高铁隧道论文范文

高铁隧道论文范文（精选8篇）

高铁隧道论文 第1篇

为什么隧道测量和桥梁、涵洞、路基这些工程测量不一样?究其原因有两个: (1) 洞外控制导线需要跨越隧道长度, 最终只有洞口的几个控制点起洞外控制作用。 (2) 隧道施工作业面沿路线方向前进, 而洞内导线受隧道形状和空间的限制, 只能布设成狭长导线。这样就使隧道贯通时产生贯通误差。

隧道控制测量的目的就是在于保证两相向开挖方向在贯通面按设计要求正确贯通, 即横向和高程贯通误差在规定的限差内。本文将着重阐述横向贯通误差。

1 横向贯通误差

隧道施工测量中为了更好的计算贯通误差一般采用隧道自己的坐标系。隧道坐标系中, 以隧道中线方向为X轴正方向, 贯通面垂直于X轴的投影方向为Y轴。横向贯通误差, 实际就是贯通面处的Y坐标偏差。

当隧道长度大于1500m时, 应根据横向贯通误差进行平面控制网设计, 估算洞外控制测量产生的横向贯通误差影响值, 并进行洞内测量设计。

注:1.本表不适用于利用竖井贯通的隧道;2.相向开挖长度大于20km的隧道应作特殊设计。

2 洞外控制测量

由于GPS的广泛应用, 现在的隧道洞外控制测量逐渐用GPS控制测量代替传统的导线控制测量.普通导线控制测量的横向贯通中误差分析同洞内导线相同, 而GPS控制测量误差引起的隧道横向贯通中误差可按下式估算:

式中, mJ、mC进、出口GPS控制点的Y坐标误差;

LJ、LC进、出口GPS控制点至贯通点的长度;

mαJ、mαC进、出口GPS联系边的方位中误差;

θ、φ进、出口控制点至贯通点连线与贯通点线路切线的夹角。

3 洞内控制测量

为了进行检核, 洞内导线应布设成狭长的多环导线。一般计算中, 取导线网中的一条测边组成的单导线来估算值。

3.1 洞内横向贯通中误差

受角度测量误差和测距测量误差的共同影响, 导线测量误差对贯通面上横向贯通中误差的影响为:

式中, myβ测角误差影响在贯通面上产生的横向中误差 (mm) ;

myl测边误差影响在贯通面上产生的横向中误差 (mm) 。

3.2 测角误差的影响

设Rx为导线环在隧道两洞口连线的一列边上的各点至贯通面的垂直距离 (m) , 则导线的测角中误差mβ (″) 对横向中误差的影响为:

3.3 测距误差的影响

设导线环在邻近隧道两洞口连线的一列侧边上的各边对贯通面上的投影长度为dy (m) , 导线边长测量的相对中误差为ml/l, 则由于测距误差对贯通面上横向中误差的影响为:

4 算例

某高铁隧道为直线隧道, 设计长度为L=3000m, 相向开挖, 洞外平面控制测量设计为GPS平面控制测量。试设计测量方案并判断该设计方案能否满足贯通的精度要求。

4.1 隧道洞外平面控制横向贯通误差

本例是高铁隧道, 高铁中施工加密网的控制采用四等。固定误差a5 (mm) , 比例误差系数b2 (mm/km) , 基线方位角中误差2 (″) , 约束点间的边长相对中误差1/100000, 约束平差后最弱边边长相对中误差1/70000。GPS控制测量中CPI的相邻点间的相对点位误差为10mm。

根据公式 (1) , 逐项分析。GPS控制测量中CPI的相邻点间的相对点位误差为10mm。鉴于山岭隧道测量的复杂性等其他因素, 本例mJ=mC=15mm;考虑到洞外控制点位布设里洞口有一定距离, 假设GPS控制点里洞口500m, 本例LJ=LC=2000m (贯通面取隧道中心) ;当θ=φ=45°时, cosθ=cosφ=0.707最大, 本例取其最大值;由规范可知mαJ=mαC=2″。

解得洞外贯通中误差M=21.2mm。

4.2 隧道洞内平面控制横向贯通误差

根据规范要求, 本算例洞内控制采用导线三等, 适用长度3-6km, 测角中误差1.8″, 边长相对中误差1/50000。洞内设计采用交叉双导线法, 根据隧道断面尺寸, 将导线点间距离设置为纵向200m横向6m, 具体布置如图:

计算时, 取一条测边组成的导线估算影响值, 本例考虑影响值最大时的贯通误差, 取JY1-JZ2-JY3-JZ4-JY5-JZ6-JY7-JZ8-CY8-CZ7-CY6-CZ5-CY4-CZ3- (点名规则:J-进口、C-出口、Z-线路左侧、Y-线路右侧、1-流水序号) CY2-CZ1作为计算导线。

根据公式 (3) , 逐项分析。由规范可知mβ=1.8″;由图可知RXJY1=1500, RXJZ2=1300, RXJY3=1100, , RXJZ8=100, RXCY8=100, RXCZ7=300, RXCY6=500, , RXCZ2=1300, RXCY1=1500。

解得myβ=32.2mm

根据公式 (4) , 逐项分析。由规范可知, 导线边长测量的相对中误差为ml/l=1/50000;由图可知, RYJY1=RYJZ2=RYCY1=6m。

解得myl=0.5mm。

根据公式 (2) , 解得洞内贯通中误差M=32.2mm。

4.3 洞内外综合贯通中误差

根据误差传播定律M2综和=M2洞外+M2洞内

可得M综和=38.6mm

4.4 结果

本隧道L=3km, 采用表1《隧道贯通误差规定》中L<4km的规范要求。

M洞外=21.2mm<30mm (规范要求)

M洞内=32.2mm<40mm (规范要求)

M综和=38.6mm<50mm (规范要求)

设计测量方案满足贯通精度要求。

5 结束语

(1) 只要严格按照规范要求布设控制网、导线网, 设计横向贯通误差是满足规范要求的。

(2) 其中洞外控制点的Y坐标误差和洞内角度测量的精度对横向贯通误差的影响较大, 现场控制测量中应注意。

(3) 当洞内导线平差后超出限差时, 应及时分析原因, 进行复测, 直至满足规范要求。

摘要：隧道贯通误差一直是现今各个隧道工程施工单位关注的问题, 能否顺利贯通及贯通的精度直接影响整个工程质量。先阐述隧道平面控制测量中各个影响因素, 再以算例对横向贯通误差进行了计算, 分析了影响横向贯通精度的主要因素。

关键词：高铁,隧道测量,控制测量,横向贯通误差

参考文献

[1]高速铁路工程测量规范 (TB 10601-2009) [S].北京:中国铁道出版社, 2010.

高铁隧道论文 第2篇

中国铁路广州局集团有限公司工务处

2018-2-5 第 1 页

前言：本章节为标准隧道施工工艺，包括有隧道洞门及铭牌、洞身、排水设施、防护门、全断面敲击检查等5个项目。

一、隧道检查

（一）总体要求：准、匀、平、齐、牢

（二）控制重点：隧道洞门及铭牌、隧道洞身、隧道排水设施、隧道防护门、隧道全断面敲击检查

（三）质量控制：

准：隧道铭牌设置于正洞口列车前进方向左侧，铭牌结构形式为铝合金标示面板+镀锌无缝钢管立柱，字体反光。铭牌基础面与隧道电缆槽盖板面平齐，立柱与同侧衬砌外边缘的距离5m。样式统一按照《斜切式洞门铭牌及号标设计图》的要求制作。

匀:衬砌混凝土无空响、掉块、空洞，底板、仰拱填充层无开裂； 混凝土结构表面清洁，无开裂、蜂窝麻面、露筋、后补、附挂物、渗漏水等。

平：环向、纵向、横向排水管相互连通，排水侧沟、中心排水沟（管）无淤积、排水通畅；隧道洞口排水设施应与地方排水系统衔接到位；盖板平整，无明显破损，排列均匀，铺装平稳。

示意图 效果图

齐：隧道进出口边仰坡防护到位，检查通道齐全。隧道进出口无危石，安全防护网稳固、无锈蚀；隧道边仰坡栅栏内外各设置1道环形硬化混凝土检查通道，宽度0.8m，厚度不少于10cm；检查通道较陡的地段设置渗锌钢结构防护栏杆，高度1m；进出口顶部安防设施齐全、有效，隧道洞口公跨铁设置连续的防撞墙。

浅析高铁隧道施工工艺 第3篇

自从20世纪60年代中期开始, 我国已经开始修建特大长铁路隧道工程。施工过程中运用用较多的器械包括轻型施工机械、风枪、电雷管、有轨运输等, 月挖进速度约为100~150m, 期间主要代表作包括一批长约6~7km的贵昆、成昆隧道。随着我国铁路建设事业的不断发展进步, 我国引进了国外大批先进施工设备, 为我国铁路建设事业打下了坚实的基础, 我国高铁隧道施工工艺也取得了长足的进步。自20世纪80年代以来, 利用钻爆法施工每月挖掘深度超过200m, 已经能够与国外先进水平相媲美。截至2006年末, 我国铁路隧道总量为7538座, 总长度为4314m, 8km隧道以上的大型隧道有5座, 分别是大瑶山隧道、塑黄线长梁山隧道、南昆线米花岭隧道、大秦线军都山隧道、侯月线云台山隧道[2]。我国自1998年后开始运用掘进机进行挖掘工作, 大大提高了挖掘效率。随着掘进机于施工隧道上的使用, 特长隧道挖掘工作变得更加高效。

1 隧道开挖需注意问题和满足条件

隧道开挖必须根据施工方法、机械设备、地址环境和条件等因素, 选取相应的开挖方式方法。隧道开挖无比要降低对周围岩石的影响, 保持围岩具备良好的承载能力。岩石隧道钻爆应当运用光面爆破方法, 控制好炸药量。隧道开挖断面必须符合设计需求, 估算好贯通测量误差和施工误差等因素。开挖爆破作业不能够威胁到工程支撑结构、施工人员安全、及时清理掉爆破后的危石。对隧道进行开挖工作, 实时清理好地基, 同时让实验室相应人员进行检查地基质量和隧道地基情况, 在检查合格之后进行明洞浇筑混泥土工作。隧道超挖是隧道施工建设常出现的问题, 隧道超挖会加大整个隧道施工时间, 造成极多的经济浪费。想要减少减少隧道超挖现象, 应当减少超挖、限制欠挖次数。在当前我国隧道施工大环境下[3], 进行周边孔内移除, 控制周边长短孔爆破, 是控制超挖量的常用的办法之一。

1.1 爆破布眼应当满足的要求

首先, 光爆层周围眼必须随着隧道开挖断面内轮廓线分布, 内圈眼安排必须满足周边眼抗线需求。其次, 剩下辅助炮眼务必均匀分配于光爆层和内圈眼和沟槽眼之中, 相互之间的间隔必须符合爆破岩石度的要求。再之, 周围炮眼和辅助炮眼的眼底必须要控制在相同垂直面内, 掏槽炮眼深度应当加深10~20cm[4]。

1.2 湿喷与传统干喷的

传统的方法是进行采用干喷法, 一般是通过水泥和砂石搅拌均匀后运输至喷射机上再加入凝剂, 在出口处加入水进行喷射浇筑。传统方法容易导致施工现场粉尘含量增加, 而且喷水速度很难控制住, 同时破坏良好的施工环境。而湿喷混凝土和常规混泥土并没有区别, 不同的地方是只在喷射口上增加速凝剂, 通过压缩空气形成冲击喷射出去。这种方法与传统方法比较, 可以避免传统方法的确定, 同时还能获得满意的施工质量, 不过对喷射机的要求较高, 施工成本略高。

1.3 隧道初期支护和二衬

隧道初期支护应当晶晶跟随隧道开挖作业面进行施工, 同时要按照设计需求进行监控量测相应作业, 对于地质不良隧道, 初期支护必须封闭成环, 保障施工安全性。隧道初期支护应当运用喷锚支护, 综合围岩特征、断面程度以及使用条件来选取喷射混泥土、锚杆、钢筋网形成组合支护形式。二次衬砌混泥土强度等级为C30, 在初次支护结束之后, 为了有效控制隧道变现, 抑供务必要与开挖面一同施工。二次衬砌要遵守抑供超前, 供墙完整衬砌的原则。

2 现场施工注意事项

在正规隧道施工过程中, 前期必须建立好一个完整统一的质量保证体系, 必须对施工全过程和综合因素进行全方位的考虑。现场组织管理相关事项包括:作业安排、人员技术指导、现场治疗检查和相应的规章制度培训。管理的目的在于, 把绝大多数因素安置在可以控制范围之中, 为隧道安全施作业打下良好的基础。施工过程中要进行爆破、钻眼、喷射混泥土、运输等工作, 会导致隧道施工过程中产生大量有害气体, 同时施工环境内拥有大量的粉尘, 为了保证隧道内工作人员的生命健康, 必须及时更换和净化隧道内的空气, 保证施工环境新鲜空气的供给, 降低隧道内有害气体和粉尘的浓度, 从而保障工作人员在安全环境下施工, 提高工程开展进度。因此, 非常有必要完善隧道内各种通风设备。高铁隧道客运隧道设计防水等级必须符合《地下工程防水技术规范》一级防水规范, 衬砌表明不能潮湿。排水系统使用材料必须经久耐磨、稳定性高、防渗效果显著。

3 高铁隧道常见施工方法

3.1 隧道施工之CD法

高铁隧道施工隧道最为常用的方法是CD法 (IV级围岩偏压、浅埋和断层破碎带———CD法) 。在支护作用下分为两个台阶进行控制下爆破开挖, 利用锚喷网连接钢架支护, 同时实施作中隔壁工作。中隔壁钢架根据隧道支护等级标准实施, 首次支护结合中隔壁结合而成, 钢架节点必须牢固, 同时加强锁脚和地步初期支撑作用。开始挖进时采用WA470转载机装渣, 随后通过载重车运输出去。

3.2 三台阶临时抑拱法

利用控制爆破法开始挖掘工作, 上中下部之间的距离为3~5m。各个部位挖掘之后, 一定要及时闭合岩面, 并实时进行临时抑拱操作, 保证施工安全有效开展。拱脚、中下导槽增添锁脚锚杆, 首次支护保证环形结构出现。钻爆运用风动机进行钻孔作业, 抑拱开始挖掘以后填充混泥土。采用WA470转载机装渣, 随后通过载重车运输出去。

3.3 正台阶法

利用正台阶法开始挖掘, 上半断面挖掘长度要超出下半断面5~8m, 挖掘工作结束以后进行喷锚网格进行支撑。运用风动凿岩机进行钻孔, 非电毫秒雷管进行起爆作业, 随后采用湿喷机配合喷射机器进行混泥土喷湿作业, 上台阶洞渣用挖掘机处理至下台阶。采用WA470转载机装渣, 随后通过载重车运输出去。在挖掘开始后就进行支护成环作业, 下半断面施工15~20m后施作抑拱, 随后针对工程进度进行水沟电缆槽作业。

4 结语

高铁隧道施工工艺的完善, 对于我国铁路建设事业有着极大的促进作用。想要改善高铁隧道施工工艺质量, 首要任务是巩固高铁隧道施工工艺的控制。所以, 高铁施工企业必须综合各方面因素, 在施工前要对施工地点进行实地勘测工作, 建立好完整的高铁隧道施工工艺系统, 与此同时有需要对隧道施工工艺进行创新, 进一步提升高铁隧道施工环境和安全因素, 进而为我国高铁建设事业的发展起到良好的促进作用, 最终推进我国铁路建设事业长远发展。

摘要：伴随着我国铁路工程事业不断发展进步, 高铁客运专线在此大环境下孕育而生。因为高铁对线路平整程度、纵断面有很高的质量要求, 在此期间我国隧道数量也大幅度增加, 隧道总长度在高铁线路中占据比例逐渐增加。而高铁隧道施工过程受到地质条件、地域差异、隧道长度的影响, 如何在整体上提高高铁隧道的工程质量, 改善我国高铁客运专线面临的问题, 已经成为前前铁路工程建设中必须面对的紧要课题。本论文通过对隧道内地质和水文进行勘察, 对隧道光面爆破参数进行现场测试[1], 现场取气体样和石块进行测试, 检测气体的特殊指标、含量和不同成分。现场检测隧道挖掘进程中有害气体的释放规则, 提出针对性改善措施、施工工艺、以及施工安全注意事项。

关键词：高铁客运专线,隧道施工工艺,勘察,有害气体

参考文献

[1]王梦恕.对21世纪我国隧道工程建设的建设.现代隧道技术, 2001 (1) .

[2]关宝树.21世纪的地下空间利用.铁道工程学报, 1998.

[3]赵勇, 唐国荣.关于客运专线隧道设计与施工的几点意见.铁道标准设计, 2005 (6) .

WCDMA网无线高铁隧道覆盖策略 第4篇

1 WCDMA网络高铁覆盖方案分析

1.1 高铁车体穿透损耗分析

CRH列车采用密闭式厢体设计, 增大了车体损耗。各种类型的CRH列车具有不同的穿透损耗, 表1是对各类型车厢的穿透损耗的测试结果。

在规划中应根据不同未来不同高铁线路最高运行时速和最大车体损耗进行网络设计。

1.2 邻小区的重叠区域计算分析

手机在移动过程中, 需要在不同小区间进行切换。当手机在服务小区的信号强度衰落到一定程度, 会触发小区重选 (idle模式) 或者切换 (Active模式) 过程, 必须保证在手机顺利进入新小区之前, 当前小区的信号不会进一步衰落到门限值以下, 否则手机可能脱网或者掉话。因此需要控制重叠区域的大小, 来保证重选或者切换的完成。重叠覆盖区域需要足够大, 保证有足够的时间进行小区间的切换, 又需要尽量小从而扩大单小区的覆盖范围, 减少设备数量, 同时也减少小区间的切换数量。

对于WCDMA系统, 应考虑在切换带起呼状态, 所需时间系统一般不超过2.4 s (具体计算方法参考3GPP下发的WCDMA切换标准协议) , 建议在规划设计按照3S取定。不同高铁线路规划的最高时速不同, 重叠区域大小也有所不同。

1.3 多普勒频移分析

列车高速运行时由于多普勒频移效应, 对于射频信号的中心频点产生频率偏差, 多普勒公式如下:

F为中心频率, 单位:Hz;

V为列车运行速度, 单位:m/s;

C为光速=3×108m/s;

θ为列车动行方向与电磁波传播方向的夹角。

当列车动行方向与电磁波传播方向一致时, 多谱勒频移最为明显, 由此可得出对于WCDMA系统, 不同的运行速度, 产生最大的频率偏差见下表。

达到350 km/h;WCDMA产生的最大频偏±681 Hz, WCDMA制式标准允许的中心频率偏差为±800 Hz。因此在时速为350 km以下, 不会影响WCDMA网络的正常运行。

1.4 覆盖范围分析

地面环境的链路预算已经比较成熟, 应用于高铁场景时主要需考虑到前文所提及的更高的车体损耗。依据以下传播模型:

取定:f=1 950 MHz;H=35 m;h=1.5 m.

可以知道单扇区可以覆盖1.4 km左右。

对于隧道内场景链路预算有所不同, 主要采用泄露电缆方式泄露电缆方式模型讨论:

L总耦合损耗=65 d B+20lg (6 m/2 m) +L车屏蔽=65+9.5 d B+15 d B=89.5 d B。要求车内WCDMA的Ec场强不小于-90 d B, 漏缆馈电点EIRP=30 d Bm。L漏缆长= (EIRP+0.5 d Bm) ÷5.84 d B/100 m=522 m。

2 隧道覆盖方案策略

隧道的覆盖采用泄漏电缆单边布放 (资源充足的地方, 也可以使用双边布放, 成本将多一倍) , 考虑多运营商共建, 通过POI合路后统一馈入。泄漏电缆布设于隧道侧壁上, 高度与列车窗口等高, 距离轨面2.5 m。

需根据隧道的类型以及洞室分布情况, 同时泄漏电缆的覆盖能力及重叠覆盖区的需求, 确定信号源的数量及位置。

根据高铁隧道的建设, 一般隧道两边每隔250 m就建设1个避风洞, 相对单边来看每隔500 m就有1个避风洞。通信设备可以考虑放置避风洞中, 沿线采用漏缆。从隧道链路预算分析得到WCDMA网1个单RRU通过工分器工分后, 1个RRU工分后介入泄露电缆单边可以覆盖400 m以上, 如果500 m设置1个信源通过工分后两边覆盖, 可以满足300 m的切换带需求。下面介绍1个某市大岭山高铁图1某市大岭山隧道覆盖方案。

如图1所示, 隧道内利用500 m设1个避风洞的条件设置1个RRU信源, 连续通过泄露电缆进行隧道覆盖。如果考虑进一步减小切换次数的话, 可以把其中的几个RRU使用光纤直放站进行代替。

隧道口:不同的场景需要不同的设置。左边的隧道口, 使用1个外置洞口天线, 连接隧道内的RRU进行较短的隧道外覆盖, 仅提供隧道内的信号进行隧道外信号的延伸保证300 m的切换距离。同理右边的隧道口也架设1个室外天线, 保证和隧道外山坡上的另外1个光纤直放站信号进行300 m信号的重叠覆盖。

3 结语

综上所述, 该文对WCDMA网无线高铁隧道覆盖策略进行了分析和研究。高铁隧道覆盖作为一个特殊的移动网络覆盖场景, 该文主要针对单一的WCDMA网进行覆盖浅析, 实际建设过程中, 在国内各个运营商为了减小成本将进行联合共建, 需要同时考虑GSM、CDMA、WCDMA、LTE多网协同覆盖, 提升网络使用的效率。多种覆盖形式能够极大地促进高铁网络覆盖的全面性和安全性, 并且让我国的高铁网络有更多的建设形式, 这样不仅仅是通信行业和交通行业的整合, 更代表着我国科学技术的不断进步, 希望该文的研究能够给相关单位和工作人员一定的启示, 并且在以后的工作中不断改进和探索, 创新出更多更好的网络覆盖建设办法, 促进高铁网络覆盖广泛度的提升, 解决工程中的重点和难点问题。

参考文献

[1]郭东亮.WCDMA规划设计手册[M].北京:人民邮电出版社2005:124-138.

[2]杨大成.移动传播环境:理论基础、分析方法和建模技术[M].北京:机械工业出版社, 2001:91-127.

[3]Ho1ma H, Toskala A.WCDMA for UMTS[M].New york:John Wiley&Sons, 2000:143-156.

[4]AIRCOM International England.3G User Reference Guide[Z].2003:163-225.

高铁隧道CDMA网覆盖方案分析 第5篇

广深港客运专线广深段位于广东省中南部, 北起广州铁路枢纽的新广州站, 途径东莞, 在深圳设第二客站 (新深圳站) , 线路长度104.604km, 预留继续向南延伸至香港的条件。旅客列车速度目标值为350公里/小时, 广深港高铁广深段已于2011年底开通。

全线设置东涌、虎门、光明、新深圳4个车站, 共有23座隧道, 全长约44km, 隧道占全线长度的43%。

2 隧道覆盖方案分析

2.1 覆盖目标

在取定覆盖情况时, 1X语音业务和数据业务前向应以Ec/Io指标为主, 信号电平的强弱为辅进行评判;反向以移动台发射功率进行评判。其覆盖门限指标 (计入高铁穿透损耗以后的值) 如表1, 表2所示:

新型的高速列车平均比普通列车车体垂直穿透损耗大10dB, 其中以CRH1 (庞巴迪型列车) 的车体垂直穿透损耗为最大, 达到24dB。在高速铁路通信网络规划设计中, 应采用该车型为参考模型, 以满足、兼容高速铁路通信网对全系列高速列车的参考要求。

2.2 设计原则

遵循国家关于通信基础设施共建共享的文件要求及铁路部门隧道洞室资源使用的规定, 广深港高铁隧道覆盖需综合考虑中国电信、中国移动、中国联通三家运营商的GSM、CDMA、TD-SCDMA、WCDMA各系统共享共用需求, 各系统使用频率要求如表3:

高速铁路隧道一般来说比较狭窄, 特别是当列车经过时, 被列车填充后所剩余的空间很小, 这时无线传播与没有列车通过时差别较大, 列车对信号传播会有较大的影响。当列车高速通过隧道时, 会在隧道内形成很大的风压, 为保证车厢内信号接收稳定以及列车的行车安全, 根据隧道的具体情况一般都采用泄漏电缆的方式进行覆盖。隧道内采取低损耗漏泄电缆进行信号覆盖, 在隧道口采用定向天线将隧道内信号延伸覆盖到隧道外, 保证与室外基站有足够重叠覆盖距离, 满足平滑过渡的要求覆盖。示意图如图1所示。

由于隧道内列车会车频次很少, 为节省投资, 隧道室分系统采取单边铺设漏缆方式进行隧道覆盖。

2.3 设计思路

(1) 泄漏电缆选型

泄漏电缆有几项关键性的指标, 其中有耦合损耗 (50%/95%) 、每百米馈线衰耗和信号稳定性等, 不同厂家的泄漏电缆, 其性能指标都不一样, 如表4。

表4不同厂家泄漏电缆性能指标对比表格

因泄漏电缆的指标性能直接影响到使用的有源设备数量。考虑到本室内覆盖系统接入3家运营商的5个系统, 泄漏电缆选择了指标较好的厂家设备。

(1) POI选型

多系统合路平台 (POI) 是在多系统共享分布链路中, 将多路移动信号下行合路输出, 接收上行信号分路输出至相应接收机的一种设备。其主要作用是提供不同系统间的隔离和分合路, 解决系统之间的发射干扰和防止接收路径引入的阻塞, 并可有效改善信源的传输互调指标。

广深港高铁隧道项目需要接入中国电信CDMA800、中国移动GSM900、中国移动TD-SCDMA、中国联通GSM900、中国联通WCDMA共5套系统。根据各个系统主设备及多系统共存的技术要求, 对于POI的关键指标要求如表5, 表6, 表7。

广深港高铁隧道项目典型POI连接图如图2所示。

接入业务要求的设备指标, 如插入损耗、电压驻波比 (VSWR) 、系统隔离度、输入隔离度、收发隔离度等都应在该频段内满足。

单个设备覆盖距离和小区覆盖距离

隧道内单个设备覆盖距离 (泄漏电缆) 计算如下:

单个设备覆盖距离= (Pin- (P+L1+L2+L3+L4+L5) ) /S

(1) Pin:漏缆注入功率

(2) P:覆盖的边缘场强

(3) L1:漏缆耦合损耗。漏缆指标 (95%概率)

(4) L2:人体损耗。5dB。

(5) L3 (宽度因子) :L3=20lg (d/2) ;d为手机与漏缆的距离

(6) L4 (衰减余量) :3dB

(7) L5:车体损耗。取24dB

(8) S (漏缆指标) :每米馈线损耗。

以43dBm的主机, 按-90dBm/-95dBm的导频场强, 推算出覆盖距离860米/1300米。广深港高铁是与其他运营商共建共享漏缆, 需要考虑合路的损耗4-5dB, 实际覆盖距离为410米和950米。

5同PN技术的应用

同PN技术技术是指不同RRU采用相同的PN及参数设置, 在基带部分作为同一个小区处理, 逻辑上为同一个小区。采用同PN技术的不同物理小区信号到达终端时, 被终端识别为多径信号, 可以有效地减少切换, 保持通信链路稳定。

对于长隧道内等话务较低区域, 可以综合采用BBU+RRU及下带CRRU的模式进行覆盖, CRRU不占用BBU端口与信道资源, 结合BBU同PN等技术, 与RRU混合组网通过级联的方式在中长隧道的覆盖中能大幅延伸单小区覆盖范围, 减少全程切换次数, 减少高速移动中切换导致的掉话概率, 保障网络整体质量。

6切换方案

高速铁路沿线切换分软切换、硬切换和虚拟软切换, 3种切换将会在多种不同时速的环境下进行切换。

设计中, 部分切换区域不可避免的需要设置在长大隧道内, 如果两方向信号刚好接续, 那么高速运动的移动用户服务小区会突然消失, 导致通信中断。所以必须保证双方向有一定的重叠覆盖区域, 如图5所示:

广深港高铁全线使用同一厂家的主设备, 一般情况下隧道内发生的都是软切换, 在广州、东莞交界的狮子洋隧道、东莞、深圳交界的马鞍山隧道会发生硬切换, 在切换点需通过延长小区间重叠覆盖距离及合理设置切换参数减少切换失败。

在本项目中, 可以通过适当调整切换参数以加快切换时间, 提高切换成熟率, 具体的优化措施有:

(1) 适当提高T_ADD值, 减少软切换;

(2) 适当提高T_DROP值, 减少软切换;

(3) 为了减少频繁的软切换, 适当提高T_COMP值。

3隧道覆盖规划方案

遵循高速铁路的总体建设思路及现网覆盖情况, 广深港高铁规划新增隧道覆盖系统23套, 新增97个隧道室分RRU, 具体如表9:

狮子洋隧道为单洞单线隧道, 设备设置在联络通道内, 间隔1km, 漏缆双洞均挂设。其他普通隧道设备间隔0.5km, 原则与铁路GSM-R设备同侧设置, 隧道单侧吊挂一条漏缆。

目前, 在隧道壁同侧架设了铁路GSM-R系统和运营商公网覆盖的漏泄同轴电缆, 分别挂设高约4.6m和2.5m处, 如图6所示。GSM-R系统以考虑车顶天线覆盖为机车台服务为主;运营商公网系统漏缆以透过车窗覆盖车厢内部为车上旅客服务为主。

4结束语

多桥隧高铁的覆盖重点首先是隧道内的信号覆盖, 为满足列车高速运行的信号覆盖要求, 一般情况采用RRU或光纤直放站加泄露电缆的方式覆盖。对于多系统共用的隧道分布系统, 需要结合隧道工程施工的实际特点, 在设计目标、设备选型、主设备数量规划、链路预算、切换区设置等多个方面需进行综合规划, 充分考虑3家运营商的不同需求。同时网络建成后, 需要通过现网运行的情况对功控、切换、发射功率等各项参数进行优化。

参考文献

[1]中国电信高速铁路CDMA网络建设指导意见

[2]广东省电信规划设计院有限公司《广深港高铁隧道无线网络建设工程可研报告》

高铁隧道论文 第6篇

关键词：盾构,高速铁路,桥桩,变形控制,二次注浆

1 引言

随着城市轨道交通的快速发展, 盾构法隧道应用越来越多, 且多用于周边环境复杂的城区, 盾构侧穿桥梁桩基的影响研究成为一个越来越重要和复杂的课题。

高速铁路桥桩基与普通铁路桥、公路桥等桩基在荷载形式、沉降控制要求等方面存在较大的差异, 高速铁路桥运营中应满足列车舒适度的要求, 对差异沉降的控制更为苛刻, 因此, 有必要针对性地研究盾构隧道侧穿高速铁路桥桩基的相关保护和控制措施。

2 理论分析

对于盾构施工引起的地表沉降, 国内外诸多学者进行了深入的研究, Peck[1]提出了地层损失和地层沉降的估算方法, 给出了Peck公式;张庆贺等[2]对盾构推进引起的周围土体扰动破坏机理进行了理论分析;J.N.Shielaw[3]等研究结果表明, 地表的长期沉降占总沉降的大约30%~90%。综合来讲, 盾构施工引起的地表沉降的原因主要包括: (1) 掌子面地层损失以及土仓压力; (2) 盾构壁推进过程中与地层的剪切力引起的地层位移; (3) 盾尾脱离管片后, 周围土体挤入盾尾间隙; (4) 盾构施工对周边土体扰动引起的工后沉降。

针对不同的沉降原因制定不同的控制保护措施是行之有效的办法。如何通过控制盾构掘进压力, 同步注浆施工, 掘进速度等参数达到控制地面沉降的目的, 是我们要重点研究的问题。本文以某地铁工程侧穿京津城际高架段立交桥桩基为例进行研究。

3 工程概况

某地铁工程盾构区间侧穿京津城际高架段桥梁桩基, 盾构隧道与桩基最小水平净距为2.23m。京津城际铁路设计时速为350km/h, 采用CRTSII型板式无砟轨道, 混凝土道床, 区间盾构侧穿93号桥墩, 两侧均为70m跨度双线连续箱梁, 承台下设置15~16根钻孔灌注桩, 桩径为1.5m, 桩长为67m, 地铁线路与京津城际铁路线路夹角约76.78~78.07°。该段城际铁路在设计之初已经考虑了盾构穿越的影响, 桩长由普通段的50~60m加长为67m。

地铁区间线路采用双单洞盾构形式, 线间距为13~15m, 盾构管片采用错缝拼装, 管片内径为5.50m, 厚度0.35m, 环宽1.50m, 区间全长1 188.596m, 以R=800m线段的形式穿越既有京津城际铁路桥桩基。

盾构区间侧穿京津城际铁路桥桩基平面如图1所示。

4 数值模拟分析

4.1 模型参数

采用PLAXIS软件建立二维有限元模型进行分析。根据地质勘察报告, 从地面向下的土层依次为杂填土、粉土、粉质黏土、粉土等, 盾构隧道位于粉质黏土中。在PLAXIS模型中, 土体采用Mohr-Coloumb模型, 采用15节点三角形单元模拟;隧道衬砌按弹性模型, 采用梁单元进行模拟, C50混凝土;桥梁及其桩基按其混凝土标号选取参数。

为减小边界效应的影响, 模型边缘至盾构隧道的距离不小于5倍洞径, 两侧采用水平约束, 底部采用竖向约束。除自重外, 还有地面列车采用特种活载模式, 盾构穿越施工期间地层损失率按2‰考虑。图2是列车荷载图示及有限元计算模型。

4.2 计算结果及分析

分别按照盾构隧道未采取措施和采取洞内二次深孔注浆两种工况进行施工阶段分析, 并提取桩基沉降及水平位移计算结果, 两个工况计算结果如图3、图4所示。

计算结果表明, 盾构隧道未采取措施时京津城际铁路桥桩基最大沉降3.2mm, 最大水平位移2.5mm;采取洞内二次深孔加强注浆后京津城际铁路桥桩基最大沉降1.6mm, 最大水平位移1.5mm。

对计算结果分析可知, 在未采取任何措施的情况下, 铁路桥桩基的沉降和水平位移较大, 采取洞内二次深孔注浆对隧道进行加固对控制桩基位移变形效果显著, 可以满足相关规范标准的要求。

5 工程措施建议

根据上述计算分析, 针对高速铁路桥桩基的工程特点, 提出以下的工程保护措施。

5.1 盾构施工过程控制

考虑该区间的地质情况等, 选择加泥式土压平衡盾构或泥水加压盾构均可满足要求, 但是鉴于泥水加压式盾构需泥水分离设备, 施工占地较大, 造价较高, 所以本区间拟采用加泥式土压平衡盾构。

减少盾构的超挖和欠挖, 以改善盾构前方土体的坍落或挤密现象, 降低地基土横向变形施加于桩基横向力。盾构掘进速度, 应与地表控制的隆陷值、进出土量、正面土压平衡调整值及同步注浆等相协调, 如停歇时间较长时, 必须及时封闭正面土体。

5.2 壁后注浆及二次注浆

严格控制盾尾同步注浆量和浆液质量, 并及时进行二次注浆。盾构推进时, 为了防止围岩松动和下沉的同时管片漏水, 达到管片环的早期稳定和防止隧道的蛇行, 需对盾构外径及衬砌外径间的环行空隙同步注浆, 做到“及时、足量”, 要求浆液必须满足泵送要求, 浆液的泌水率<3%, 浆液1d的强度≥0.2MPa, 28d的强度≥3MPa, 并确保在列车振动和7度地震下不液化, 该浆液需通过实验确定浆液配比。注浆压力应适当控制, 并根据盾构推进速度控制注浆量, 实际注浆量采用理论建筑空隙的150%~250%。在确保压浆质量的前提下, 方能进行下一环节的推进施工。

5.3 二次深孔加强注浆

对盾构隧道距离高速铁路桥梁桩基最近的部分进行二次深孔加强注浆加固。注浆采用水泥浆掺粉煤灰, 当监测变形速率较大时宜采用双液浆, 注浆时应遵循“多点、低压、多次”注浆原则, 降低注浆压力影响;注浆管距桩基不小于0.5m, 扩散半径约2~3m, 注浆压力为0.4~1.2MPa, 注浆压力与注浆量双控, 在管片出盾尾5环后即可进行。注浆结束后, 拆除注浆头, 用双快水泥砂浆对注浆孔进行封堵, 带上塑料螺堵。

6 监测结果对比分析

在施工期间, 从盾构隧道通过到采取加固措施, 分别对高铁桥墩沉降及接触网网杆沉降进行了监测, 这些数据可以有效反映盾构侧穿施工对桥梁桩基的影响及加固措施的效果, 监测结果如图5、图6所示。

通过以上监测数据可以看出, 在盾构掘进通过及采取保护措施的施工过程中, 桥墩沉降最大值为-2.2mm, 高铁轨道沉降最大值为-2.1mm, 均在正常范围之内。由于无砟轨道、桥梁桩基的刚度较大, 轨道与桩基竖向位移较为同步, 根据监测结果, 本次施工采取的保护措施有效地控制了高铁桥桩及列车轨道的沉降。

京津城际列车最大时速可达350km/h, 盾构侧穿高速铁路桥桩属于特级风险源, 本工程采取相应的保护措施后, 保证了列车的安全运营。

7 结论与建议

本文通过数值模拟分析及对施工监测数据的分析, 总结了盾构隧道侧穿高速铁路桩基的影响规律和建议措施, 主要有以下几点:

1) 盾构穿越施工地层损失率宜控制在2‰左右, 通过控制地层损失能有效减小盾构掘进对桥桩的影响。

2) 应重视二次注浆及二次深孔注浆的加固作用, 盾构通过桥桩时应加大二次注浆量, 注浆量应为理论建筑空隙的150%~250%。

3) 盾构推进过程的掘进参数对桥桩的影响也较为显著, 盾构通过桥桩时, 应减少超挖, 控制掘进速度, 并根据监测数据动态调整掘进参数。

参考文献

[1]PECKRB.Deep excavations and tunneling in soft ground[C//Proceedings of 7th International ConferenceO n Soil Mechanics and Foundation Engineering.Mexico City:State of the Art Report, 1969:225--290.

[2]张庆贺, 朱忠隆, 杨俊龙, 朱继文.盾构推进引起土体扰动理论分析及试验研究[J].岩土工程学报, 1999, 17 (3) :36-41.

[3]SHIRLAW.J.N.Porepressurearound tunnels inclay:discussion[J].Canadian Geotechnical Journal, 1993, 30 (8) :1044.

高铁隧道论文 第7篇

由于隧道本身比较稳定, 加之在对隧道进行沉降变形监测时, 受到环境、仪器误差等随机因素影响, 其实测变形量存在一定的误差, 使沉降曲线呈现“小沉降, 大波动”现象, 对高铁隧道的安全评估有一定的影响。因此, 需要对监测数据进行去噪处理, 获取准确的变形信息, 掌握真实的变形情况, 确保高铁的安全建设、运营。笔者以某高铁隧道某断面一监测点的监测数据为例, 基于小波理论[1], 利用小波阈值去噪法对其进行去噪处理, 并对去噪后数据进行沉降变形评估分析。实例分析表明, 经过小波去噪处理后进行沉降评估的方法比传统评估方法得出的相关系数及可靠性更高。

1小波变换去噪原理及去噪效果评价

1.1基本理论

利用小波分析去噪[1], 即在不同尺度下进行小波变换, 其实质就是用不同中心频率的带通滤波器对信号进行滤波, 把那些主要的反映噪声性质的成分去掉, 即可得到质量较好的观测数据[2]。

首先采用Mallat算法, 将信号分解成不同频率成分, 其中高频部分 (细节部分) 主要与噪声有关, 低频部分 (近似部分) 代表信号的主要特征, 再对低频部分进行相似的运算, 依次运算到所需的尺度。在尺度j下信号的分解过程如下[3,4,5]:

f (x) =Aj-1f (x) =Ajf (x) +Djf (x) (1)

Ajf (x) 是信号f (x) 的频率不超过2-j的成分, 而Djf (x) 是频率介于2-j与2-j+1之间的成分。

信号在空间Vj上的投影为:

undefined

在空间Wj上的投影为:

undefined

小波分解与重构去噪法就是根据小波分解将含噪声的信号分解在不同的频带内, 然后, 在信号重构时, 将与噪声相应的高频细节信号有关部分Dj置零, 即得到重构后的信号, 从而达到了去噪 (Denoising) 目的, 重构后的信号:

undefined

undefined是f (x) 经过去噪后的平滑信号表达式, 即提取的变形信号。

1.2效果评价指标

小波去噪效果评价有很多方法, 本文通过以下具体指标来衡量[6,7]:

(1) 均方根误差。原始信号与去噪后的估计信号之间的方差的平方根称为均方根误差:

undefined

式中, f (n) 是原始信号;undefined是小波去噪后的估计信号。均方根误差越小, 滤波效果越好。

(2) 原始信号与去噪后估计信号之间的偏差。

undefined

一般去噪后的估计信号与原始信号偏差越接近零越好。

(3) 信噪比。信噪比是测量信号中噪声量度的传统方法, 常被用来作为评价去噪效果的指标, 信噪比越高则滤波效果越好。信噪比单位是分贝, 其定义为:

undefined

式中, powersingnal为真实信号的功率, undefined;powernoise为噪声的功率,

undefined

2沉降变形评估预测方法

沉降变形评估预测方法有多种, 在不同的地质构造情况下, 使用的评估预测方法也不同, 按照目前高铁沉降变形评估预测的主要方法及具体情况, 这里选用双曲线法和Asaoka法分别进行评估分析。

2.1双曲线法

双曲线方程为:

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式中, St为时间t时的沉降量;Sf为最终的沉降量 (t=∞时) ;S0为初期的沉降量 (t=0时) ;a, b分别为将荷载不再变化后的实测数据经过回归求得的系数[8]。

2.2Asaoka法

Asaoka法是一种以一定时间所得的沉降观测资料来预测最终沉降量和沉降速率的方法。可以利用递推关系图解法求解最终沉降值[8]。递推关系式如下:

Si=β0+β1Si-1 (10)

3工程实例分析

现对某高铁隧道一监测点的67期沉降变形监测数据进行数据处理及沉降评估分析。

3.1小波阈值法去噪

采用sym5小波进行5层分解, 然后对所得到的小波系数利用硬阈值法进行阈值处理, 阈值的选择根据改进的赵瑞珍法进行确定。根据小波函数、分解层次、阈值及阈值处理方法的确定, 基于Matlab下编程实现小波去噪的程序, 对原始数据进行去噪处理, 根据去噪前后数据计算得出均方根误差为0.120 mm, 偏差为0.002 mm, 信噪比为129.612。并将去噪后重构得到的沉降变形数据与原始数据进行对比分析 (图1) 。

由计算数据分析及图1可知, 经小波去噪处理后, 原始沉降曲线中的尖端点已明显减弱, 随机噪声得到有效消减, 有用信息得到有效保留, 沉降数据更准确可靠, 沉降曲线更平滑、更接近真实沉降情况。

3.2沉降变形评估分析

运用双曲线法、Asaoka法分别对去噪前后沉降变形监测数据进行评估分析, 并对其评估结果进行对比分析, 结果见表1及图2图3。

由表1可知:经过小波去噪后, 双曲线法与Asaoka法相关系数均不小于0.92, 符合线下工程沉降评估要求;两评估方法的相关系数在一定程度上都有所提高, 其中Asaoka法的效果较为明显, 相关系数提升0.148。因此, 小波去噪处理可以有效消减变形监测数据中的噪声、保留有用信息, 使沉降变形数据评估分析结果较传统方法评估结果的准确性、可靠性更高。

分析图2、图3可知:2种沉降变形评估方法在经过小波去噪处理后, 均能够有效地削弱变形监测中的噪声, 沉降曲线较滤波前变形监测数据沉降曲线更接近其计算沉降曲线, 监测数据更接近真实情况, 沉降趋势更明显, 与传统的评估方法相比, 有较好的优越性。

4结论

针对高速铁路隧道沉降变形呈现的“小沉降, 大波动”现象, 运用小波阈值法对原始沉降变形监测数据进行去噪处理, 并对去噪后的沉降变形监测数据进行评估。通过工程实例对比分析可知:小波去噪可以有效地消减原始监测数据误差, 使去噪后的数据更准确可靠, 沉降曲线更平滑、更逼近真实沉降曲线, 其沉降曲线与计算沉降曲线之间的相关系数及预测沉降曲线的可靠性较原始监测数据有所提高。基于小波分析法的沉降变形评估在一定程度上改善了传统评估方法的精度与可靠性, 具有良好的应用效果。

摘要：在进行高铁隧道沉降变形评估时, 由于隧道的沉降量小, 受随机噪声干扰较大, 使得监测时实测变形量与真实变形量之间存在一定的误差。为了消除或削弱变形监测中的误差, 基于小波分析理论, 以某高铁隧道变形监测数据为例, 选择sym5小波函数对监测数据去噪处理。然后根据去噪后的数据进行隧道沉降变形评估, 并与传统方法比较。工程实例分析表明, 小波去噪合理有效, 能够敏感地识别观测噪声和有用信息。该评估方法在高铁隧道沉降变形监测数据处理和评估中, 体现出了更好的优越性及较好的应用效果。

关键词：小波分析,阈值去噪,变形监测,高铁隧道,沉降变形评估

参考文献

[1]李建平, 唐远炎.小波分析方法的应用[M].重庆:重庆大学出版社, 1999.

[2]田胜利, 徐东强.大坝水平位移监测数据的小波变换去噪原理[J].水电自动化与大坝监测, 2004, 28 (1) :49-53.

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[4]何永红, 文鸿雁, 刘斌.基于平移不变的变形监测数据小波变换去噪处理[J].桂林工学院学报, 2006, 26 (4) :521-524.

[5]飞思科技产品研发中心.MATLAB6.5辅助小波分析与应用[M].北京:电子工业出版社, 2003.

[6]陶珂.小波去噪质量评价方法研究[D].长沙:中南大学, 2012.

[7]文鸿雁.基于小波理论的变形分析模型研究[D].武汉:武汉大学, 2004.

高铁隧道论文 第8篇

1 湿陷性黄土的定义

黄土在一定压力作用下,受水浸湿后,土的结构迅速破坏,发生显著的湿陷变形,强度也随之降低的称为湿陷性黄土。湿陷性是黄土的主要工程性质,受微结构、物质成分、孔隙比、含水量、压应力等方面的影响,通常用湿陷系数、湿陷起始压应力和湿陷起始含水量反映黄土的湿陷变形特征。

2 工程概况

新仪张隧道设计为单洞双线隧道,线间距为5 m。隧道最大埋深仅39.15 m,属于典型的浅埋隧道。隧道全线处于新黄土中,具湿陷性,δs=0.017～0.123,为Ⅲ级(严重)湿陷场地,湿陷深度23 m～45 m,隧道区新黄土分布及其与隧道的关系见图1,勘探深度范围内地层岩性描述如下:①新黄土:浅黄色、黄褐色、褐黄色,坚硬～软塑,针孔发育,土质均匀,0 m～10 m粉粒为主,10 m以下粘粒为主,含白色菌丝状碳酸钙、蜗牛壳及零星钙质结核,具湿陷性。层厚38.8 m～39.8 m,层状分布。②老黄土:棕红色、浅黄色,坚硬～软塑,土质较均匀,以粘粒为主,含黑色铁锰质斑点及零星钙质结核,最大揭露厚度6.7 m,层状分布。

3 地基处理方法的比选及确定

3.1 湿陷性黄土地基处理方法

目前,我国对湿陷性黄土的处理主要有以下方法,具体见表1。

3.2 地基处理方法的确定

综合本工程对地基处理的要求和分析以上几种地基处理的特点、地质条件、施工环境、成本及工期等综合因素,决定采用如下措施:洞门段和明挖段基底湿陷性新黄土采用三七灰土换填夯实,换填厚度为1.0 m,三七灰土下采用水泥土挤密桩加固,桩径400 mm,间距1.0 m×1.0 m,梅花形布置。暗挖段基底湿陷性新黄土采用微型桩注浆加固,桩径51 mm,间距1.0 m×1.0 m,梅花形布置。其中暗挖段基底加固横断面见图2,施工中桩长深至非湿陷性土层至少2 m。对于黄土湿陷性深度小于1 m时,可直接采取换填三七灰土夯实处理。

4 设计参数

4.1 微型桩设计参数

钻孔横向间距1.0 m,纵向间距1.0 m,梅花形布置,钻孔深度穿透老黄土层下2 m,具体参数见表2。

4.2 水泥土挤密桩设计参数

1)水泥土挤密桩填料挤密孔直径0.4 m,桩纵横间距1 m,桩位平面布置为梅花形布置,挤密桩长穿透湿陷性黄土地层,深入非湿陷性地层2 m。2)桩身材料采用水泥土混合料,填料的掺入量不小于8%(重量比),水泥宜采用42.5级普通硅酸盐水泥,水泥土挤密桩的压缩模量Ep≥100 MPa(即水泥土桩身相同配比的室内试块,在标准养护条件下90 d龄期的桩身无侧限抗压强度不小于1.5 MPa)。3)挤密桩加固范围:明洞部分加固范围为基底范围外扩2 m。4)明洞加固处理范围内,桩基顶部采用三七灰土回填垫层夯实,拱底底部厚1 m,垫层采用分层铺填,每层厚度、压实次数宜通过试验确定,厚度可取200 mm～300 mm。5)桩间土经成孔挤密后的平均挤密系数不应小于0.93,3个孔之间的最小挤密系数不小于0.88,桩体内的平均压实系数不应小于0.95。

4.3 设计要求

1)施作前应查明场地范围内的湿陷性黄土的分布范围、厚度和地下水含水率及饱和度情况,及时与设计文件进行对比,若出现与设计资料不符时,及时通知设计及有关单位调整加固措施。

2)室内配比试验:采集该工点的土样,当存在成层土时应采集各层土样,进行室内配比试验,测定水泥土试块不同龄期、不同水泥掺入量、不同外加剂的抗压强度,寻求水泥土水泥掺入量及外加剂品种、掺入量最佳配比,要求水泥土挤密桩的28 d龄期无侧限抗压强度不小于1.2 MPa。

3)大面积施作前,应在不同地层段落、不同桩长地段选择代表性地段进行不少于4根的工艺性试验桩,试验桩检测结果应满足设计要求,并通过试桩确定有关施工工艺和施工参数,包括水泥土挤密桩确定轻型动力触探锤击数N10与压实系数的关系。试桩经检验合格并报监理单位确认后方可进行大面积施作。

5 质量检验

5.1 ϕ51 mm微型桩的注浆过程中和结束后,应对处理工程质量进行检测

1)检验方法:检测手段主要在钻探处理范围内主要工程结构部位或可能存在工程隐患的部位布置检查孔,在隧道下方进行钻孔取芯检测。检查孔数量应达到总注浆孔数的5%以上,并满足规范要求。2)检测标准:结石体抗压强度不小于0.3 MPa。

5.2 ϕ400 mm水泥土挤密桩施工过程中,应对成桩质量及时进行抽样检验

1)桩身质量检验:桩施工过程中,应对成桩质量及时进行抽样检验,其数量不少于总孔数的3%,且每台班不少于1孔。在全部桩深内,每隔1 m取土样测定干密度,检测点的位置应在距桩心2/3桩半径处,并换算为平均压实系数。也可根据试桩试验确定的轻型动力触探锤击数N10与压实系数的关系,采用轻型动力触探锤击数N10判定桩身质量,要求混合料的压实系数不小于0.95。2)桩间处理效果检验:在3桩之间形心点附近,成桩挤密深度内,每1 m取土样测定干密度,计算最小挤密系数,平均挤密系数和湿陷性系数并满足设计要求,检验数量沿线路纵向每50 m检验6点。3)水泥土挤密桩地基竣工验收时,承载力检验应采用单桩或多桩复合地基载荷试验。地基承载力不小于300 kPa。

6 结语

1)由于本隧道属于高速铁路隧道,且全隧浅埋,对隧道开挖后的沉降要求严,要求加固后的地层土体变形小,该处理方法可行;2)暗洞区微型桩施作需要的操作空间较小,满足隧道暗洞区的施作要求;3)地基处理实施的造价较别的方法低。

摘要：从湿陷性黄土的定义入手,结合工程实例,并根据其地质条件和施工环境提出了相应的处理方案和检测办法,通过试验验证得出处理方案可行且能满足基底要求和隧道暗挖区的施作要求。

关键词：高速铁路,隧道工程,湿陷性新黄土,水泥土挤密桩

参考文献

[1]罗宇生.湿陷性黄土地区建筑规范[M].北京:中国建筑工业出版社,2004.

[2]张永钧.建筑地基处理技术规范[M].北京:中国建筑工业出版社,2002.

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[4]谢定义.试论我国黄土力学研究中的若干新趋向[J].岩土工程学报,2001(2):30-40.

[5]王锦霞.旋喷桩加固湿陷性黄土地基的施工技术[J].公路工程与运输,2007(4):50-52.