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隧道建设（中英文） ›› 2023, Vol. 43 ›› Issue (S1): 344-355.DOI: 10.3973/j.issn.2096-4498.2023.S1.040
杨斌1， 刘天赐2， 刘志春3, *， 李宁4, 5， 朵生君5
（1. 甘肃天陇铁路有限公司， 甘肃 兰州 730030； 2. 衡水铁路电气化学校， 河北 衡水 053000； 3. 石家庄铁道大学土木工程学院， 河北 石家庄 050043； 4. 特殊复杂环境下长大隧道建造技术铁路行业工程研究中心, 陕西 西安 710043； 5. 中铁第一勘察设计院集团有限公司, 陕西 西安 710043）
CrossSection Shape Optimization Design of Railway Tunnel in Squeezing Rock Based on Deformation Classification
YANG Bin1, LIU Tianci2, LIU Zhichun3, *, LI Ning4, 5, DUO Shengjun5
(1.Gansu Tian Long Railway Co., Ltd., Lanzhou 730030, Gansu, China;2. Hengshui Railway Electrification School, Hengshui 053000, Hebei, China;3. School of Civil Engineering, Shijiazhuang Tiedao University, Shijiazhuang 050043, Hebei, China;4. Engineering Research Center of Railway Industry of Construction Technology for Long Tunnel in Special and Complex Environment, Xi′ an 710043, Shaanxi, China;5.China Railway First Survey and Design Institute Group Co., Ltd., Xi′an 710043, Shaanxi, China)
摘要： 针对较大形变压力作用下挤压性围岩隧道断面形状优化的问题，在时速200 km客货共线铁路隧道建筑限界的基础上拟定单线和双线铁路隧道断面形状，通过结构安全性评价，提出不同变形等级条件下单线和双线铁路隧道较经济、安全的断面形式。研究结果表明： 1）随着变形等级的增加，围岩压力显著增大，结构安全系数明显降低，从建筑限界出发拟定的最经济的隧道断面不能满足结构安全性要求。2）拱脚及墙脚是隧道结构受力薄弱部位，通过优化断面曲率实现拱部与边墙、边墙与仰拱的圆顺衔接，可有效改善结构受力状态，提高结构安全性。3）对于单线铁路隧道，Ⅰ级变形条件下推荐采用单线断面A（与常规单线铁路隧道断面相衔接），Ⅱ级变形条件下推荐采用单线断面B（在单线断面A的基础上对断面曲率进行优化），Ⅲ、Ⅳ级变形条件下推荐采用单线断面E（圆形）。4）对于双线铁路隧道，Ⅰ、Ⅱ级变形条件下推荐采用双线断面C（在常规双线铁路隧道的基础上优化断面曲率），Ⅲ、Ⅳ级变形条件下推荐采用双线断面E（圆形）。5）工程实践中，隧道断面优化应综合考虑结构安全、区段衔接和施工便利性，综合确定各区段隧道断面形状； 在Ⅳ级变形条件下，应加强注浆加固，并采用多层支护及应力释放等技术措施保证隧道结构安全。
