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1、单洞双线高铁标准隧道空间位移预测分析龙源期刊网httpdocsj/doc/94a29db0e2bd960590c677e9.单洞双线高铁标准隧道空间位移预测分析杨晋文来源:(企业技术开发中旬刊)2021年第03期摘要:以郑西客运专线单洞双线高铁隧道为工程背景,采用三维数值模拟对高铁隧道地层空间位移进行分析;结果表明:受地层条件、开挖步序和掌子面空间效应的影响,隧道洞周地层空间位移表现出显著地阶段性:先期位移;位移急剧增大;位移基本稳定或无限接近于某固定的位移值。在黄土地层中的隧道开挖,初期支护应及时支护、及早封闭成环,对控制洞周地层空间位移的发展效果明显。无支护条件下,掌子面挤出变形的量值和速
2、率均有较大幅度增长;初期支护应及时支护、及早封闭成环有效控制了掌子面挤出变形的发展。不同工况条件下,隧道仰拱部位塑性区半径均较大,这主要是由于客运专线几何断面形式决定的,仰拱部位曲率较大。关键词:单洞双线;高铁隧道;地层空间位移;三维数值模拟中图分类号:TU443文献标识码:A文章编号:1006-8937202108-0060-031大概情况隧道开挖毁坏了地层原有的应力平衡状态,引发洞周地层产生变形。对已建成铁路隧道地层变形实测数据进行分析,结果表明:在隧道横剖面上地表沉降近似服从正态分布,位移最大值隧道中线上方;沿隧道纵向地表沉降反响掌子面空间效应,即随着掌子面向前推进,掌子面抢房一定范围内土体产生空间位移,如图1所示。目前对于铁路隧道地层变形主要集中在拱顶沉降与水平收敛,对空间位移研究较少。扈世民对大断面黄土隧道空间位移进行数值分析与现场实测,得到了一些有益的结论。选取郑西客运专线标准高铁单洞双线隧道为工程背景,如图2所示,采用三维有限元计算对隧道的空间位移发展规律进行研究,为类似工程提供借鉴与参考。2地层空间位移产生机理随着隧道掌子面向前推进,洞周地层位移响应表现为不同阶段,洞周地层产生机理可概括为:地层损失位移。土体固结产生位移。土体次固结或蠕变产生位移,见表1。