重载铁路隧底围岩劣化对隧道结构受力影响研究

《重载铁路隧底围岩劣化对隧道结构受力影响研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、国内图书分类号：[U25]密级：公开国际图书分类号：625.1西南交通大学研究生学位论文重载铁路隧底围岩劣化对隧道结构受力影响研究年级二〇一五级姓名华阳申请学位级别工程硕士专业建筑与土木工程指导教师于丽副教授二〇一八年五月ClassiFiedIndex：[U25]U.D.C：625.1SouthwestJiaotongUniversityMasterDegreeThesisTHEEFFECTONTHETUNNELSTRUCTURECAUSEDBYSURROUNDINGROCKDETERIORATIONATTUNNEL’SBOTTOMOFHEAVYLOAD

2、RAILWAYTUNNELGrade：2015Candidate：HuaYangAcademicDegreeAppliedfor：MasterofEngineeringSpeciality：ArchitectureandCivilEngineeringSupervisor：A.P.YuLiMay.2018西南交通大学硕士研究生学位论文第I页摘要目前，世界范围内的货物列车重载运输技术发展十分迅速，重载铁路运输因其运能大、效率高、运输成本低而受到广泛重视。随着我国铁路网的不断完善，“客运高速”和“货运重载”已成为当今铁路发展两大重要方向，重载铁路隧道结构受力

3、形式和病害特征与普通铁路隧道存在很大差异，由于隧底部位是承受列车荷载和结构荷载的基础，加上地下水等地质因素的作用，隧底病害尤为突出，表现为衬砌裂损、基底脱空下沉、侧沟外挤及翻浆冒泥等。隧底损伤致使隧道结构强度、刚度、稳定性等方面的安全储备下降，这些病害不仅危及行车安全、恶化行车条件，而且增加了隧道维护成本、缩短了隧道服役寿命。鉴于重载铁路隧道隧底损伤病害对隧道结构安全性所造成的危害，本文采用数值计算、理论分析、现场调查和室内试验等多种手段对重载铁路隧道底部土质围岩的劣化效应及其对结构影响展开研究，主要取得了以下成果：1.采用资料调研和现场调查的手段，明确

4、了重载铁路隧道特点及其病害特征，基于此特征获得了重载铁路隧道隧底损伤影响因素。根据重载铁路隧道病害调查统计结果，提出了重载铁路隧道病害分类方法。2.通过室内模型试验，探明了重载铁路隧道隧底不同种类土质围岩脱空演化过程，明确了重载铁路隧底三种土质围岩劣化规律及脱空形成机制。通过离散元的方法，建立了列车振动-地下水耦合作用下隧底围岩物理力学参数衰减计算方法。3.通过数值模拟手段，分析了隧底围岩的渗流侵蚀劣化过程，获得了隧底围岩弹性抗力系数和隧道竖向位移量之间的转化方法，提出了隧底围岩颗粒流失情况下隧道结构受力特征和安全性变化规律。以上成果已用于重载铁路隧道规

5、范制定和重载铁路隧道标准图的设计中，为进一步完善我国重载铁路隧道设计施工关键技术提供了技术支撑。关键词：重载铁路隧道；土质围岩；损伤劣化；渗流侵蚀；结构安全西南交通大学硕士研究生学位论文第II页AbstractAtpresent,thedevelopmentofheavy-haulfreighttransportationtechnologyforfreighttrainsaroundtheworldisveryrapid.Heavyhaulrailwaytransportationhasreceivedextensiveattentionfromrai

6、lwaysallovertheworldbecauseofitslargecapacity,highefficiency,andlowtransportationcosts.WiththecontinuousimprovementofChina'srailwaynetwork,"heavycargoandpassengerhigh-speed"havebecomethetwomajordirectionsofrailwaydevelopmentnowadays.Asakeycomponentofheavyhaullines,heavyrailwaytun

7、nel’sstructuralstressformanddiseasecharacteristicsarequitedifferentfromordinaryrailwaytunnels.Thebottomofaheavyhaulrailwaytunnelisthefoundationofthetrain'sdynamicloadandstructuralload,coupledwiththegroundwaterandothergeologicalfactors,thediseaseatthebottomoftheheavilyloadedrailwa

8、ytunnelareparticularlyprominent,suchascr