞口微压波。但是，高密封性能的车辆的制造和维护不仅在技术上有难度，而且会加大费用；缓冲棚的修建当然也会增加造价。因此

2、，其他国家则更加倾向于采用“大断面”方案。（2）“大断面”方案：以德国DB为代表，主要通过扩大断面来消减空气动力学效应。空气动力学效应对高速铁路隧道断面方案的确定起着决定性作用。因此，高速铁路隧道断面方案除了考虑经济性、安全性和运营维修等方面的因素之外，还必须重点考虑乘车舒适性和洞口的环境效应（如图1所示）。压力波动程度车辆密封程度经济性断面优化舒适性洞口造价断面大小运营及维修检修空间安全性密封车辆洞口构造洞口微压波环境效应人防安全施工安全行车阻力图1断面优化权衡树显然过高的舒适性和安全性势必要投入较大的资金；而较小的投入则会降低乘车舒适性。

3、为了能在舒适性、经济性、安全性、环境效应以及运营维修等五个方面获取一个最低的平衡点，本文对以上五个方面进行高速铁路隧道断面的权衡分析。考虑到高速铁路隧道设计参数较多，本文是在设计时速为350km/h，微压波的最大值为10kpa，最大瞬变压力临界值控制标准为3kpa/3s的约束条件下结合黄晶岭隧道的工程背景用权衡分析中的加权评分法对隧道进行断面形式的优化。2工程背景黄晶岭隧道进口位于福建省长乐市玉田乡西埔村，穿过黄晶岭，于福清市作坊占坝村附近出洞，隧道全长5706m。隧址属低山剥蚀地貌，海拔40～530米，相对高差约50～400米。自然坡度多为

4、20～50°,山脊及山顶呈缓坡状起伏绵延，沟谷地带坡陡沟深。进口植被发育,出口附近较发育，生态环境保护良好。进、出口前均有公路经过，交通方便。2.1工程地质条件隧道进口及洞身通过地段覆盖层、风化层较薄，洞身发育两条断层，其规模大小不一，断层影响带宽度分别为50～80m，其余地段岩层完整性较好；进口段风化层较薄，出口段洞身浅埋段长约225米，断层影响带岩层破碎。无不良地质现象与特殊岩土及有害气体，放射性测试结果对人体无害;地表水及地下水较发育，具弱硫酸型酸性侵蚀及中等溶出型侵蚀；水库对隧道的影响较小，工程地质条件一般。2.2水文地质条件地表水主

5、要为水库水，其次为沟水。由于测区内植被发育且保存完好，测区又属于亚热带海洋性别气候，降水补给充分，故地表山涧常年流水，流量随季节波动。对隧道影响较大的水库主要有：龙庆水库、占坝水库以及隧道进口大溪河上游约1KM左右的在建设中的水库。龙庆水库位于DK36+550左约1200m，海拔约368m，库容面积约0.4Km2，断层F04-6经过水库后与线路相交；占坝水库位于隧道出口段右侧约600～700m，汇水面积约5.5Km2,为粘土心墙土石混合型坝,坝顶高程为47.3m,正常库容(274万m3)相应水位为43.5m，总库容(344万m3)相应高程为4

6、6.22m,隧道出口高程为50.13，高于正常库容水位。尽管占坝水库附近发育多条走向北北东向和北东东向的规模大小不一的断层，但水库水对线路影响较小。2.3环境工程地质隧道通过地段人烟稀少，不会造成大的噪音污染；隧道弃渣多，应妥善处置，充分利用，防止造成环境破坏、引发地质灾害；隧道虽然距水库较远，但由于洞身发育有数条断层，可能对地下水径流条件造成影响,导致地下水大量渗漏。隧道进口无古树名木及查明文物，隧道施工也不会对山区的林木造成大量破坏。隧道出口与营融公路海拔较近，导致改移公路。2.4工程措施建议1．注意环境保护，避免破坏山区植被。隧道弃渣宜

7、作为路基填料或另设专用场所堆放，避免挤占农田或林区，并做好弃渣堆积体拦护，以免破坏生态环境、造成水土流失或渣层滑坡。2.设计良好的排水系统，采取必要措施防止隧道开挖造成地下水大量渗漏，及时开挖及时支护截堵，并备好必要的排水、通风设备。3.全隧应采用防侵蚀性混凝土。4．进出口各种构筑物将基础置于基岩内一定深度。5．隧道进口地段植被发育，风化层厚度变化较大，应加强隧道进口边坡、仰坡支护、衬砌，开挖时注意及时衬砌、支撑，防止掉块。出口端有长225米的隧道浅埋，覆盖层及风化层较厚，开挖时注意及时衬砌、支撑，防止掉块、塌顶，必要时可作明洞。6．由于隧道

8、长度、埋深均较大，高处有水库，且有两条断层经过，应注意防止隧道开挖对测区地下水产生较大的不利影响,施工时要加强对地表水、特别是地表水库的监测，以便调整工程措施，减小