列车振动荷载作用下地层动力响应分析高玄涛（中铁第一勘察设计院集团有限公司，西安710043）摘要：文章以某隧道下穿高速铁路项目为背景，隧道下穿高速铁路施工为特级风险源，对地层沉降要求极为严格。对隧道下穿施工期间，在列车振动荷载作用下产生的地层动力响应进行了三维数值模拟分析。数值模拟计算结果表明，下穿隧道与高铁路基交叉点处为该工程薄弱环节，在设计与施工过程中需对此处采取加强措施，以保证施工安全及不影响列车正常运行。关键词：下穿隧道振动荷载数值模拟动力响应AnalysisofDynamicPropertiesoftheSoilInducedbytheVibrationLoadofTrainsWhentheUndercrossingTunnelWasExcavatedtoDifferentLocationsGaoXuantao(ChinaRailwayFirstSurveyandDesignInstituteGroupLtd.,Xi’an710043,China)Abstract:Thearticlewasbasedontheengineeringofatunnelbeneathahigh-speedrailway,theconstructionofthetunnelwasapremiumsourceofhazard,sothesettlementofthestratawaslimitedstrictly.Inthispaper,thedynamicresponseofstrataunderthedynamictrainloadsduringtheconstructionofthetunnelbeneathexistingrailwaywascomputedbymeansofdigitalsimulation.Thesimulationresultsindicatethatthecrossingpointofthetunnelandthehigh-speedrailway’sroadbedwastheweakness,somemeasurementsshouldbetakentoensurethesafetyoftheconstructionandthenormaloperationoftheexistinghigh-speedrailways.Keywords:undercrossingtunnelvibrationloaddigitalsimulationdynamicresponse近年来，我国轨道交通得到大力发展。随着我国轨道交通的大规模建设，近接工程数量越来越多，施工难度也越来越大。特别是隧道下穿高速铁路施工时，不可避免地对周围土体产生扰动，引起周围地层损失及路基沉降，造成高速铁路轨道的纵、横向不平顺，从而影响列车的运营安全。本文以某隧道下穿高速铁路项目为研究背景，主要采用数值模拟的方法对下穿隧道施工至不同位置时列车动载作用下地层动力响应进行研究分析，为下穿隧道施工提供理论指导。1工程概况该隧道下穿高速铁路A（即将投入运营）、客运专线B（已运营）、客运专线C（在建）段，需与在建的工程同步完成施工。隧道全长300m，隧道内为单面坡，隧道开挖拱顶到上部铁路轨顶面最大埋深约2m。隧道下穿段与地表高速铁路A、客运专线B及客运专线C在平面位置上呈斜交，斜交角度约30°。高速铁路A本段地基采用CFG桩加固,桩径，桩长，桩底标高约，桩端一般进入强风化层不少于，桩间距，按正方形布置，桩顶设扩大桩头，桩顶设厚垫层（厚中粗砂+厚碎石）,垫层内铺设二层双向经编高强土工格栅；土工格栅极限抗拉强度不小于100kN/m。地基表层挖除换填厚C组填料后再打桩。客运专线B地基采用CFG桩加固,桩径，桩长9.5~，CFG桩桩端进入硬层不少于；桩间距，按正方形布置，桩顶设直径为扩大桩头；桩顶设厚垫层（厚中粗砂+厚碎石）,垫层内铺设二层双向经编高强土工格栅；土工格栅极限抗拉强度不小于100kN/m。地基表层挖除换填厚C组填料后再打桩。客运专线C本段地基采用CFG桩加固,桩径，桩间距，桩长～9.0m（桩长嵌入全风化层内不小于），按正三角形布置。CFG桩桩顶采用1mx1m扩大桩头，桩顶设厚碎石垫层，垫层内铺设1层双向经编土工格栅，土工格栅抗拉强度不小于250kN/m。下穿隧道与地表线路路基相对位置及纵断面图分别见图1、图2。2地质概况隧道处地貌为秦淮河及其阶地、岗地、坳谷以及剥蚀丘陵，隧道洞身位于第四系地层中。根据地质资料揭露，上部为人工填土，2~5m，下部为第四系上更新统粉质黏土层，硬塑，厚度0~5m，具有弱膨胀性，下伏基岩为白垩系砂岩或侏罗系凝灰岩、砂岩，节理裂隙发育，全风化~弱风化，地下水主要赋存于土层与风化层、强风化与弱风化