高铁隧道穿越巨型溶洞超厚回填体沉降模型试验研究

摘要

依托渝厦高铁黔常段高山隧道高位穿越巨型溶洞回填处置工程,按照几何相似比1∶5设计基于时序加载方式的列车动荷载作用下超厚回填体沉降相似模型试验,探究不同厚度钢筋混凝土路基板的隔振性能,以及巨型溶洞超厚回填体的沉降规律,验证巨型溶洞回填处置方案的合理性。结果表明:随着路基板厚度的增加,隧道模型的仰拱表层附加沉降逐渐减小,回填砂层受到列车动荷载扰动逐渐减小,路基板的隔振性能逐渐增加;从回填砂层表层到深层,由列车动荷载引起的振动加速度峰值、动土压力值均显著降低,且动土压力的传播范围逐渐缩小;当路基板厚为0.6 m时,回填砂层浅部50 cm范围内的动荷载扰动沉降仅0.02 mm,相当于实际工程中回填洞砟层浅部2.5 m范围内沉降0.10 mm。隧道开通运营1年来,监测隧道结构整体沉降低于1 mm,且趋于稳定,由此可见:高山隧道巨型溶洞采用“洞砟回填+上部注浆”处置,并辅以3 m厚钢筋混凝土路基板隔振的设计方案,是合理可靠的。