楊守峰

(中國(guó)鐵路設(shè)計(jì)集團(tuán)有限公司，天津 300000)

軌道交通作為現(xiàn)階段國(guó)家發(fā)展交通的一重大交通手段，建設(shè)規(guī)模的不斷擴(kuò)大[1]。新建隧道與既有鐵路的相互交叉影響越來(lái)越多[2]。新建隧道下穿既有鐵路必然會(huì)引起上面鐵路路基和軌道產(chǎn)生變形[3]。重慶軌道交通四號(hào)線一期工程民安大道站—重慶北站路段的開(kāi)挖過(guò)程中，由于開(kāi)挖擾動(dòng)、地層損失和固結(jié)沉降等因素會(huì)引起施工隧道上方的巖土體沉降，可能導(dǎo)致上方既有線路滬蓉鐵路路基發(fā)生移動(dòng)或變形，從而導(dǎo)致路基上方軌道變形，影響鐵路正常運(yùn)營(yíng)?；诖?，本文通過(guò)理論分析，數(shù)值模擬相結(jié)合的方法研究軌道交通暗挖施工下穿既有鐵路對(duì)鐵路路基沉降變形規(guī)律影響，以便科學(xué)指導(dǎo)施工。

1 工程概述

通過(guò)對(duì)重慶軌道交通4號(hào)線民安大道—重慶北站暗挖區(qū)間下穿滬蓉鐵路路基施工的安全性影響，其平面圖如圖1所示。

圖1 蘭渝鐵路與軌道交通四號(hào)線

2 模型建立

綜合重慶市軌道交通四號(hào)線民安大道站—重慶北站路站初步設(shè)計(jì)參數(shù)、地質(zhì)資料及TB 10003-2016《鐵路隧道設(shè)計(jì)規(guī)范》中圍巖的物理力學(xué)參數(shù)，模型所取土層深度范圍內(nèi)的巖土層計(jì)算參數(shù)選取如表1所示，結(jié)構(gòu)計(jì)算參數(shù)如表2所示。

巖土體的模擬選用三維六面體實(shí)體單元，整個(gè)數(shù)值模擬模型共劃分188 669個(gè)實(shí)體單元，183 470個(gè)節(jié)點(diǎn)(圖2)。

表1 巖土層計(jì)算參數(shù)

表2 結(jié)構(gòu)計(jì)算參數(shù)

圖2 隧道數(shù)值模擬模型

3 路基影響分析

重慶市軌道交通4號(hào)線民安大道站—重慶北站路站暗挖區(qū)間56個(gè)代表循環(huán)施工情況下滬蓉鐵路路基處沉降變化值(圖3)。

圖3 交叉點(diǎn)處沉降隨開(kāi)挖變化

由圖3可以看出：隨著軌道交通的逐步開(kāi)挖，暗挖區(qū)間與滬蓉鐵路路基上行、下行線交叉處的路基沉降逐漸增大，待暗挖區(qū)間二次襯砌結(jié)構(gòu)變形穩(wěn)定后，交叉點(diǎn)一處的路基沉降最大值為1.10 mm；交叉點(diǎn)二處的路基沉降最大值為1.08 mm；交叉點(diǎn)三處的路基沉降最大值為1.11 mm；交叉點(diǎn)四處的路基沉降最大值為1.07 mm。交叉點(diǎn)處沉降趨勢(shì)較為一致，在距離越近，其沉降越明顯，說(shuō)明在斜穿過(guò)程中對(duì)既有鐵路造成一定地影響。

滬蓉鐵路下行線和上行線路基縱向沉降圖(圖4)。

由圖4可以看出，暗挖區(qū)間二次襯砌施工完畢后，沉降的縱向分布近似為正態(tài)分布曲線。路基沉降影響范圍約為-40～40 m之間。滬蓉鐵路下行線路基沉降最大值為1.1 mm，10 m最大差異沉降為0.36 mm；上行線路基沉降最大值為1.08 mm，10 m最大差異沉降為0.3 mm；滿足《鐵路線路維修規(guī)程》(2006)中關(guān)于軌道靜態(tài)幾何尺寸容許偏差管理值規(guī)定以及重慶市軌道交通4號(hào)線民安大道站—重慶北站路站區(qū)間下穿滬蓉鐵路段變形控制標(biāo)準(zhǔn)。

4 結(jié)論

重慶市軌道交通四號(hào)線在下穿既有鐵路施工中對(duì)既有鐵路隧道路基沉降有影響，特別是在交叉部分影響較大；重慶市軌道交通4號(hào)線民安大道站—重慶北站路站暗挖區(qū)間對(duì)下穿段滬蓉鐵路路基最大沉降值為1.1 mm；暗挖區(qū)間與滬蓉鐵路路基上行、下行線交叉處的路基沉降逐漸增大，待暗挖區(qū)間二次襯砌結(jié)構(gòu)變形穩(wěn)定后，四個(gè)交叉點(diǎn)處的路基沉降最大值為1.10 mm，最小值為1.07 mm；滬蓉鐵路下行線路基沉降最大值為1.1 mm，10 m最大差異沉降為0.36 mm；上行線路基沉降最大值為1.08 mm，10 m最大差異沉降為0.3 mm。

圖4 鐵路縱向沉降

[1] 周平,王志杰,張家瑞,等.高速鐵路新型路基材料的動(dòng)響應(yīng)減振研究[J].振動(dòng)與沖擊,2017,36(13):230-237.

[2] 婁國(guó)充. 鐵路隧道下穿既有路基沉降規(guī)律及控制標(biāo)準(zhǔn)研究[D].北京: 北京交通大學(xué),2012.

[3] 羅浩威. 地鐵隧道下穿既有鐵路對(duì)線路結(jié)構(gòu)的影響研究[D].蘭州：蘭州交通大學(xué),2013.