近接工程对既有高铁隧道的影响及监测方法研究

【摘要】：本文依托国家高技术研究发展计划“高速铁路基础设施服役状态检测技术”项目，在归纳总结国内外各种隧道结构近接工程的基础上，根据工程实际研究了高铁隧道近接工程的影响机制及监测方法。采用数值计算、理论分析和经验类比方法，对高铁隧道近接开挖中的静力、动力问题进行了研究。 本文的主要工作内容包括以下几个方面： （1）高速列车行驶引起的振动诱发附近结构物的响应，高铁隧道在动荷载作用下，将引起不均匀变形。采用高速列车-轨道动力相互作用模型，得到了列车振动荷载及加速度时程曲线。 （2）分别采用5m、10m、15m三种近接距离的FLAC3D模型，进行了不同近接距离下不同深度的静力开挖，得到了不同类型近接开挖对高铁隧道变形的影响机制。 （3）基于显式动力分析方法，将高速列车振动加速度时程输入到近接开挖静力计算模型中，分析了列车振动和近接开挖对高铁隧道的影响，得到了列车振动下隧道附加位移的变化规律。 （4）以数值计算典型截面位移为依据，利用隧道沉降经验公式，得到了隧道位移包络曲线，作为高铁隧道近接工程全截面变形推测及监测点设置的依据。 （5）通过高铁隧道近接工程的变形及应力计算结果分析，合理设置传感器监测点，建立高铁隧道近接工程监测系统，作为高速铁路基础设施服役状态检测系统的组成部分。