新建铁路隧道下穿既有铁路施工时引起地表沉降,这时对既有铁路运营安全的影响主要受控于轨道的前后高低差。采用ANSYS二维有限元方法,对新建铁路隧道下穿既有铁路工程建立数学模型,模拟计算不同最大等效应力、地质条件、隧道埋深、隧道结构形式等96种工况下的地表沉降量。并利用Peck公式回归分析得到96种工况下的沉降槽宽度系数。对模拟结果和回归结果进行数据分析,推导出沉降槽宽度系数与隧道埋深的关系式,以及地表最大沉降量与地层弹性模量、最大等效应力、隧道埋深的关系式。在此基础上,根据地表沉降曲线的正态分布规律、沉降槽宽度系数的数学意义和轨道的前后高低差管理值,推导得到新建铁路隧道下穿各等级既有铁路时的地表沉降控制标准。
文章首先分析了新建铁路隧道施工下穿既有铁路对既有铁路所造成的影响,然后根据国家的相关标准计算出了隧道施工下穿不同等级铁路时的轨道允许倾斜率,然后通过工况模拟的方法探究出了最大沉降量、弹性模量、最大等效应力、隧道埋深之间的关系,并得出了结论。
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