盾构下穿高速铁路路基与隧道的变形传递机理及特征研究

以5个盾构隧道下穿既有高速铁路隧道或路基工程为依托，通过对既有结构沉降数值模拟计算，研究得到了既有高速铁路工程结构在盾构下穿过程中的变形和传递规律；通过已完工的3个工程案例的结构及轨道现场变形监测数据与理论计算结果对比，验证了模型准确性。研究结果表明：（1）隧道刚度越大，相同条件下轨道与结构的差异变形就越小，盾构隧道与路基U形槽的钢轨差异变形较明挖法隧道增大约25%，最大的差异变形均发生在隧道结构与无砟轨道支承层之间，总差异沉降占比约为60%～85%，而采用碎石道床的计算路基沉降与轨道道床沉降基本一致；（2）不同地层条件对隧道-轨道的变形传导规律无明显影响；（3）在相同结构变形条件下，Ⅱ型板式无砟轨道的轨道变形小于Ⅲ型板式无砟轨道，2种无砟轨道变形传递主要发生在底座板与中间层之间。通过对以上工程的分析以及规律的研究，可为类似盾构下穿高速铁路路基与隧道工程的工前预测准备提供借鉴。