【摘 要】
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为解决高速铁路隧道微小底鼓变形而导致轨道几何偏差不满足高铁安全运行容许偏差管理值的问题，以Ⅳ级围岩深埋条件下高速铁路双线隧道工程为例，采用Diana有限元软件建立隧道衬砌混凝土与钢筋精细化数值模型，分析仰拱与填充层分开浇筑、一次浇筑、一次浇筑并配置满堂钢筋等3工况下隧底结构承载特性。比对3种工况下衬砌内力、裂缝扩展及结构安全系数的差异性，探讨仰拱与填充层一次浇筑施工工艺的优缺点，进而提出隧底间隔设
【基金项目】
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国家自然科学基金资助项目（51978671）； 中铁二十五局三公司科技计划项目（G2021-02）；
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为解决高速铁路隧道微小底鼓变形而导致轨道几何偏差不满足高铁安全运行容许偏差管理值的问题，以Ⅳ级围岩深埋条件下高速铁路双线隧道工程为例，采用Diana有限元软件建立隧道衬砌混凝土与钢筋精细化数值模型，分析仰拱与填充层分开浇筑、一次浇筑、一次浇筑并配置满堂钢筋等3工况下隧底结构承载特性。比对3种工况下衬砌内力、裂缝扩展及结构安全系数的差异性，探讨仰拱与填充层一次浇筑施工工艺的优缺点，进而提出隧底间隔设置暗梁的优化方案，讨论其可行性。研究结果表明：相对于仰拱与填充层分开浇筑工况而言，仰拱与填充一次浇筑可改善衬砌整体受力状态，隧底结构强度安全系数和抗裂性能满足规范要求，但填充层表面与中央排水沟底部存在明显的拉应力集中区，为受力薄弱部位；仰拱与填充层一次浇筑并配置满堂钢筋方案一定程度上改善了填充层表面和中央排水沟底部的拉应力，但无法完全消除拉应力区，且拱脚出现明显压应力集中现象；提出的隧底间隔设置暗梁优化方案，同样可有效减小填充层表面和中央排水沟底部拉应力，且具有显著的技术经济效果。隧底间隔设置暗梁一次浇筑优化方案减少了隧底分开浇筑产生的结构界面，提高了抵抗底鼓变形的结构刚度。研究结果为进一步优化高速铁路隧道底部结构型式和保障高铁安全营运提供了参考。
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