浅埋黄土高铁隧道安全保护区设置技术研究

发布时间：2021-09-22 02:32

　　郑西高铁运营实践表明,在浅埋黄土高铁隧道运营期间,隧道上方进行施工作业（填挖方、修建构筑物等）,对浅埋高铁隧道结构、建筑界限、轨道变异均有一定的影响,而黄土隧道的深埋、浅埋分界明显不同于石质隧道和一般土层隧道,其影响更是不容忽视的。所以,应当对浅埋黄土高铁隧道设置安全保护区。本文首先对黄土隧道的深、浅埋分界进行了研究,通过理论计算、结合郑西高铁多座隧道实际情况,确定了大断面黄土隧道的深浅埋分界深度。进一步依托郑西高铁巩义隧道,结合其实际出现的病害情况,对地表填挖方产生的堆载、卸载影响进行了分析。又使用V-G模型对表层湿陷性黄土的不饱和渗流特性进行了拟合,确定出地表雨水的渗流深度,并在此基础上进一步分析了地表堆载对浅埋隧道的影响。最后采用上述计算结果结合现有的地铁安全保护区设置标准,对黄土地层浅埋高铁隧道的安全保护区进行了划定,并提出了相应的措施建议。 

【文章来源】：石家庄铁道大学河北省

【文章页数】：64 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

典型断面实际破裂角图示一

高桥隧道 盘东隧道图 2-1 典型地表裂缝剖面由调研结果可见，浅埋大断面黄土隧道的地表裂缝分布规律与规范提供的理论浅埋破坏模式在破裂面情况和发展趋势上相一致。根据地表裂缝的调查结果，推断出隧道的实际破裂角，推断方法如下：根据调查结果确定地表裂缝距离隧道中线的平面位置，连接该位置与隧道墙角处，该连线即为隧道假定的实际破裂面，其与水平线的夹角即为实际破裂角。又由于破裂面在隧道边墙下部，会出现穿越隧道内部空间的情况，但该段破裂面并不实际存在，所以，实际破裂面从地表开始至隧道边墙最大宽度处为止。隧道典型断面的实际破裂角如图 2-2、图 2-3 所示。

模式的对称围岩破裂面情况近似相同，地表裂缝距离隧道中线的距离随着的埋深增加而增加，与理论浅埋破坏模式的发展趋势相一致，据此可以初定浅埋大断面黄土隧道的围岩破坏模式能够按照规范浅埋理论破坏模式进述。（2）浅埋黄土隧道的实际破裂角与理论破裂角相差较小，差值范围9~3.7°，均值为-0.9~2.1°。进一步说明浅埋大断面黄土隧道的围岩破坏模以按照规范浅埋破坏模式进行描述。4 黄土隧道深浅、埋分界确定在之前的调研和分析中，确定了浅埋大断面黄土隧道的围岩破坏模式可照《铁路黄土隧道技术规范》[40]中的浅埋破坏模式描述，由此确定可以采 2-4 的计算模式来判别浅埋黄土隧道的深浅埋分界深度。

【参考文献】：
期刊论文
[1]基于安全影响因素的地铁安全保护区范围划定探讨[J]. 庄正勇,俞璐怡,王京元.  现代城市轨道交通. 2018(12)
[2]成都地铁保护区近距离施工安全控制的探讨[J]. 赵仕淞.  低碳世界. 2018(07)
[3]降雨入渗下膨胀性黄土隧道围岩破坏演化[J]. 张万志,徐帮树,曾仲毅,田斌华,石伟航.  东南大学学报(自然科学版). 2018(04)
[4]非饱和土与特殊土力学及工程应用研究的新进展[J]. 陈正汉,郭楠.  岩土力学. 2019(01)
[5]隧道二次衬砌结构混凝土开裂原因分析与控制[J]. 夏丰勇.  建材与装饰. 2018(22)
[6]基于围岩浸水的黄土公路隧道衬砌开裂分析[J]. 宋维龙,来弘鹏,刘禹阳,杨文辉,朱志铎.  中国公路学报. 2018(05)
[7]van Genuchten模型参数的物理意义[J]. 陈卫金,程东会,陶伟.  水文地质工程地质. 2017(06)
[8]地表水入渗对浅埋黄土隧道稳定性影响分析[J]. 薛山,杨东升,邓祥辉,王睿.  西安工业大学学报. 2017(08)
[9]黄土浅层降雨入渗规律研究[J]. 马鹏辉,彭建兵,朱兴华,同霄,孟振江,段钊.  水土保持通报. 2017(04)
[10]求取现场黄土饱和渗透系数的双环入渗法[J]. 林鸿州,彭建兵,杨华,贾书岭.  水科学进展. 2017(04)

博士论文
[1]软土盾构隧道纵向设计方法研究[D]. 余占奎.同济大学 2007

硕士论文
[1]地表水入渗对浅埋大断面黄土隧道稳定性影响分析[D]. 杨东升.西安工业大学 2018
[2]非饱和黄土入渗试验研究[D]. 张亚卿.长安大学 2016
[3]重庆轨道交通控制保护区管理研究[D]. 官建华.重庆交通大学 2014
[4]降雨入渗下膨胀性黄土隧道围岩力学特性及稳定性分析[D]. 曾仲毅.山东大学 2014
[5]黄土三轴拉伸破裂特性试验研究[D]. 李红.长安大学 2010
[6]黄土隧道深浅埋分界方法研究[D]. 毛峰.西安理工大学 2007
[7]裂缝带黄土的力学特性和二元介质模型的建立[D]. 高晓辉.长安大学 2006



本文编号：3402961