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北京地下直径线运营对地铁2号线隧道结构振动影响控制标准的研究
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et2007923
来源:北京交通大学土木建筑工程学院
摘要:为了评估从北京西站到北京站地下直径线建成运营后列车振动对北京地铁2号线隧道结构产生的影响,结合工程实际,从理论上分析了在列车运行引起的随机振动作用下,地下隧道钢筋混凝土结构产生疲劳破坏的机理,综合考虑了地下环境对地铁隧道结构产生的影响,并参照国内外相关控制标准,得到在地下直径线正常运营情况下,北京地铁2号线隧道结构安全及正常使用的振动控制标准。关键词键词:隧道结构振动控制标准疲劳损伤键词0引言正在建设的北京站至北京西站地下直径线是连接北京站与北京西站之间的大铁路线,属于北京铁路枢纽改建工程,该线建成后,可用于铁路列车在北京繁华城区地下穿行。地下直径线全长9156km,其中隧道全长7230km,占线路总长的79%,线路大致成东西走向,位于北京市中心区,沿途经过崇文门、前门、和平门、宣武门、西便门、天宁寺、小马场,与既有地铁2号环线南段平行运行。图1表示了地下直径线与北京地铁2号线的平面位置关系。直径线开通运营后在方便火车换乘和便捷交通的同时,也可能因列车运行引起的振动,对周边地表、既有地铁结构、邻近建筑物等造成不利的环境影响。由于直径线有些区段与地铁2号线车站或区间结构距离较近,最近距离仅145m,而且直径线属大铁路范畴,与地铁的轴重和运营密度不同,其运营后将会引起新的环境振动问题。铁路地下直径线与地铁或轻轨的对比见表1。
图1
地下直径线与北京地铁2号线平面位置关系图地下直径线与地铁轻轨表1地下直径线与地铁轻轨对比
根据以往的经验及现场测试,相对于地铁列车来说,地下直径线中运行的大铁路列车引起的振动要比地铁列车大,而且再叠加上地铁列车运行引起的振动,其对周边环境的影响将更加突出。另外,地铁2号线隧道结构已经在地下环境中使用了30多年,地下水以及衬砌老化对隧道结构抗振性能的影响尚无可以参考的资料,所以需要对其进行综合的动态分析。而评估标准的制定关系到评估方案的
f合理性,具有重大意义。而目前振动影响评估在国内外尚无统一标准,针对工程实际,本文对在直径线运营期间大铁路列车引起的振动对2号线隧道结构的影响控制标准做了研究。1隧道结构振动疲劳破坏的机理结构在动态荷载的作用下产生的响应在宏观上主要以动态位移、速度、加速度等指标来衡量,同时结构内部会产生附加动r
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