重載鐵路對隧道結構及基底條件影響研究

林森斌

0 引言

我國飛速發展的經濟對鐵路貨運提出了更高的要求。近幾年我國用煤量大幅增長，預計2020年需求總量將達到32億t。因此，大軸重重載運輸技術必然成為我國重載鐵路發展的主要方向之一，深入、系統地研究大軸重重載運輸關鍵技術，對于滿足我國日益增長的運輸需求，建立有效的重載運輸技術體系和標準具有重要意義。

目前，國內外對重載鐵路線路結構的研究主要集中在軌道、路基和橋梁上，而關于重載對隧道影響的研究較少。我國既有重載鐵路隧道，在修建時其標準高于普通鐵路，但與國外相比仍然較低，在運營過程中，許多隧道底部出現鋪底開裂、破損、下陷，向兩側外擠，以及翻漿、冒泥等現象。軸重增大、運量提高后，這種現象將更為明顯。

周猛[1]對鐵路路基翻漿冒泥機理進行總結和評述，分析列車動荷載對路基翻漿冒泥現象的影響，并提出路基加固的措施。王立軍[2]對我國現有重載路基存在的問題進行了分析，并針對重載路基病害，例如翻漿冒泥、路基下沉和路肩沖刷等提出相應的整治對策。

本文采用三維模擬方法，研究不同軸重條件下，重載列車動荷載作用，給出重載隧道合理的結構形式。研究列車動荷載對隧底基巖土動力學效應，為大軸重或重載鐵路隧道專業的技術參數的制定提供技術支撐。

1 計算模型

1.1 工程背景

山西中南部鐵路通道工程線路全長1214.096 km，其中含橋梁工程256.2 km，隧道工程358.1 km以及路基工程599.8 km，橋隧比例達到50.6%。……