邊坡開挖對鐵路隧道的影響分析

張海龍

(中鐵十八局集團有限公司,天津300222)

0 前 言

在已有線鐵路附近施工引起的安全事故不勝枚舉。據統計,自2000年以來,造成已有鐵路破壞的事故報道多達數千例,輕者中斷列車運營若干小時,重者引起結構破壞,軌道變形,導致列車脫軌。在已有鐵路橋梁和隧道等構造物附近施工,這種影響和隱患更加顯著。國內許多專家和學者對已有鐵路隧道附近的施工對隧道的影響做了大量的分析和研究[1-5]。進行全面的分析,以確保既有鐵路線的安全。

袁家壩隧道山體為Ⅱ類和Ⅲ類圍巖的鉀長花崗巖,塊狀構造,弱風化,節理裂隙不發育,巖體較完整。隧道混凝土襯砌為C30混凝土。圍巖與隧道結構的計算參數依據設計地質資料如表1所示。

表1 混凝土及巖體材料計算參數

1 工程概況

達成鐵路蓬溪車站改造工程位于袁家壩隧道附近,設計是對山體進行開挖,形成路基。路基開挖寬度約為30 m,開挖最大高度13 m。距離既有鐵路隧道最近距離約40 m。這種大規模的邊坡開挖對袁家壩鐵路隧道的鐵路安全運營造成怎樣影響,必須

2 邊坡開挖對隧道變形與應力變化分析

邊坡開挖引起既有鐵路隧道圍巖的應力重分布和變形,并引起隧道襯砌結構的受力變化。由于巖土材料的本構關系呈非線性,其計算非常復雜。大量實踐表明,基于彈塑性理論的有限元分析,其結果足以滿足工程需要。目前,在巖土工程領域內,采用通用的有限元程序,如ANSYS、ABQUS,可以很好的進行巖土工程的分析。……