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從振動頻譜角度探討高鐵隧道襯砌裂縫病害的安全評價(jià)

文檔作者：周元德1，黃河嘯1，張宇1，唐欣薇2 文檔來源： 1．清華大學(xué)水沙科學(xué)與水利水電工程國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 2．華南理工大學(xué)土木與交通學(xué)院			點(diǎn) 擊數(shù)：
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從振動頻譜角度探討
高鐵隧道襯砌裂縫病害的安全評價(jià)
周元德1，黃河嘯1，張宇1，唐欣薇2
(1．清華大學(xué)水沙科學(xué)與水利水電工程國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京100084；
2．華南理工大學(xué)土木與交通學(xué)院，廣東廣州510640)
摘要：裂縫病害作為襯砌結(jié)構(gòu)中常見的一種病害，是影響隧道安全服役的主要隱患之一。迄今為
止，在高速列車通過隧道條件下，列車一軌道一隧道襯砌一賦存圍巖結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的動態(tài)響應(yīng)規(guī)律尚無明
確結(jié)論。針對高速列車在軌道、地基和襯砌結(jié)構(gòu)中易激發(fā)較強(qiáng)中、高頻動態(tài)響應(yīng)的特征，對隧道襯
砌動態(tài)響應(yīng)、裂縫病害的成因和分布規(guī)律的研究現(xiàn)狀進(jìn)行總結(jié)，探討動載頻率屬性對襯砌結(jié)構(gòu)的裂
縫病害安全評價(jià)的影響機(jī)制，并對考慮裂縫病害影響的高鐵隧道安全評價(jià)相關(guān)科學(xué)問題提出建議。
關(guān)鍵詞：高鐵隧道；裂縫病害；頻譜；安全評價(jià)
中圖分類號：U216 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1001—683X(2018)06—0005—05
DOI：1 0．1 95494．issn．1 001—683x．201 8．06．005
0引言
鐵路作為綜合交通運(yùn)輸體系的骨干和主要交通
方式之一，在我國經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展中起著至關(guān)重要的作
用。根據(jù)鐵路“十三五”發(fā)展規(guī)劃，2020年我國鐵路
路網(wǎng)布局將更加優(yōu)化與完善，全國鐵路營業(yè)里程將達(dá)
到15萬km，其中高鐵3萬km，高鐵路網(wǎng)將覆蓋80％以上
的大城市”五l。
隧道結(jié)構(gòu)在我國鐵路線路所占比例較高，如西成
基金項(xiàng)目：國家自然科學(xué)基金委員會一中國鐵路總公司高速鐵路
基礎(chǔ)研究聯(lián)合基金項(xiàng)目(U1434211)；國家自然科學(xué)
基金面上項(xiàng)目(41572251)
第一作者：周元德(1975一)，男。副教授，博士。
E—mail：zhouyd@mail．tsinghHa．edu．cn
高鐵全線隧道占tL55％，在秦嶺山區(qū)越嶺段隧道占比更
是高達(dá)95％。因此，確保隧道結(jié)構(gòu)安全對高鐵的正常運(yùn)
營有著重要意義。在威脅隧道襯砌安全的多種病害中，
混凝土裂縫是最常見的一種，其影響因素眾多且復(fù)雜：
一方面，裂縫的萌生、漸進(jìn)擴(kuò)展甚至連通，將影響工程
結(jié)構(gòu)的剛度和極限承載力；另一方面，裂縫會導(dǎo)致隧
道滲漏水現(xiàn)象發(fā)生，對于一些建在特殊地質(zhì)條件下的
襯砌結(jié)構(gòu)可能造成重大危害【3。5】。因此，在高鐵隧道襯
砌結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)、施工和運(yùn)營全生命周期開展關(guān)于裂縫
的安全評價(jià)及相應(yīng)加固修復(fù)技術(shù)的研究十分必要。截
至目前，鐵路隧道襯砌結(jié)構(gòu)的裂縫病害機(jī)制、分布規(guī)
律和修復(fù)技術(shù)已有較多研究，但以高鐵隧道襯砌裂縫
病害為關(guān)注對象的文獻(xiàn)較少。我國幅員遼闊，不同地
一5．
萬方數(shù)據(jù)

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