浅论高速铁路富水黄土隧道激振试验研究分析

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1、西南交通大学硕士学位论文高速铁路富水黄土隧道激振试验研究分析姓名：陈冲申请学位级别：硕士专业：岩土工程指导教师：马建林20100601西南交通大学硕士研究生学位论文第1页摘要客运专线铁路超大断面富水黄土隧道的修建在国内外尚属首次，随着我国西部地区基础设施建设发展，在富水黄土地区将有越来越多的类似工程。现行的隧底加固工程措施在高速列车循环动荷载作用下，富水黄土隧道基底老黄土能否不发生泥化或软化现象，满足沉降要求，保证线路的安全性、稳定性和平顺性。最直接、有效、可靠的方法是进行现场激振试验。本文对郑西客运专线渑池至灵宝段张茅隧道进行了激

2、振试验，模拟了列车动荷载，对隧道轨道底座板顶面至仰拱以下3m范围内的垂直振动速度、动土压力，隧道仰拱底部环向的动土压力、水压力，仰拱填充混凝土内部应力进行了测试。对比了不同振动频率下，振动速度、土压力、水压力、动应力的分布和变化规律。通过分析和比较测点的振动速度、实验前后动力触探以及级配曲线并结合累计沉降≤0．5mm，验证了隧道在动荷载作用下的稳定性和长期安全性。在底座板项面约30kPa激振动压力作用下，填充素混凝土最大动应变为1p￡，远远小于混凝土裂缝产生所需应变；换算最大动应力为30kPa，为C30混凝土抗压强度设计值的0．2％

3、；填充素混凝土厚度完全可以优化。通过有限元方法，以振动速度为研究指标，分析随底黄土在有无喷射混凝土加固两种情况下的稳定性，得出仰拱底部20cm喷射混凝土可以优化的结论。关键词：富水黄土；激振试验；大断面隧道；动荷载；有限元西南交通大学硕士研究生学位论文第1I页AbstractTheconstructionofbigcrosssectionwater-richloesstunnelinrailroadpassengel"transportationspecial1inewasstillforthefirsttimeindomestic

4、andforeign．therewillbemoreandmoreresemblingprojectsinthewater-richloessareawiththeinfrastructureconstructionanddevelopmentofwesternregionofourcountry．TheoldloessLocatedatsaturatedloesstunnel’Sbasis，underpresentsubterraneanbottomstrengtheningworksmeasure，whethernottobea

5、rgillitizationorsoftening，satisfiesthesubsidencerequest，guaranteesline’ssecurity，thestabilityandsmoothnessonhigh．speedtrainsmovingloads．vibration—excitingtestisthemostdirect,efficientandreliableProoftechnique．Inthispaper，vibration—excitingtestiscarriedonthetunnellocate

6、dinMianchitoLingbaosectionofZhengxirailroadpassengertransportationspeciallinenamedZhangmao．Simulateddynamicloadsoftrainontunnelrailbaseplate，verticalvibrationspeedandsoilpressurefromTunnelrailbaseplatetopsurfaceto3metersbelOWtheInvertaremasured，soilpressureandwaterpres

7、surealonetheinvent，thestressinsidetheconcretefilledinInvertarealsobemasured，distributionandVariationofvibrationvelocity,soilpressure，waterpressure，dynamicstressinDifferentvibrationfrequencyarefined．ThroughtheanalysisandcomparisonofthevibrationVelocity，thedynamicsoundin

8、gandthegradingcurvebeforeandafterthevibration—excitingtest，consideringtheaccumulationsubsidence20．5mm，thestabilityand