重载铁路隧道基底动力响应及加固研究

高双涛

(中铁十八局集团有限公司，成都 610031)

重载铁路在列车长期持续动载作用下，基底岩土尤其是含水软弱围岩地层的基底岩土动力学效应显著，物理指标和承载力明显降低，从而引起隧道基底结构开裂、下沉以及翻浆冒泥等病害的发生，因此有必要进行重载铁路基底围岩动力响应研究并采取一定的加固措施。目前很多学者针对普通铁路隧道[1-2]、城市地铁隧道[3-4]、高速铁路[5-6]等开展了列车荷载作用下隧道结构动力响应的相关研究，而针对重载铁路也有一部分学者进行了相关研究，薛继连[7]研究了在30 t轴重条件下重载铁路隧道隧底密实度对其结构自身的影响，并提出采取聚氨酯加固隧底以减小振动的加固措施；尹成斐等[8]通过实测，研究了双线铁路隧道填充层在重载列车作用下的动力响应，同时通过有限元软件模拟其他部位结构所受的影响；李幸吉[9]研究了不同轴重下，基底结构动压力的变化规律，通过试验分析了仰拱的抗冲击性能；李力[10]以山西中南部铁路通道工程为依托，在分析既有重载铁路隧道基底病害产生机理的基础上，制定了隧道基底处理的原则，减少隧道基底病害的发生。付明辉[11]研究了重载铁路灰土挤密桩复合地基沉降规律，并分析了灰土挤密桩参数设计对基底沉降的影响。但有关重载铁路的研究主要集中在隧道结构方面的动力响应分析，针对隧道基底围岩动力响应的研究还较少。

本文以蒙华铁路王家湾隧道为工程依托，采用数值模拟方式研究重载铁路黄土隧道基底围岩的动力响应规律及经水泥挤密桩加固后的动力响应规律，分析列车速度变化对基底围岩动力响应的影响以及桩间距改变对加固效果的影响。……