纤维混凝土在武广铁路客运专线隧道中的应用试验研究

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1、·隧道／地下工程·纤维混凝土在武广铁路客运专线隧道中的应用试验研究李明领(武广铁路客运专线有限责任公司，武汉430060)摘要：结合武广铁路客运专线隧道二衬设计和施工情况，对1概述高速列车行驶过程中二次衬砌的受力情况进行对比分析；对二次衬砌加筋的必要性及加筋方式进行比较分析；对前期施工的武广铁路客运专线正线隧道约172km，占线路长隧道采用纤维混凝土进行室内及现场衬砌试验研究，纤维混凝度的17．3％。隧道穿越地层复杂多变，Ⅳ、V级围岩土可改善早期抗裂性能、抑制后期裂纹发展及从整体上改善二占隧道总长的57．19％，lI、III级围岩长度73

2、．7km，占次衬砌混凝土的服役期工作性能，应用纤维混凝土衬砌工作性全线隧道总长度的42．8l％。能及外观效果较好。纤维混凝土的试验研究及在高速铁路隧道Ⅱ、Ⅲ级围岩中的二衬使用，对类似工程将具有较好的参考武广铁路客运专线隧道施工图设计采用复合式衬价值。砌，Ⅱ、Ⅲ级围岩二次衬砌结构采用素混凝土，经结构关键词：武广铁路客运专线；隧道二衬；纤维混凝土；试验计算和经验类比确定结构厚度，素混凝土结构能满足研究承载要求；但我国对防止素混凝土在高速列车作用下中图分类号：U238；1545文献标识码：A的长期开裂性及结构的疲劳性能研究较少，缺乏经验。文章编

3、号：1004—2954(2010)Ol～0126—05为控制高速列车下混凝土结构裂缝开展，避免动载影响下结构加速老化、使用寿命降低、确保结构使用安全；在武广铁路客运专线前期施工的几座隧道二衬中采用纤维混凝土进行了试验研究，根据相关试验研究收稿日期：2009—12～08作者简介：李明领(1968一)，男，高级工程师。成果及外方咨询意见，组织专家研讨，铁道部确定武广●¨◆●●●_¨●◆}●¨●◆●【¨◆●●◆¨●●●●◆●◆●◆●“●_¨●●一●当其他条件一致时，线间距离对声屏障脉动压力是最重要的参数之一。线间距离的缩短，声屏障所受影响较大，

4、当距离由4．6m改变为4．1m时，压力在不压力增大，当线间距离由4．6m缩短到4．1m时，压力同速度和声屏障高度的情况下，均有大幅度增大，约为增加到原来的1．2倍左右。4．6m时压力的1．2倍。并且速度越快，随着线间距(3)两种车型的计算比较，车型的不同并没有使离的缩小，压力增长越快。声屏障所受的最大压力有太大变化，两种车型造成的(5)声屏障高度对声屏障所受压力的影响压力上升差最大也只有55Pa左右，基本可以认为车型在其他条件一致时，声屏障高度从2．05m变化为对声屏障脉动压力影响不大。同时现有声屏障高度的3．05m后，压力略有增加，但增

5、加不大，约为30Pa。不同，也没有导致声屏障所受的最大压力有太大变化，然而这仅仅是在此范围内讨论得出的结果，并不代表最高的声屏障高度为3．05m，最低的为2．05m，压力声屏障的高度对其所受压力的影响可以忽略。的大小前者只比后者大约30Pa，基本可以认为没有(6)脉动力频谱分析影响。对脉动压力曲线进行分析可得，脉动压力主要频参考文献：率范围为0～10Hz，最大功率谱对应频率为2．0Hz左[1]罗锟，雷晓燕．铁路声屏障降噪效果影响因素分析[J]．噪声与振动控制，2008，28(5)：142—146．右。因此，声屏障结构一阶频率应远离2．0H

6、z。[2]马筠．对高速铁路声屏障降噪效果影响因素的探讨[J]．铁道劳4结论动安全卫生与环保，2008，35(1)：5—8．[3]李艳．声屏障设计中的结构验算[J]．噪声与振动控制，2007，(1)列车引起的最大正负压力之差达到1500Pa，27(3)：97—99．将对声屏障和地基连接部件产生重大影响，特别是脉[4]夏先芳．高速铁路声屏障技术的研究与进展[J]．科技交流，2004，34(1)：129～131．动压力是个动荷载，对连接部件的抗疲劳性能要求[5]孙智一，吴晓蓉．计算流体力学数值模拟方法的探讨及应用[J]．很高。水利科技与经济．2

7、008，14(2)：126—128．(2)在各种影响声屏障压力的因素中，线间距离126铁道标准设计RAILWAYSTANDARDDESIGN2010(1)李明领～纤维混凝土在武广铁路客运专线隧道中的应用试验研究·隧道／地下工程·铁路客运专线部分隧道Ⅱ、Ⅲ级围岩二衬采用纤维混路隧道进行相应的对比计算，并对武广铁路客运专线凝土。武广铁路客运专线20余座隧道采用了纤维混隧道二衬混凝土结构服役期受力机理进行了分析，得凝土。出以下初步结论：列车振动荷载对隧道衬砌结构动力响应的影响主要集中在隧道仰拱、拱脚和侧墙部位及2高速铁路隧道二次衬砌加筋的必要性

8、分析拱腰，对拱顶部位的影响相对较小；列车振动传递至隧2．1国外高速铁路运营情况道衬砌结构上的振动频率较低；武广铁路客运专线隧在国外，早期建设的高速铁路隧道较好地层条件道衬砌在高速动载下的动力响