印尼雅万高铁隧道设计技术标准的选择研究
发布时间：2022-01-19 01:07
印尼雅万高铁隧道穿越火山堆积地层及高烈度震区。为解决隧道设计面临的中国设计标准对该项目的适用性、材料本地化、本地专业协会强审等问题,结合项目自然、社会和技术特性,通过对本地和国内外相关隧道标准的对比分析和计算比较,得到以下主要结论:1)通过对目标国技术标准研究,可以以中国铁路隧道技术体系为基础,结合项目技术特性合理选择使用设计方法。2)火山堆积地层隧道的围岩荷载计算,《铁路隧道设计规范》的计算方法是适宜的;火山土Ⅴ级深浅埋的标准,可按60 m进行界定;膨胀力按附加围岩压力的比值定量考虑。3)对于抗震计算标准,采用反应位移法和《城市轨道交通结构抗震设计规范》标准较为适宜。4)对于隧道防灾疏散救援标准,可采用中国铁路隧道标准;隧道钢材设计标准可采用本地材料的替代方案;隧道的红线用地和房屋拆迁应着重考虑私有制国家的社会特性;建筑物保护技术标准可采用中国经验。
【文章来源】：隧道建设(中英文). 2020,40(06)北大核心
【文章页数】：28 页
【部分图文】：
某典型第四系火山堆积地层隧道纵断面Fig.1Profileoftypicalquaternaryvolcanicsedimentarystrataalongtunnelroute
第6期韩华轩:印尼雅万高铁隧道设计技术标准的选择研究本能够与实际吻合。综上所述,项目设计阶段,在缺乏相关隧道工程实践的情况下,采用土质隧道剪切滑移破坏模式理论,参照我国黄土隧道理论计算的方式来确定深浅埋标准是可行的。基于文献[14],隧道开挖滑动体破坏计算图式如图2所示,深浅埋分界点ha=h2Btanβsin(90°+θ)sin(90°-β+φc)sin[90°-(β-φc+θ)]-1éêêùúú。(1)式中:B为隧道跨度,取15m;β为楔形土体破裂角;θ为顶部土柱两侧摩擦角,经验值,Ⅴ级为(0.5~0.7)φc,Ⅵ级为(0.3~0.5)φc;φc为围岩计算内摩擦角;h=ha+d,d为隧道高度,取13m,ha可由迭代计算得出。表5黄土隧道围岩物理力学指标表Table5Physico-mechanicalindicesofsoilforloesstunnel性质分级天然密度ρ/(g/cm3)天然含水率ω/%塑性指数IP液性指数IL黏聚力c/kPa内摩擦角φ/(°)Q1黏砂质Q2黏砂质Q3砂黏质Q2黏砂质Q3黏砂质Q3砂黏质饱和ⅤaⅤbⅥ1.90~2.05>17.51.75~1.95<18.11.45~1.60<18.11.90~2.05>18.11.45~1.60<111.60~1.75>18.1≤1.55>251~77~171~77~17>170.25~0.522~2819~220.5~0.7515~2115~18>0.75<15<15注:表中数值范围可根据含水率大小选取,一般含水率高时密度取较大值,力学参数取较小值。图2浅埋隧道滑动体计算图式Fig.2Calculationmodelfor
第6期韩华轩:印尼雅万高铁隧道设计技术标准的选择研究防类,在E2地震作用(设防地震)下满足抗震性能Ⅰ的要求;在E3地震作用(罕遇地震)下满足抗震性能Ⅱ的要求;假设结构处于弹性工作状态,对结构进行设防地震下的内力和变形分析。隧道抗震计算荷载如图4所示。图32种计算方法最大弯矩对比Fig.3Comparisonofmaximumbendingmomentsobtainedbytwomethods图4隧道反应位移法计算图示Fig.4Illustrationofresponsedisplacementmethodfortunnel3.3.3设防区段确定考虑到本项目隧道整体埋深较浅(埋深均未超过100m),土质隧道段落长,确定抗震设防区段原则如下:对于土质隧道(以覆土60m作为深浅埋界限),均进行抗震验算;对于岩质隧道,按深浅埋区分,Ⅳ级围岩覆盖40m以下、Ⅴ级覆盖50m以下进行抗震验算;深埋段对于断层破碎带影响带内的Ⅳ、Ⅴ级围岩进行抗震验算;其余段落不考虑抗震验算,仅考虑构造性配筋加强等措施,即使围岩较好,也全部采用钢筋混凝土,全线隧道无素混凝土结构。3.4防灾疏散救援土建标准问题3.4.1国内外设计理念对比关于铁路隧道防灾疏散救援的设计,中国充分研究了欧美、日、韩等的设计理念和标准,结合国情和大规模高铁隧道的建设实践,形成了TB10020—2017《铁路隧道防灾疏散救援工程设计规范》[20]。国外对于铁路隧道防灾疏散,基本理念都是对列车热事故(火灾)和冷事故(非火灾)进行人员的疏散和救援,具体到高铁来说,
【参考文献】：
期刊论文
[1]雅万高铁技术标准研究[J]. 赵斗. 中国铁路. 2018(12)
[2]雅万高铁创新实践与启示[J]. 杨忠民. 中国铁路. 2018(12)
[3]雅万高铁高性能混凝土技术特点分析[J]. 谭盐宾,谢永江,杨鲁,王浩,郑永杰,王琳. 中国铁路. 2018(12)
[4]印度尼西亚万隆地区火山灰沉积软土工程地质特征研究[J]. 王军桥. 铁道勘察. 2017(06)
[5]反应位移法和地震系数法在地铁隧道抗震中的对比分析[J]. 杨瑞军,刘世忠,成昭. 铁道建筑. 2017(06)
[6]大断面黄土隧道深浅埋分界深度研究[J]. 郭小龙,谭忠盛. 土木工程学报. 2015(S1)
[7]隧道结构抗震分析方法现状与进展[J]. 耿萍,何川,晏启祥. 土木工程学报. 2013(S1)
[8]中德高速铁路隧道技术标准对比分析研究[J]. 琚国全,陈赤坤,曹彧,赵辉雄. 铁道标准设计. 2011(02)
[9]中日铁路隧道工程技术标准对比分析研究[J]. 曾满元,陈赤坤,赵东平. 铁道标准设计. 2010(S1)
[10]高速铁路大断面黄土隧道深浅埋分界深度研究[J]. 王明年,郭军,罗禄森,喻渝,杨建民,谭忠盛. 岩土力学. 2010(04)
本文编号：3595930
【文章来源】：隧道建设(中英文). 2020,40(06)北大核心
【文章页数】：28 页
【部分图文】：
某典型第四系火山堆积地层隧道纵断面Fig.1Profileoftypicalquaternaryvolcanicsedimentarystrataalongtunnelroute
第6期韩华轩:印尼雅万高铁隧道设计技术标准的选择研究本能够与实际吻合。综上所述,项目设计阶段,在缺乏相关隧道工程实践的情况下,采用土质隧道剪切滑移破坏模式理论,参照我国黄土隧道理论计算的方式来确定深浅埋标准是可行的。基于文献[14],隧道开挖滑动体破坏计算图式如图2所示,深浅埋分界点ha=h2Btanβsin(90°+θ)sin(90°-β+φc)sin[90°-(β-φc+θ)]-1éêêùúú。(1)式中:B为隧道跨度,取15m;β为楔形土体破裂角;θ为顶部土柱两侧摩擦角,经验值,Ⅴ级为(0.5~0.7)φc,Ⅵ级为(0.3~0.5)φc;φc为围岩计算内摩擦角;h=ha+d,d为隧道高度,取13m,ha可由迭代计算得出。表5黄土隧道围岩物理力学指标表Table5Physico-mechanicalindicesofsoilforloesstunnel性质分级天然密度ρ/(g/cm3)天然含水率ω/%塑性指数IP液性指数IL黏聚力c/kPa内摩擦角φ/(°)Q1黏砂质Q2黏砂质Q3砂黏质Q2黏砂质Q3黏砂质Q3砂黏质饱和ⅤaⅤbⅥ1.90~2.05>17.51.75~1.95<18.11.45~1.60<18.11.90~2.05>18.11.45~1.60<111.60~1.75>18.1≤1.55>251~77~171~77~17>170.25~0.522~2819~220.5~0.7515~2115~18>0.75<15<15注:表中数值范围可根据含水率大小选取,一般含水率高时密度取较大值,力学参数取较小值。图2浅埋隧道滑动体计算图式Fig.2Calculationmodelfor
第6期韩华轩:印尼雅万高铁隧道设计技术标准的选择研究防类,在E2地震作用(设防地震)下满足抗震性能Ⅰ的要求;在E3地震作用(罕遇地震)下满足抗震性能Ⅱ的要求;假设结构处于弹性工作状态,对结构进行设防地震下的内力和变形分析。隧道抗震计算荷载如图4所示。图32种计算方法最大弯矩对比Fig.3Comparisonofmaximumbendingmomentsobtainedbytwomethods图4隧道反应位移法计算图示Fig.4Illustrationofresponsedisplacementmethodfortunnel3.3.3设防区段确定考虑到本项目隧道整体埋深较浅(埋深均未超过100m),土质隧道段落长,确定抗震设防区段原则如下:对于土质隧道(以覆土60m作为深浅埋界限),均进行抗震验算;对于岩质隧道,按深浅埋区分,Ⅳ级围岩覆盖40m以下、Ⅴ级覆盖50m以下进行抗震验算;深埋段对于断层破碎带影响带内的Ⅳ、Ⅴ级围岩进行抗震验算;其余段落不考虑抗震验算,仅考虑构造性配筋加强等措施,即使围岩较好,也全部采用钢筋混凝土,全线隧道无素混凝土结构。3.4防灾疏散救援土建标准问题3.4.1国内外设计理念对比关于铁路隧道防灾疏散救援的设计,中国充分研究了欧美、日、韩等的设计理念和标准,结合国情和大规模高铁隧道的建设实践,形成了TB10020—2017《铁路隧道防灾疏散救援工程设计规范》[20]。国外对于铁路隧道防灾疏散,基本理念都是对列车热事故(火灾)和冷事故(非火灾)进行人员的疏散和救援,具体到高铁来说,
【参考文献】：
期刊论文
[1]雅万高铁技术标准研究[J]. 赵斗. 中国铁路. 2018(12)
[2]雅万高铁创新实践与启示[J]. 杨忠民. 中国铁路. 2018(12)
[3]雅万高铁高性能混凝土技术特点分析[J]. 谭盐宾,谢永江,杨鲁,王浩,郑永杰,王琳. 中国铁路. 2018(12)
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[6]大断面黄土隧道深浅埋分界深度研究[J]. 郭小龙,谭忠盛. 土木工程学报. 2015(S1)
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[8]中德高速铁路隧道技术标准对比分析研究[J]. 琚国全,陈赤坤,曹彧,赵辉雄. 铁道标准设计. 2011(02)
[9]中日铁路隧道工程技术标准对比分析研究[J]. 曾满元,陈赤坤,赵东平. 铁道标准设计. 2010(S1)
[10]高速铁路大断面黄土隧道深浅埋分界深度研究[J]. 王明年,郭军,罗禄森,喻渝,杨建民,谭忠盛. 岩土力学. 2010(04)
本文编号：3595930
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