纖維混凝土在武廣鐵路客運(yùn)專線隧道中的應(yīng)用試驗(yàn)研究

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1、·隧道／地下工程·纖維混凝土在武廣鐵路客運(yùn)專線隧道中的應(yīng)用試驗(yàn)研究李明領(lǐng)(武廣鐵路客運(yùn)專線有限責(zé)任公司，武漢430060)摘要：結(jié)合武廣鐵路客運(yùn)專線隧道二襯設(shè)計(jì)和施工情況，對(duì)1概述高速列車行駛過程中二次襯砌的受力情況進(jìn)行對(duì)比分析；對(duì)二次襯砌加筋的必要性及加筋方式進(jìn)行比較分析；對(duì)前期施工的武廣鐵路客運(yùn)專線正線隧道約172km，占線路長(zhǎng)隧道采用纖維混凝土進(jìn)行室內(nèi)及現(xiàn)場(chǎng)襯砌試驗(yàn)研究，纖維混凝度的17．3％。隧道穿越地層復(fù)雜多變，Ⅳ、V級(jí)圍巖土可改善早期抗裂性能、抑制后期裂紋發(fā)展及從整體上改善二占隧道總長(zhǎng)的57．19％，lI、III級(jí)圍巖長(zhǎng)度73

2、．7km，占次襯砌混凝土的服役期工作性能，應(yīng)用纖維混凝土襯砌工作性全線隧道總長(zhǎng)度的42．8l％。能及外觀效果較好。纖維混凝土的試驗(yàn)研究及在高速鐵路隧道Ⅱ、Ⅲ級(jí)圍巖中的二襯使用，對(duì)類似工程將具有較好的參考武廣鐵路客運(yùn)專線隧道施工圖設(shè)計(jì)采用復(fù)合式襯價(jià)值。砌，Ⅱ、Ⅲ級(jí)圍巖二次襯砌結(jié)構(gòu)采用素混凝土，經(jīng)結(jié)構(gòu)關(guān)鍵詞：武廣鐵路客運(yùn)專線；隧道二襯；纖維混凝土；試驗(yàn)計(jì)算和經(jīng)驗(yàn)類比確定結(jié)構(gòu)厚度，素混凝土結(jié)構(gòu)能滿足研究承載要求；但我國(guó)對(duì)防止素混凝土在高速列車作用下中圖分類號(hào)：U238；1545文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A的長(zhǎng)期開裂性及結(jié)構(gòu)的疲勞性能研究較少，缺乏經(jīng)驗(yàn)。文章編

3、號(hào)：1004—2954(2010)Ol～0126—05為控制高速列車下混凝土結(jié)構(gòu)裂縫開展，避免動(dòng)載影響下結(jié)構(gòu)加速老化、使用壽命降低、確保結(jié)構(gòu)使用安全；在武廣鐵路客運(yùn)專線前期施工的幾座隧道二襯中采用纖維混凝土進(jìn)行了試驗(yàn)研究，根據(jù)相關(guān)試驗(yàn)研究收稿日期：2009—12～08作者簡(jiǎn)介：李明領(lǐng)(1968一)，男，高級(jí)工程師。成果及外方咨詢意見，組織專家研討，鐵道部確定武廣●¨◆●●●_¨●◆}●¨●◆●【¨◆●●◆¨●●●●◆●◆●◆●“●_¨●●一●當(dāng)其他條件一致時(shí)，線間距離對(duì)聲屏障脈動(dòng)壓力是最重要的參數(shù)之一。線間距離的縮短，聲屏障所受影響較大，

4、當(dāng)距離由4．6m改變?yōu)?．1m時(shí)，壓力在不壓力增大，當(dāng)線間距離由4．6m縮短到4．1m時(shí)，壓力同速度和聲屏障高度的情況下，均有大幅度增大，約為增加到原來的1．2倍左右。4．6m時(shí)壓力的1．2倍。并且速度越快，隨著線間距(3)兩種車型的計(jì)算比較，車型的不同并沒有使離的縮小，壓力增長(zhǎng)越快。聲屏障所受的最大壓力有太大變化，兩種車型造成的(5)聲屏障高度對(duì)聲屏障所受壓力的影響壓力上升差最大也只有55Pa左右，基本可以認(rèn)為車型在其他條件一致時(shí)，聲屏障高度從2．05m變化為對(duì)聲屏障脈動(dòng)壓力影響不大。同時(shí)現(xiàn)有聲屏障高度的3．05m后，壓力略有增加，但增

5、加不大，約為30Pa。不同，也沒有導(dǎo)致聲屏障所受的最大壓力有太大變化，然而這僅僅是在此范圍內(nèi)討論得出的結(jié)果，并不代表最高的聲屏障高度為3．05m，最低的為2．05m，壓力聲屏障的高度對(duì)其所受壓力的影響可以忽略。的大小前者只比后者大約30Pa，基本可以認(rèn)為沒有(6)脈動(dòng)力頻譜分析影響。對(duì)脈動(dòng)壓力曲線進(jìn)行分析可得，脈動(dòng)壓力主要頻參考文獻(xiàn)：率范圍為0～10Hz，最大功率譜對(duì)應(yīng)頻率為2．0Hz左[1]羅錕，雷曉燕．鐵路聲屏障降噪效果影響因素分析[J]．噪聲與振動(dòng)控制，2008，28(5)：142—146．右。因此，聲屏障結(jié)構(gòu)一階頻率應(yīng)遠(yuǎn)離2．0H

6、z。[2]馬筠．對(duì)高速鐵路聲屏障降噪效果影響因素的探討[J]．鐵道勞4結(jié)論動(dòng)安全衛(wèi)生與環(huán)保，2008，35(1)：5—8．[3]李艷．聲屏障設(shè)計(jì)中的結(jié)構(gòu)驗(yàn)算[J]．噪聲與振動(dòng)控制，2007，(1)列車引起的最大正負(fù)壓力之差達(dá)到1500Pa，27(3)：97—99．將對(duì)聲屏障和地基連接部件產(chǎn)生重大影響，特別是脈[4]夏先芳．高速鐵路聲屏障技術(shù)的研究與進(jìn)展[J]．科技交流，2004，34(1)：129～131．動(dòng)壓力是個(gè)動(dòng)荷載，對(duì)連接部件的抗疲勞性能要求[5]孫智一，吳曉蓉．計(jì)算流體力學(xué)數(shù)值模擬方法的探討及應(yīng)用[J]．很高。水利科技與經(jīng)濟(jì)．2

7、008，14(2)：126—128．(2)在各種影響聲屏障壓力的因素中，線間距離126鐵道標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)RAILWAYSTANDARDDESIGN2010(1)李明領(lǐng)～纖維混凝土在武廣鐵路客運(yùn)專線隧道中的應(yīng)用試驗(yàn)研究·隧道／地下工程·鐵路客運(yùn)專線部分隧道Ⅱ、Ⅲ級(jí)圍巖二襯采用纖維混路隧道進(jìn)行相應(yīng)的對(duì)比計(jì)算，并對(duì)武廣鐵路客運(yùn)專線凝土。武廣鐵路客運(yùn)專線20余座隧道采用了纖維混隧道二襯混凝土結(jié)構(gòu)服役期受力機(jī)理進(jìn)行了分析，得凝土。出以下初步結(jié)論：列車振動(dòng)荷載對(duì)隧道襯砌結(jié)構(gòu)動(dòng)力響應(yīng)的影響主要集中在隧道仰拱、拱腳和側(cè)墻部位及2高速鐵路隧道二次襯砌加筋的必要性

8、分析拱腰，對(duì)拱頂部位的影響相對(duì)較?。涣熊囌駝?dòng)傳遞至隧2．1國(guó)外高速鐵路運(yùn)營(yíng)情況道襯砌結(jié)構(gòu)上的振動(dòng)頻率較低；武廣鐵路客運(yùn)專線隧在國(guó)外，早期建設(shè)的高速鐵路隧道較好地層條件道襯砌在高速動(dòng)載下的動(dòng)力響