高速铁路山岭隧道变形控制与行车安全平稳性研究OA

隧道不均匀沉降显著影响轨道结构的服役性能,在山岭隧道内,由于土质松软,隧道不均匀沉降对轨道结构的影响更加显著。为揭示在高速铁路山岭隧道区段内,余弦型隧道不均匀沉降对轨道结构静态几何响应与动力学响应特征的影响,针对CRTS I型板式无砟轨道结构,建立了隧道余弦型不均匀沉降模型、轨道几何映射解析模型及车辆−轨道−山岭隧道耦合动力学模型,研究了车辆-轨道-山岭隧道耦合系统动力响应随隧道不均匀沉降幅值与波长参数的变化规律,并结合动力学指标限值提出了山岭隧道区段内不均匀沉降限值。基于行车安全性和运行平稳性要求,提出了高速铁路山岭隧道区段余弦型不均匀沉降的变形控制限值建议。研究结果表明:板式无砟轨道在铁路隧道不均匀沉降的作用下呈余弦型变形,但与铁路隧道表面变形不完全重合;轨道结构动力响应随沉降幅值增加而增大;动力响应随沉降波长增加呈现先增大后减小的趋势,其敏感波长范围为10~20 m,该敏感波长区间主要由钢轨动位移控制;波长大于20 m的沉降区间主要由车体垂向Sperling平稳性指标和车体垂向加速度控制。本文所提出的余弦型不均匀沉降的变形控制限值建议可为高速铁路山岭隧道的养护维修提供参考。