京张城际铁路隧道工程对长城的影响分析

？麵ｆ硕士学位论文＿ＭＡＳＴＥＲＤＩＳＳＥＲＴＡＴＩＯＮ＿．■论文题目：京张城际铁路隧道工程对长城的影响分析＿ 国内图书分类号：Ｘ５９３密级：公开国际图书分类号：５０２西南交通大学研究生学位论文京张城际铁路隧道工程对长城的影响分析年级二０—二级姓名李哈民申请学位级别工程硕士学位专业环境工程指导老师栗健高级工程师＿＿黄涛教授二零一五年五月 ＣｌａｓｓｉｆｉｅｄＩｎｄｅｘ：Ｘ５９３Ｕ．Ｄ．Ｃ：５０２ＳｏｕｔｈｗｅｓｔＪｉａｏｔｏｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｇｙＭａｓｔｅｒＤｅｇｒｅｅＴｈｅｓｉｓＡＮＡＬＹＳＩＳＯＦＴＨＥＩＮＦＬＵＥＮＣＥＯＮＧＲＥＡＴＷＡＬＬ－ＢＹＪＩＮＧＺＨＡＮＧＩＮＴＥＲＣＩＴＹＲＡＩＬＷＡＹＴＵＮＮＥＬＰＲＯＪＥＣＴＧｒａｄｅ：２０１２Ｃａｎｄｉｄａｔｅ；ＬｉＨａｎＭｉｎＡｃａｄｅｍｉｃＤｅｇｒｅｅＡｐｐｌｉｅｄｆｏｒ：ＭａｓｔｅｒＤｅｇｒｅｅＳｐｅｃｉａｌｉｔｙ：ＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＳｕｐｅｒｖｉｓｏｒ：Ｐｒｏｆ．ＬｉＪｉａｎＰｒｏｆ．ＨｕａｎｇＴａｏＭａｙ．２０１５ 西南交通大学学位论文版权使用授权书、本学位论文作者完全了解学校有关保留使用学位论文的规定，同意学校保留并。向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅本人授权西南交通大学可以将本论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复印手段保存和汇编本学位论文。本学位论文属于１．保密口，在年解密后适用本授权书；２．不保密义使用本授权书。“＋（请在以上方框内打）学位论文作者签名：妹日期：日期 西南交通大学硕士学位论文主要工作（贡献）声明本人在学位论文中所做的主要工作或贡献如下：本文采用理论计算、现场勘査实验以及建立三维模型仿真模拟等方法，分别从定性和定量的方向评价了结构主体下穿隧道的铁路振动对上方构造物的影响。本文采用了大量的模拟分析图表来研究．，使研究真实可信，所得的研究结论也为同类型的工程实际问题提供了优化的分析路径和方法。本人郑重声明：所呈交的学位论文，是在导师指导下独立进行研究工作所得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体，均已在文中作了明确说明。本人完全了解违反上述声明所引起的一切法律责任将由本人承担。学位论文作者签名：年ｒ月 西南交通大学硕士研究生学位论文第Ｉ页进入新世纪以来，随着我国经济建设的飞速发展，铁路的建设发展也迈出了薪新一的章－。其所产生的铁路振动危害也越来越明显。而如今，在我国内省省之间以及一－省市之间越来越多的高速铁路在规划修建的时候无可避免地选择了些敏感的路线，？一些文物古迹这些敏感路线会穿越以及沿途涉］及到，振动会对文物古迹造成无形的影响和破坏一。因此基于如何有效的防护振动这前提，预测振动影响就成为了新时代铁路干线的新难题。本文所研究背景是正在规划建设中的京张城际铁路，根据铁路路网规划，和选线计划需要，将会三次下穿北京八达岭长城和水关长城等重点保护单位，铁路的开通运营将不可避免地对长城的保护产生有害影响。高速列车引起的振动对长城本体而言，是典型的动力问题，本文釆用定性分析和定量计算等方法，通过实地考察调研，开展了现场调查测试工作，，利用瞬态表面波法对相关地段进行测试获取地质参数和技术指标，通过对结构物主体进行纵波测试，得到主体结构物最大容许振动速度，对长城本体耐震程度进行理论计算，获得了列车振动源、岩体物理力学性能以及相关地段的－地质参数资料－，最后建立轨道山体隧道的三维模型，釆用国际上通用的大型有限元动力分析软件ＡＮＳＹＳ和ＵｎｉｖｅｒｓａｌＭｅｃｈａｎｉｓｍ，进行三维实体有限元数值分析模拟和。有限元仿真模拟计算分析，研究新建北京至张家口城际列车对长城本体的影响最终根据三种不同方法的结论对比，得到铁路选线的振动影响结论，并提出减振措施和施工爆破建议一。为了保护我国重要的文化瑰宝长城，评估京张城际列车运行对长城的影响程度一一，不仅是个重要立项的依据之，也为以后此类相关问题的深入研究提供理论和参考依据。关键词：城际高铁；振动数值评估；振动计；古文物保护算 西南交通大学硕士研究生学位论文第ＩＩ页Ａｂｓｔｒａｃｔ＾Ｉｎｔｈｅｎｅｗｃｅｎｔｕｒｗｔｈｔｅｒａｅｖｅｍｎｔｏｓｅｃｏｎｏｍｉｃｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎｙ，ｉｈｐｉｄｄｌｏｐｅｆＣｈｉｎａ，ｒａｉｌｗａｙｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎｈａｓｅｎｔｅｒｅｄａｎｅｗｄｅｖｅｌｏｍｅｎｔｓｕｍｍｉｔ．Ａｔｔｈｅｓａｍｅｔｉｍｅｔｈｅｒａｉｌｗａｐ，ｙｔｒａｆｉｃｖｉｂｒａｔｉｏｎｈａｒｍｉｓｂｅｃｏｍｎｍｏｒｅａｎｄｍｏｒｅｏｂｖｏｕｓｏｗｗｈｅｎｔｈｅｈｉｈｓｅｅｄｉｇｉ．Ｎ，ｇｐｒａ－－ｉｌｗａｙｗｈｉｃｈｂｅｔｗｅｅｎｄｏｍｅｓｔｉｃｒｏｖｉｎｃｅｒｏｖｉｎｃｅａｎｄｒｏｖｉｎｃｅｃｉｔｉｎｔｈｅｌａｎｎｉｎａｎｄｐｐｐｙｐｇｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎａｒｅｃｈｏｏｓｅｄｓｏｍｅｓｅｎｓｉｔｉｖｅｒｏｕｔｅｍｏｒｅａｎｄｍｏｒｅ．Ｔｈｅｓｅｓｅｎｓｉｔｉｖｅｒｏｕｔｅａｃｒｏｓｓａｎｄａｌｏｎｇｔｈｅｗａｙｗｉｌｌｉｎｖｏｌｖｅｓｏｍｅｎａｔｉｏｎａｌｃｕｌｔｕｒａｌｒｅｌｉｃｓａｒｅａ，ｖｉｂｒａｔｉｏｎｗｉｌｌｃａｕｓｅｔｈｅｎｔａｎｌｅｔｔｏｔｈｔｔｓｔＴｈｅｍｓｅｏｉｇｉｂｉｍｐａｃａｎｄｄａｍａｇｅｅｃｕｌｕｒａｌｒｅｌｉｃｓａｎｄｈｉｓｏｒｉｃａｌｉｅｓ．ｐｒｅｉｆａｄｖｅｒｓｅｅｆｆｅｃｔｓｏｆｈｏｗｔｏＥｆｅｃｔｉｖｅｒｏｔｅｃｔｉｏｎｈａｓｂｅｃｏｍｅａｎｅｗｒｏｂｌｅｍｉｎｔｈｅｎｅｗｅｒａｏｆｐ，ｐｒａｗａｅｓ．ｉｌｙｌｉｎＩｎｔｈｉｓｐａｐｅｒｔｈｅｒｅｓｅａｒｃｈｂａｃｋｇｒｏｕｎｄｉｓｉｎｔｈｅｌａｎｎｉｎａｎｄｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎｏｆｔｈｅＢｅｉｉｎ，ｐｇｊｇＺｈａｎｇｊｉａｋｏｕｉｎｔｅｒｃｉｔｙｒａｉｌｗａｙ，ａｃｃｏｒｄｉｎｔｏｔｈｅｒａｉｌｗａｙｎｅｔｗｏｒｋｐｌａｎｎｉｎｇ，ｔｈｒｏｕｇｈｔｈｅｇＢｅｉｊｉｎｇｔｈｅＢａｄａｌｉｎｇＧｒｅａｔＷａｌｌａｎｄｔｈｅｗａｔｅｒｏｆｔｈｅＧｒｅａｔＷａｌｌａｎｄｏｔｈｅｒｋｅｙｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎｕｎｉｔｔｈｅｏｅｎｉｎｏｆｔｈｅｒａｉｌｗａｏｅｒａｔｏｎｗｌｌｎｅｖｉｔａｂｌｔｏｔｈｅｒｏｔｅｃｔｉｏｎｏｆｔｈｅｒｅａｔＷａｌｌ，ｐｇｙｐｉｉｉｙＧｐｈａｖｅｈａｒｍｆｉｉｅｅｃｔｓＶｒａｔｎ－ｔｒｓｏｔｅｒｅａｔＷａｌｔｅｒｍｓｏｌｆｆ．ｉｂｉｏｃａｕｓｅｄｂｙｈｉｈｓｅｅｄａｉｎｎｈＧｌｉｎｆｇｐｏｎｔｏｌｏｉｓａｔｉｃａｌａｍｃｒｏｂｅｍＴｈｒｏｕｆｅｉｎｖｅｓｔｉａｔｉｏｎｔｈｉｓａｅｒｃａｒｒｅｄｏｕｔａｇｙ，ｄｙｎｉｐｌ．ｈｉｌｄｇｉｙｐｇ，ｐｐｆｉｅｌｄｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｉｏｎａｎｄｔｅｓｔｗｏｒｋ，ｔｏｔｈｅＧｒｅａｔＷａｌｌｓｅｉｓｍｉｃｄｅｇｒｅｅｏｆｏｎｔｏｌｏｇｙｔｈｅｏｒｙｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎｔｈｅｒａｉｖｉｂｒａｔｉｏｓｒｃｈａｎｄｍｅｃｈａｎｉｃａｌｒｏｅｒｔｉｅｓｏｆｒｏｃｋｍａｓｓａｎｄ，ｔｎｎｏｕｅｓｉｃｌａ，ｐｙｐｐｔｈｅｌｏｃａｔｉｏｎｏｆｅｏｌｏｉｃａｒａｍｅｔｅｒｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ．ＦｉｎｉｔｅｅｌｅｍｅｎｔｄｎａｍｉｃａｎａｌｓｉｓａｎｄａｄｏｔｇｇｐｙｙｐｓｏｍｅｅｎｅｒａｌｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌｌａｒｅｓｏｆｔｗａｒｅＡＮＳＹＳａｎｄｔｈｅＵｎｉｖｅｒｓａｌＭｅｃｈａｎｉｓｍｔｏｍａｋｅｔｈｅｇｇ－ｔｈｒｅｅｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌｓｏｌｉｄｆｉｎｉｔｅｅｌｅｍｅｎｔｎｕｍｅｒｉｃａｌａｎａｌｙｓｉｓｓｉｍｕｌａｔｉｏｎａｎｄｆｉｎｉｔｅｅｌｅｍｅｎｔｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎａｎｄａｎａｌｙｓｉｓ，ｕｓｉｎｇｔｈｅｔｈｒｅｅｄｉｆｆｅｒｅｎｔｍｅｔｈｏｄｓａｃｃｏｒｄｉｎｇｔｏｔｈｅｃｏｎｃｌｕｓｉｏｎｓｔｏｅｔｔｈｅｆｉｎａｌｃｏｎｃｉｏｎｕｔｏｒｗａｒｄｔｈｅｍｅａｓｕｒｅｓａｎｄｓｕｅｓｔｉｏｎｓｆｏｒｔｈｅｌｕｓａｎｄｆｇ，ｐｇｇｃｏｎｓｕｃｎｔ－ｔｔｒｔｉｏｏｆｂｌａｓｔｉｎｖｉｂｒａｔｉｏｎ．ＩｎｏｒｄｅｒｔｏｒｏｔｅｃｔｔｈｅｈｉｓｏｒｉｃａｌａｎｄｃｕｌｔｕｒａｌｈｅｒｉｔａｅｈｅｇｐｇＧｒｅａｔＷａｌｌ，ｅｖａｌｕａｔｅｔｈｅｉｎｆｌｕｅｎｃｅｏｆＢｅｉｊｉｎｇＺｈａｎｇｊｉａｋｏｕｉｎｔｅｒｃｉｔｙｔｒａｉｎｔｏｔｈｅＧｒｅａｔＷａｌｌ，ｉｓｏｎｅｏｆｔｈｅｉｍｏｒｔａｎｔｂａｓｉｓｆｏｒｔｈｅｌｉｎｅｒｏｅｃｔｓｌｓｏｆｏｒｔｈｅｆｕｒｔｈｅｒｔｕｄｏｆｓｕｃｈｉａａｔｈｅｏｒｓｐｐｊ，ｙｙｉｓｓｕｅｓａｎｄｒｅｆｅｒｅｎｃｅ．－Ｋｅｏｒｄｓ：ＮｕｍｅｒｉｃａｌｉｎｔｅｒｃｉｔＨｔｔｃｏｎｅｒｖａｉｏｎｉｈｓｅｅｄＲａｉｌｖｉｂｒａｉｏｎａｓｓｅｓｓｍｅｎｔｏｆｈｅｓｔｙｗｙｇｐ；ｏｆａｎｔｉｕｉｔｉｅｓｖｉｂｒａｔｏｎｃａｃｕａｔｏｎｑ；ｉ；ｌｌｉ 西南交通大学硕士研究生学位论文第ｍ页目录第１章■１１．１选题背景及研究意义１１．２国内外研究现状分析：１？１．２．１古建筑物防振保护技术理论研究２２１．．２古建筑防震标准研究２１．２．３关于减震措施的研究３１．３本文研究目标、研究内容和技术路线３．１３．１研究目标３１２．３．研究内容４１．３．３技术路线５，第２章京张城际铁路工程概况６２．１工程简介６１２．．１铁路主要技术标准６２．１．２线路设计研究６２．１．３方案简介８２．２线路穿越情况研究１２２．２．１八达岭站位方案１３２．２．２站位研究结果１６２．３本章小结１６第３章现场勘查技术研究１７３．１研究依据１７３．２研究中所使用的仪器１７３．３现场测试区域概况１９３．４现场技术操作研究２０３．４．１利用瞬态表面波法测试获取大地地质参数２０３．４．２利用结构纵波波速法测试长城最大容许振动速度２４ 西南交通大学硕士研究生学位论文第ＩＶ页３．４．３长城本体耐震指标研究２６３．５２９第４章长城振动评估数值模拟技术３０４．１模拟技术简介３０？４．１．１ＡＮＳＹＳ软件介绍：３０４．１．２ＡＮＳＹＳ的分析过程３１４，１．３ＵｎｉｖｅｒｓａｌＭｅｃｈａｎｉｓｍ软件介绍３３４．２模型的建立３３－４．２．１列车轨道三维子模型的建立３４一一一４．２山体．２轨道險道长城三维子模型的建立３９４．３模型参数的设置３９４．４模拟结论４９４．４．１研究结果４９４．４．２结果分析５５４．５本章小结５５５７致谢５８詩：５９攻读硕士学位期间参与的主要工程６２ 第西南交通大学硕士研究生学位论文第１章绪论１．１选题背景及研究意义．随着我国经济建设不断向前推进，国家近几年开始着手于大量进行城际高速铁路建设，全国各地区之间的出行交通线路不断增加，形形色色的公路铁路问题也随之应运而生。根据相关测算，城际铁路所占有旳用地资源很少，比如修建铁路的占地宽度一仅仅为高速公路四车道的四分之，；在相同的运量条件下修建城际铁路所需要的土地资源也只为公路面积的２５％。另外，城际铁路在资源利用、环境保护、行车安全上⑴也具有明显优势。因此，拟修建的京张城际铁路工程项目，对于建设低碳循环经济社会，实现区域环境的联合发展，提高铁路线运输在整个全国交通大市场占有份额方面具有重要意义。．但是，城际高铁的大兴建设，在选线和建设的过程中，会不可避免的出现分布在一些重要古迹的周围和沿线，甚至下穿的情况，当在结构物主体正下方地层修建下穿隧道时，铁路通过引起会引起振动响应，虽远远达不到破坏建筑物结构的强度，但可能导致表面出现裂缝或者脱落本文就是以京张城际铁路交通项目穿越长城土层工程为依托，在理论计算，，现场测试以及数值模拟运算的基础上分析和研究京张城际列车运行所产生的振动对长城的影响程度，为京张城际高铁的建设运营提供项目施工依据，并为此类相关问题深入研究提供应用参考。１．２国内外研究现状分析世界文明给人类留下了数不清的优秀古建筑，这是人类物质和精神文明的重要结３［］晶，如何保护好这些珍贵的文化遗产是当今社会必须迫切解决的艰巨任务。古建筑４［］的结构形式主要包括了木结构，，土结构、石结构以及砖木结构、砖石和砖土结构等不同的类型都具有不同的性能构成。木结构的古建筑具有十分良好的抗震性能，而砖一些木及砖石由于本身材料关系，，其抗拉性能和抗剪强度较之木结构的建筑比较次５［］遇到地震时或者较大的振动影响时，容易产生破坏。近几年来，城市交通建设尤其一是城际铁路的兴建，所产牛的长期振动，对古建筑的安全和完整有定的影响，使得古建筑结构物的抗震研究受到了广泛的关注，然而目前国内外在这此方面的系统研究 第２页西南交通大学硕士研究生学位论文相对而言较少，需要广大专家学者和技术人员共同努力，大力深入进行古建筑振动的控制研究。１．２．１古建筑物防振保护技术理论研究６］古建筑受到的振动响应值跟振源点的振动大小值［以及不同类Ｍ结构特性、开挖７］【地基、刚度等有关系，，还受地基土本身特性、振动的传播距离等外部条件的影响是一个比较繁复的研究课题。如果要真正弄清楚振动尤其是交通振动对建筑物的影响的话，必须对以下的问题进行研究：（１）振动激励源（２）振动分别在石质以及土；质地层等不同类别介质中的传播规律（３）建筑物抵抗长周期振动的抗震能力及其；．抗振标准的研究（４）防治措施；近年来，国内的专家学者对不同类型古建筑防振的课题都幵展了研究，例如北京‘交通大学进行的北京铁路运营对周边古建筑的影响研究同济大学开展的上海地铁９］运营对周边建筑物的影响研究［，机械工业勘察设计研究院也在最近几年幵展了西安１Ｇ［］地铁项目运营对城市沿线相关古建筑的研究课题，以上研究课题基本解决了从振源产生的振动传播到临近建筑的振动响应问题。但是，对于古建筑受到铁路等持续振动激发开展的系统研究较少，。结构主体在振动产生时振源主要是来自于车辆运行、机械施工过程等一一。这种振动有种明显的特点，它是个持续，反复的过程，较短时间内结构物主体不会受到大的影响，随着过程的持续，结构物主体受到的持续损伤以及对其完整性等方面所造成的影响都需要我们开展深入系统的研究探讨。１．２．２古建筑防震标准研究１１［］我们国家的古文物建筑，，墙体不稳定等其主要存在的问题就是地基沉陷，在定量铁路振动对古建筑物的主要影响因素的时候，首先就是要对结构物主体的容许２一１［］振动值有个准确测定。目前为止，我国在有关的规范当中，已经提出了对古建筑的振损保护研究，但是还没有形成系统的和完善的防振技术标准，比如对于处在不同的传播介质，不同的振源强度，建筑主体本身的结构特性以及不同文物相应的振损一定量限制，在这些方面。比，般都是通过抗，我们都有深入探讨的必要如现今国外１３［］震和爆破允许值来定义环境振动的允许值，这就有欠妥的地方，因为在同等的振幅 胃３＾西南交通大学硕士研究生学位论文下，爆破允许值可能是抗震爆破值的几万甚至几十万倍。有些古建筑承重的结构，经１４一研究其波速是相当低的［］旦本身的结，我们很有必要引入振动的疲劳效应。因为，构波速很低一，波速在结构内的传播时间，就不定等于波入射的时间，甚至大于后者，我们就不能在考虑波动效应时按动力分析的方法来算５０４５２－２００８我国现行的国家规范标准《古建筑工业防振技术规范》ＧＢ／Ｔ中，关于古建筑物的容许振动标准基于以下两个基本点考虑一：（１）振动的影响是个持续反复性的过程，而爆破影响却是是短时，剧烈性；（２）我国的古建筑物具有不可估量的价值，因此除了考虑其结构的稳定之外，还要考虑到不能损坏其稳定性和美感。在规范当中，是以建筑的疲劳限制来控制工业振动指标。在以上的基础研究上，我们应该制定出更加深入系统的标准，以达到科学安全的目的。．１．２．３关于减震措施的研究．铁路引起的振动减震措施研究，可以从以下几方面来考虑：震源，传播途径，也１６［］就是如何控制震源减震和在波的传播路径上消弱强度。对于列车本身而言，可以通过改善车辆的结构，运行方式，动力输出上，考虑，比如采用无缝接线，控制车辆的速度等。国外最近年的研究。德国，香港，都把重点放在譬如釆用无澄整体道床等技术上等多采用无澄整体道床，这种技术具有良好的减震效果１７［］在如何减缓表面波的传播上，利用浮置道床和弹簧来共同减震，浮置道床经常１８［］。应用在各种项目中，能发挥积极的作用列车运行时所产生的振动波，首先要经过一弹賛床后才能传播到路基，，这样来，当列车穿过險道主体时对險道造成的结构冲ｉ９击减少［］，从而减低了对周围土体的振动响应，是保护结构物主体，特别是修建下穿險道项目时不可或缺的方法和技术。１．３本文研究目标、研究内容和技术路线１．３．１研究目标？本文是基于实体工程京张城际铁路为对象来进行研究，通过对国内外相关的铁 第颂西南交通大学硕士研究生学位论文路交通振动文献的查阅和分析，了解本论文的现状研究及发展趋势，根据工程建设以及运行特点，针对京张城际铁路轨道交通项目在运营过程中所遇到的振动问题，用不同的研究方法预测评估可能对沿线长城主体结构将产生的影响，并提出相关的防治措施。１．３．２研究内容１．多道瞬态表面波法测试相关地段地质参数瑞雷波勘探法是国内外最近几年在工程中应用比较广泛的新的浅层地震勘察技术，２０一较于老的些勘察技术来说［］，有着许多优点：纵波和横波不再是主要参考指标，表面波在此时成为重要参数，众所周知，面波主要在地表传播，能量最大，而且被认为２１２２是干扰波［】波速随频率或波长而变化［］，通过频散效应，，这种现象叫做频散，我一２３】［－们Ｙ以从波的传播图形中得到些地层构造的分布特性。采用多道瞬态表面波的方法测试工程地段地质技术条件和参数。瞬态表面波法４［２］广泛应用于地质勘察当中，其测试设备轻巧，适宜野外作业，测试精度较高。由于Ｐ５该方法用波速反演弹性模量］，所以测试的参数为动态参数，应用与动力学仿真计算当中更为合适。本文对新建北京至张家口城际铁路与八达岭长城和水关长城交汇处的地质进行勘察，并对典型地段进行试验研究，获取相关地质参数，并对地层进行分层；２．利用超声波法来获取长城主体结构的纵波波速超声波检测技术是近几年在地质一，建筑物结构中比较常用的种研究技术，波能２６够沿着弹性固体传播［】，，，通过测试建筑主体结构物的纵波波速能够反映结构的强度２结构的强度越强［《，其所能承受的振动强度越大＼在我国古建筑防工业振动技术规范》中，砲体类古建筑的振动限制由其纵波波速和重要程度来共同决定。本文采用纵波测试方法，测试所得出的结构纵波波速，对照《古建筑防工业振动技术规范》，得出最大容许振动速度，依次来确定长城主体结构的最大振动限值。３．长城本体耐震指标计算根据波动理论和已有的实测资料，就铁路振动对古建筑的影响做理论计算分析，２８根据不同震源的振动频率以及结构整体波速［】对长城主体结构的强度进行评估。４．三维有限元数值模拟 胃５页西南交通大学硕士研究生学位论文根据工程的实际情况选择了最不利的工况，确定了最不利工况的模型地质参数和、力学参数，通过借助三维有限元软件ＡＮＳＹＳ和ＵＭ软件建立包括轨道、險道结构土体和长城主题的三维有限元模拟模型，进行三维实体有限元仿真模拟，对选定的观测点进行振动模拟，得出不同观测点的最大振动速度，将其与长城最大容许速度对比评估，确定振动影响程度。１．３．３技术路线了解国内外相关问题的研究现状￡确定工程选线１根据本文特点确定研究技术定量方法？定性方法４Ｊｉ］［Ｊ采用ＡＮＳＹＳ进现场勘查实采用理论依据，行仿真模拟，验，得出相关进行计算、分析得出仿真模拟地质参数，测是否达到振动限．结果试结构物波速制ｉ对比不同技术所得出的结论，得出最终结果，并提出建议－图１１技术路线图 胃６Ｍ西南交通大学硕士研究生学位论文第２章京张城际铁路工程概况新建的京张城际铁路全程总长为１７３．９公里，始发站位北京北站，至于张家口南，沿线一共有９座拟建站点。根据铁路路网的规划，拟建中的京张城际铁路将会穿越北京八达岭长城部分和水关长城部分路段等，均为国家重点保护对象，铁路的施工和运一长城营会或多或少地对长城遗迹的保护产生不良的影响。为了保护历史文化遗产，２９［］因此，保护好长城这颗中国历史上重要的明珠，评估京张城际列车运行对长城的影响程度，成为了该本文研究的重要依据。２．１工程简介２．１．１铁路主要技术标准铁路等级：客运专线。正线数目：双线。设计行车速度：２００ｋｍ／ｈ以上。正线线间距：４．６ｍ。最小曲线半径一：般地段设置为５５００ｍ，困难地段设置为４５００ｉｎ，采用枢纽、地区结合行车速度选用。最大坡度：２０％。。，局部经检算不大于２５％０牵引种类：电力。机车类型：动车组。牵引质量：动车组客车９４８ｔ。到发线有效长度：６５０ｍ。列车运行控制方式：自动控制。２．１．２线路设计研究１．列车主要参数及客流量 胃７西南交通大学硕士研究生学位论文Ｔｗ（综合维修天窗时间）釆用２４０ｍｉｎ矩形天窗，Ｔ直（区段纯运行时分）经计算为５０ｍｉｎ，ｓ全釆用１．１５，Ｉ（追踪间隔）近期采用４ｍｉｎ，远期釆用３ｍｉｎ。本线全日通过能力计算结果详见下表。表２－１路线列车承受能力表■２０２０２０３０年年区段‘Ｎ平（对）Ｎ全（对）Ｎ平（对）Ｎ全（对）？北京北沙河２８＾２５Ｌ５３＾３＾？八达岭西２８７５２４２５３１３９沙河．．３８．３３．？八达岭西张家口南２８７．５２５６．９３８３．３３３４．９－经运行图铺画一，研究年度远期在高峰小时２对３，本线在开行站直达客车、对Ｓ２线客车的情况下，非平图能力可达１５对。经过计算得出，各年度交通量承载力均可达到需求。表２－２通过能力适应性表■全日能力（对）高峰小时能力（对）年度区段Ｎ全列车对数富余能力列车对数富余￣？北京北沙河２５１１８１１２９？２０２０沙河八达岭西２４２．５１２０１２２．５１２１１１？八达岭西张家口南２５６．９９６１６０．９１２１１１？北京北沙河３２８．〗１０９２１９．１１５１２３？２０３０沙河八达岭西３１３．９１５８１５５．９１５１４１？八达岭西张家口南３３４．９１２８２０６．９１５１４１２．设计输送能力８对动车组及机车牵引客车人员按１２００人／列考虑，列车满载率０．８；８辆编组动车组定员按６００人／列考虑，列车满员率０．８０。以输送能力为基础进行计算，本线年客运输送能力和运输高峰时段能力计算结果详见下表。 胃８＾西南交通大学硕士研究生学位论文表２－３年输送能力计算结果表２０２０２０３０年年高峰小高峰小高峰小年输送能时高峰小年输送能时时５ｒｍＮ全力猫彳计台ｔ时输送Ｎ全士＾诵计和输接台匕＾（对（）能力对）５￥刀刀刀（１０４人）（人）（１０４人）（对）（对）（人）＂＂“？北京北沙河２５１．５７１１９１２８４００３＾９＾１５１０２００？八达岭西２４２．５６５９３１２８４００３１３沙河．９８４５４１５１０２００？八达岭西张家口南２５６．９７４３４１２８４００３３４．９９６００１５１０２００￣‘经过计算，各年度输送能力可达到最低运量标准。表２－４输送能力适应性表‘年输送能力（万人）高峰小时能力（人）年度区段？运输能力预测运量富余运输能力运量预测富余？北京北沙河７ｎ９５４３６８４００５１＾３２９１？２０２０沙河八达岭西６５９３２３２２４２７１８４００６９４６１４５４？八达岭西张家口南７４３４１８９７５５３７８４００５４５８２９４２？北京北沙河９２２５２１４５７０８０１０２００６３１７３８８３？２０３０沙河八达岭西８４５４２８９８５５５６１０２００８４８５１７１５？八达岭西张家口南９６００２３５６７２４４１０２００６４５９３７４１２．１．３方案简介新建北京至张家口城际铁路需穿越军都山，结合地形、地质条件，考虑工期、投３Ｇ资［］、风景名胜区和八达岭站位。，本次着重研究了四个方案八达岭设站、下行２５％。坡度方案（方案Ｉ）：线路从比较起点引出之，后紧临既有线路昌平站新设昌平西站３．１４ｋｍ、，经南口镇东北侧，从南口村挖隧道群，以２．６ｋｍ、１１．５９ｋｉｎ的长度穿越军都山，程家ｇ出洞即设八达岭西站，沿已修建的老线的。南侧并行，经过东花园沿着高速公路至比较终点，同时修建康延支线联络线龙潭越岭、下行１５％。坡度方案（方案ＩＩ）：自起点出发之后，在昌平西设站，经南方，北侧上横跨既有铁路和八达岭高速，分别在龙潭以２．０９ｋｍ、４．４５ｋｍ、１３．６５ｋｍ 胃９Ｍ西南交通大学硕士研究生学位论文險道群穿越军都山，在羊儿岭出洞，上跨京包高速公路设东花园南站后越官厅水库至比较终点，同时在險道内引出线沟通康延支线至延庆。南口取直、下行２０％。坡度方案（方案ｍ）：自比起点出发后，沿老线通道靠南口镇南边，跨老线，达到响潭后，挖掘２０．７４ｋｍ隧道越岭，羊儿岭出洞，沿线设置站口东花园南，后参照方案ＩＩ方位，隊道内修建联络线通延庆。．绕避八达岭景区、下行１５％０坡度方案（方案ＩＶ）：该方案自比较起点至响潭与方一口北出洞案ｍ走向致，以２５．５６ｋｍ的长隧道向南，绕八达岭风景区越岭，于大山，设东花园南站，上跨京包高速公路接方案Ｉ至比较终点。 ．西南Ｉ位§ｌ／ｌｌ？＆Ｅ／ｊＥｒ＼＼ｒ辩．ｆｃ—％Ｅ—、：，Ｆ—＃Ｂ１＼＾ｔＶ＾＾？〈ｉｙ／Ｅ了、ｉＪ，Ｂ本ｉ：』画一ｌ１ｌ／￥Ｖ现ｒ０ｅ％■ｒ＆■Ｉ：『＃■ｓ：．ｓ料－一ｉ一■＼０，２Ｉ）．羞ｒ■函ｆ」「？＼ｉ＾．＾－｝：．Ｈ．＃４５，、ｌＡ喪－ｔ；ｌ＂，ｔ、＾；＾Ａ、５．ｆ．，．每Ｉ．ｘ．：ｗ；ｐｉ＼Ｉ飞一．．ｉ碑ｖ＾＼ｌｕｆ＼ｉｓ＞－．ｆ樣ｔ．Ｉａ＼－治／＞Ｃ＾＾一Ｊ絲ｉＬ：、ｎ＾雪ｉｔ．Ｊ．ｉ會／纤．ｌｔＪ／＿ｉ１＾－＾．贫：／斤＾厂＾？＼／■ｉ１Ｉ／．喷ｆ一ｊ－／ｐＩＡ．ｌ丨／＂丨＂Ｉｉｔ＾二Ｓ！ｖ？．Ｋａ！！ｓ？＾、－Ｖ类Ｍｋ赛／ｒ／／孤ｆｃ；＂ｌｉＢ＾ｆ＾ｒｉ．等、＾ｓ：ｕ贫／画＾－＂ｗ展ｆ’ｐ：、」＞象■＾ｉ一墓４、－多？ 帛１１Ｍ西南交通大学硕士研究生学位论文１．方案综合分析与评价研究工程量与经济指标比较：—２－５（ＣＫ３５＋５００ＣＫ表越岭方案比较表１０１＋６００）ＪＷｉＭｉｌＭｍ方案名称单位数量数量数量新建线路长度ｋｍ６６．０７２５８．７８９５２．７０１联络线长度（单线）ｋｍ１４．４９９２７．５３５２７．５６２运营长度ｋｍ５７．７０６５０．３９５４４．３０７＊＂拆迁工程１０４ｍ１９．８１６．３１８．５３土方１０４ｍ２４４．９１１６４．３１２６．３３路基石方１０４ｍ８．８６．９５．６３玲工１０４ｍ１０．８３８．９２７．１２‘￣２－４４２９－－．３３６４２０３６４２０桥高⑶ｍ？－－－９－特大桥双线座延长米５．３２４２２６８５．７４９７３４．７９１１４７１—＞－０４８－８４桥高２０ｍ双线１１０１１．７桥涵—－－桥高ＳＯｍ５１１０２．９１１５９．１０大中桥双线座－延长米一一桥高—＞２０ｍ－－－涵洞新建座－横延米５７％２９０３２８９６１５４３１：—Ｌ＜－１０００ｍ座延长米＾７１０—＜Ｌ－－１０００－ｉｎ＾０００ｍ双线座延长米２５１２０２６５４０一一一双线座－延长米險道４０００ｍ＜Ｌ３００００ｉｎ—－－单线座－延长米２９３００２９３００—－－－延长米９０３６５０双线座１１１５１１Ｌ＞１００００ｍ－—一延长米＂４单线座２１４８０￣正线铺轨ｋｉｎ１４６．６４３１４５．１１３１３２．９６４轨道站线铺轨ｋｍ４．１９５．３５．３道忿组１９２２２２桥險总长正线ｋｍ３９．３４４４．４２７４０．６３４（）投资估算万元９１４４９７．６１９６０２９４．７９６５２０３．０９换算工程运营费万元９７７２６７．９１０１５８３４．７１０１４９９２．１投资差额万元０３８５６６．８３７７２４．２ 胃１２＠西南交通大学硕士研究生学位论文从工程地质条件看，方案Ｉ所经地区花岗岩为主，岩体比较完整，围岩级别高，方案ＩＩ与方案ｍ所经地区以火山碎屑岩及白云岩等为主，岩性相对较差。从与环境敏感点关系看，三个方案均需部分穿越八达岭景区核心区，穿越长度分别为１７．５ｋｍ、３．５ｋｍ、３．５ｋｍ，虽然方案Ｉ穿越景区范围最长，但基本以險道形式通过且埋深较深，对景区的影响小。．从方便景区游客看，方案Ｉ距景区、延庆县城最近，车站的设置方便景区游客，联络线工程最小；方案ＩＩ与方案ｍ在河北境内新设车站，距景区、延庆县城较远，景区游客不便，另險道内设线路所修建联络线，不但工程可实施性较差，而且工程规模也有明显的增加／从工程规模和投资看，时间就是金钱，国家必须要把经济造价的根本出发点放在提高经济效益一。同时，铁路选线设计建设如何降低造价，节约初期投资，也是个重３１『］？要的对比方面。？２．选线结果根据以上分析一，于八达岭处设立站点、下行２５％０坡度这方案，虽然需要修建很长路线，但紧靠延庆，设站条件最好，地方旅游业会因此得到吸引，也方便客流运输，可充分带来本线作为交通运输纽带的积极影响，工程规模适中，予以推荐。对于本线经八达岭地区旳方案，，为了方便旅游客流所以本次研究考虑铁路与景区的关系及如何沟通延庆等因素对八达岭车站的设置形式进行了进一步比选研究，详“＂见后述八达岭站位方案。２．２线路穿越情况研究３１［］新八达岭險道下穿八达岭长城重点名胜区部分路段和居庸关长城风核心地段。在ＣＫ６４＋９９０、ＣＫ６５＋３９０及ＣＫ６７＋４３０处三次下穿八达岭长城，三处随道埋深分别为：ｍｍｍ？１３５，１４０，１１７（见表１．１）。在ＣＫ６４＋４００ＣＫ６４＋６００段下穿石佛寺停车场，该段洞顶覆土最小厚度５ｍ。洞身相关地形起伏不平，多处穿越山谷浅埋地段。 胃１３Ｍ西南交通大学硕士研究生学位论文＂一表２６下穿重要建（构）筑物览表洞顶覆土里程区段下穿建（构）筑物名称厚度围岩情况（ｍ）ＣＫ６４＋９９０水关长城ＩＩ级围岩，弱风化花岗岩层＋？ＣＫ６５３９０水关长城４０ＩＩ级围岩，弱风化花岗岩层１ＣＫ６７＋４３０八达岭长城１１７ＩＩ级围岩，弱风化花岗岩层？５１６ＩＶ级围岩，弱风化花岗岩层Ｃ：Ｋ６４＋６（）（）平面位置紧邻老京包线左侧。？？■＂ＣＫ６６＋２７０““，ＣＫ６６＋２７０ＣＫ６６＋３２６为ＨＩ＾，Ｋ益４害拔＞生姊政？ａａ下雜青＿Ｉ子＿路２６６６ＣＫ６６＋４３０＿岩，■化花岗岩层２．２．１八达岭站位方案．本线需穿越军都“山并经延庆境内，对八达岭站位的选择进行了方案比选，见八＂’’“达岭地面站比较方案对比图及八达岭地下站比较方案对比图。八达岭地面设站方案（方案Ｉ）：修建隧道群下穿军都山，于程家密出洞即地面设八达岭西，出站至比较终点，同时于八达岭西修建康延支线连接线路。在该方案一中考虑铁路与八达岭－十三陵风景名胜区的关系又存在短險方案（方案１１）和长隧－方案（方案１２）的比较。（滚天沟地下设站方案方案１１）：线路以險道的形式穿越军都山，在八达岭长城９８ｍ。景区入口处地下埋深约的地下设站，接入，于程家奋出洞后方案Ｉ至比较终点在该方案中，正线在地下设站，对于康延支线联络线的出线方式着重研究了由地下站到发线引出方案－－２（方案ＩＩ１）和由区间采用４２号道忿于线路所引出方案（方案１１）的比较。 第１顿西南交通大学硕士研究生学位论文，、八１一－ｉ，达岭地面站比较方案示急图／白然散区…＇、八颂西从山自然来区三汰国挛找Ｖ—野？家運地公Ｖ凡》名汰区七［八达細．ｆ，”甲．．：：：．Ｔ广，＇＇＂＾‘豪現恢ｔｆｌ！ｖ／一；勾度自然１ｉ：－－野搏湖国导？：ｅ：Ａ与堪賓ｆｃｖｉ＾ｖＡ４Ｍ＾ＪＳ＼Ｉ■？地公园；纤鴨：湖。４＂＇ｙＴ■ｆｔ然保＃区核心Ｓ一＾＆然录区？６Ｘ白一＾二黄／一＾地—、！：令＝＝＾Ｉ＞１灿？‘－，■？八达岭地下站比较方案示危图一１一。＼＇．‘一：：：区‘七／＂‘二一＼Ｃｆ、一《山ｖＶ八达岭？？■然景Ｅ（地下）自：ｊｆｙ＿ｍ湖国家湿地公因（风＊名Ａｔ区，舉’ｆ／－Ｔ？■－命＾＾：＝＝岭白．，＊区１－『１＂＾“Ｘ？三“－＝＝？？景呢恢复５＝＾－一沟座自然景区＿ｌｉ好＾％湖国：＾二、与培地，（？＿ＪＬ於ＪＺ１－／＂昌一＂：、ｒ－＿５ｒｉＴ丫１户…／，Ｉ．‘野鳴湖ｚ、：今＆為分结岭九１如、区；保护区核心Ｅ？：自然？￥；？ｆ、）１，＇关景、，Ｚ＇－Ｔ、－＃－ｖ、费５Ｔ‘、ｒ、Ｉ：？－－＜：：上Ｌｖ＼／＼１＂一＂ｓＴｉｉｌｔ糊ｉｓｉｆ／ｊ‘／ｆ．．．ＭＭ．＾２－图２选线对比方案工程技术及经济数据对比：？－７８２＋１３６表２八达岭站位方案比较表（ＣＫ４５＋５００ＣＫ．５）省界￣￣￣－－２－－方案１１方案１方案Ｉ１方案ＩＩ２Ｉ方案名称单位数量数量数量数量新建线路长度（折算双线）ｊ＾ｉｎ３６３８ＷＷｌ３６．６３７联络线长度（单线）ｋｍ９．６４９．９２９１８．５４２９．４２３征用土地亩１３２９１８９８１１８９１４４３＇．５１７１拆迁工程１０４ｍ７．５１７７．０１．０＇土方１０４ｍ３４．１０．６７１．２１９９５３５．９路基＇级配碎石１０４ｉｎ４．８３．３２４．６６．７ 第１５￥西南交通大学硕士研究生学位论文＇石方１０４ｍ１２．６１５．４＂污工１０４ｍ５．８３３．５９３．５４．９ＣＦＧ桩１０４ｍ３７．１２．０３７．１３７．１挤密桩１０４ｍ５３．９６６．９３４．５４４．９—－－５．路碁管桩１０４ｍ．７ｊ—０－一Ｃ３０钢筋混凝土１０４ｍ．２／土工织物２９．４．８８．３３８．７４１Ｏｍ２－４６４－４４２－３７４４２－４１２７１４２．４桥高々双线．１８７６．１４０．１一特大桥双线－延长米一一一广．座ｍ单－－－－４２１１．５桥高々Ｏ线２．２４２３０５９．８５２４８１８．８１２３９３０７桥涵？？－－－－８４３２７．２桥高々Ｏｍ双线２．２２３２７．２５６７９．４２２大中桥桥高〉座－延长米＿一义满义＿一＿一一２０ｍ－戈．－－－－－３１３０３７７．３３涵洞新建座横延米．０２０３６０．０２５４５０．０２４４Ｌ＜１０００ｍ双线座－延长米二＝＾２４５２－４３９－１０００ｍ＜Ｌ＜４０００ｍ双线座－延长米２－５７３３２－５７３３２－５７３３一一＜一一４０００ｍ＜Ｌ１００００ｍ双线座－延长米Ｈｉｔ—－－０８００Ｌ＞１－延长米１－１１７５４１１１１００００ｍ双线座０８２０＝＾＝ＷＭ座－延长米２－３５６３３２４＾一－－－四线座－２３２３１９延长米１９正线铺轨ｋｍ８２．．６９．８８３．０８９９１８１６８２７轨道站线铺轨ｋｍ２．５８２．５６２．２１２．４６６１道盆组１５１１１４１１正线桥隧总长ｋｍ３２．０６１３２．４４９３１．８３４３１．７０３投资估算万元４３９９３１．０１４８０８９１．３８５６４２６９．５３５１８５０９．３７５４ｋｍ方案Ｉ中长短、隊方案相比，可：短隨方案最长隧道为１１７采用单洞双线形式；长隧方案最长險道为１７８１６ｋｍ，需釆用双洞单线形式，工程投资有较大增幅，投－。资多４０９６０．３７万元，且工期较长，１，因此在方案Ｉ中宜选用短險方案即方案１一方案。ＩＩ中车站均设于地下，且正线平、纵断面条件致，区别在于联络线不同－－方案ＩＩ１与方案１［２比较起来，路线总长要多５．２９３ｋｍ，单线隧道与长较方案Ｉ相比较多５ｍ工程投资估算方案ｎ－１－２５７６０１．６７６ｋ．６万元。，较方案ＩＩ多４ 胃１６Ｍ西南交通大学硕士研究生学位论文－－方案１１与方案ＩＩ２相比：从工程规模看－，方案ＩＩ２车站设于地下约９８ｍ，但引起的險道附属设置等其它相关项目投资预算额会大量提高－２较方案－，方案ＩＩＩ１投资多７８５７８．３６万元。从整体社会效益看－ｍ，方案１１地面站距八达岭长城景区入口处为４ｋ，距离相对较远－２地下站的地面出口位于现口处为；方案ＩＩ状长城景区内的停车场，距景区入０－．６ｋｍ。２，方，服务以人为本方案ＩＩ缩短了至景点的距离便旅客；同时由于铁路的修建，将减少景区内的公路工程及工程对环境的破坏，也减小了汽车带来的噪声、尾气排放等对空气的污染，有利于保护环境。２．２．２站位研究结果－综合以上因素，方案ＩＩ２虽然投资较大，但可以充分发挥本线的优势和社会效益，．所以本次予以推荐，即滚天沟地下设站、联络线由区间引出方案。．２．３本章小结总结本章内容：，经过技术，经济和旅游业方面的层层比较，最终选线将确定八达岭设站、下行２５９６。坡度方案（方案Ｉ）：线路从比较起点引出之，后紧临既有线路昌平站新设昌平西站，经南口镇东北侧挖隧道，以３．１４ｋｍ、２．６ｋｍ、１１．５９ｋｍ长度險道群穿越军都山，并且线路以險道穿越军都山之后，八达岭长城景区入口地下埋深约９８ｍ的地下设站。 第１７页西南交通大学硕士研究生学位论文第３章现场勘查技术研究３．１研究依据为了更加准确的评估新建京张城际铁路运营期间所产生的振动及其对长城的影响，项目组对八达岭长城和水关长城相关地段进行了测试：《，测试的主要依据有古建筑５０４５２－２００８）与工程物探规程０－防工业振动技术规范》（ＧＢ／Ｔ《水利水电》（ＤＬ５０１９２）。３．２研究中所使用的仪器表３－主要测试仪器１＂编号ｍＰｉ￣“－ｉＳＷＳ５多道瑞雷波检测仪中国水利水电研究所２ＲＳ－ＳＴＯＤＩＯ（Ｐ）超声波监测仪武汉岩海公司３ＲＫ）Ｎ－ＶＭ５３测振仪日本理音振动信号获取４ＩＮＶ３０６Ｕ智能信号釆集分析仪东方振动与噪声研究所分析振动信号采集其具体仪器如下图：ｍｍｉ－图３１多道瑞雷波检测仪 帛１８＠西南交通大学硕士研究生学位论文图３－２超声波监测仪图３－３ＶＭ５３测振仪＇．．５ｉｆ／１．‘‘‘‘＿＿＿，＇今卷‘‘＇■（■ｇｉＵｌｉｇｉｉ＾ｇ｜＾？－ｔ＾＾＾＾ＢＬｉ．二：：满專＇舉Ｉ尋＇＇■ＩＩ■－－－＂？＼ｉｉ■＾－ｋ＝ｉ；，＞ｔ４？？Ｕｆ；Ｃ£ｔ．４ｆ１一１１＊■二、．．．ａ，Ａ，ｊ图３－４ＩＮＶ３０６Ｕ智能信号呆集分析仪 帛１９西南交通大学硕士研究生学位论文３．３现场测试区域概况拟建中的京张城际铁路新八达岭隧道翻越军都山，海拔不高，区域地势错落起伏，“’’＞°？°多呈Ｖ字型，落差较大，最大相对高差４００ｍ。山体较陡，坡度大概为３０５０间，部地段较险峻，主要分布花闻岩。植被组成主要为灌木和果树。隧道沿线临近八达＃岭长城等国家级景区。新拟建八达岭險道下穿八达岭国家级重点风景名胜区和居庸关长城风景名胜区（核心区）。在ＣＫ６４＋９９０、ＣＫ６５＋３９０及ＣＫ６７＋４３０处三次下穿八达岭长城，三处随道埋深分别为？：１３５ｍ１４０ｍ１１７ｍ。在ＣＫ６４＋４００ＣＫ６４＋６００段下穿石佛寺停车场，，，？该段洞顶覆土最小厚度５ｉｎ。表３－２新八达岭隨道穿越长城惰况表洞ＩＪｆ覆十］？里程区段下穿建（构）筑物名称围岩情况、厚度？（ｍ）ＣＫ６４＋９９０水关长城ＩＩ级围岩，弱风化花岗岩层ＣＫ６５＋３９０水关长城１４０ＩＩ级围岩，弱风化花岗岩层ＣＫ６７＋４３０八达岭长城１１７ＩＩ级围岩风化花岗岩层，弱由于三个穿越点地质条件相似，ＣＫ６５＋３９０不做纵波测试和表面波测试，ＣＫ６４＋９９０不做表面－波测试。各测点对应线路里程及测试内容如表３３所示表３－３各里程对应测试内容测点编号测试线路测点位置测试内容表面波测试１ＣＫ６７＋４３０八达岭长城纵波测试２ＣＫ６４＋９９０水关长城纵波测试－？各测试点现场勘测如图３５图３－６所Ｔｐｃ 第２０￥西南交通大学硕士研究生学位论文图３－５测点ＣＫ６７＋４３０八达岭长城测点１闕．；ｆ＾图３－６测点２ＣＫ６４＋９９０水关长城测点３．４现场技术操作研究３．４．１利用瞬态表面波法测试获取大地地质参数１．测试步骤根据测量资和地区资料可知，拟建險道区域的岩层主要为第四系全新统残坡洪积，白聖系下统流纹质烁凝灰岩，层，长城主要岩系为白云质灰岩主要的其他侵入岩为燕山期石英二长岩与花岗岩。在测试地面上等间布一定要与面波传播方向一１２个拾振仪器，其布置方向致，根据试验数据分析，选择满足最佳面波接收面积和勘探深度的偏移距离与中间间隔距 第西南交通大学硕士研究生学位论文离，当纵波传递到拾振器时，不同距离的拾振器信号会通过相关仪器，并将不同道频３２一［谱进行分析和迭加计算］，最终会得到条频散曲线，此过程会对大量干扰信号去除，而频谱信号中出现的不同频率的能量值明显增强，从而反映在所得到的频散曲线上的信号更加凸显，准确性大为增加，测点于长城脚下。在本章的研究测试中，根据顺长一一城方向布置拾振器，拾振器间距２ｉｎ，震源距离第个拾振器间距为５ｍ，共１２道‘３３［面波］，使用大锤作为激振源。图３－７顺长城走向布置拾振器國卜Ｉ＇丨屬ｌ５２图３－８使用大锤激励表面波２．测试结果处理对于多道瞬态面波的资料处理，分为两个不同阶段，首先是现场资料的处理，就３４［］是提前对所采集到的面波记录进行处理和检测，如果数据资料没有齐全和完整，应 第２２￥西南交通大学硕士研究生学位论文该立即开始资料的补充测试，必须保证所测试资料的准确性。然后对所得的勘察数据开展处理和深层次计算分析工作，并对所得到的结果进行解释。对现场所得数据分析的步骤为：（１）对时域信号进行截取，去掉干扰波；（２）对截取的信号进行频域分析，搜索基阶模态；（３）根据地质资料对大地分层，调试拟合数据。ＩＨ■＿■■■■图３－９信号时域处理（果集到的面波记录）－图３１０搜索基阶模态 第２３￥西南交通大学硕士研究生学位论文＾４５０－５Ｘ９００ｍ１＾１ｍｍ為ｊ丨＾＾Ｉ‘＂Ａｉ）？４－—．Ｃ，”＊？：；，，？：：？‘８０？．■■‘■？：，？？Ｉ．．」———．」Ｊ一．—一一＿—．‘；二：：——？‘？Ｉ丨：ｍ．；‘ｉ￣＂＂—一—－——？＇—■——－－－－—■—＇－—一．？—，一１‘１６．０Ｉ」．．，“——？？■ｉ２０丨？．０‘ｉ．；４一ｊ．＇？“＂—＂‘．Ｔ！ｉｉｉ；２４．０；Ｆｅ．８９８５９５ｉｌｆｉｓｓ０ａｌ＝Ｆｉｔｆｏｓ１２９６７９３．－图３１１大地分层结果３．测试结果结合地质资料，对穿越长城点的地质参数进行了测试，结果显示可将大地分为三－－层，各层参数见表３４到３５。表３－４八达岭长城测试结果厚度密度弹性墟测点号号码泊松比（Ｗ）（ｔｍ／ｓ）ｋ／ｍＪｉＧＰａ（ｇ））－１０３．８３９２．．０５０．２５２５０００９６１－７２．５３．８６１５．３０．２５２５００２．３７３＞７．５１１５４．２０．２５２５００８．３３ 第２颂西南交通大学硕士研究生学位论文表３－５土层参数￣ＴＩｉｉ＾ｉｉｉｌｌｉ层号，、，，、泊松比３．、阻尼比（Ｗ）（ｗ／ｓＯ｛ｋｇ／ｍ（ＧＰａ））？１０３８３９２０５０．２５２５０００９６０．０５．．．？？２３１．２７０．０５．８７．５６５３０．２５２５００．３＿＞３７．２．．５１１５４．２０５２５００８３３０．０５３．４．２利用结构纵波波速法测试长城最大容许振动速度１．测试步骤纵波测试采用平测法，两个换能器之间的距离设置为２０ｃｍ。测试１、２处，在长城主体结构上每测点随机抽取５处进行测试（共１０处）。每个点进行５次测试，最＇－－终评价值定为平均值。各点布置如图３１２到３１３。一Ｉ轉满３图３－１２八达岭长城纵波测试 胃２５西南交通大学硕士研究生学位论文＇？＇．＂■■＂？‘、ｗ巧｜］＾＾＾ｙｉ）Ｖ｜ｉｌｉｉ）ｎ？？；？】Ｓ＆ＳＥＳｆｉｃＬｒｉＬｉ？３－图１３水关长城纵波测试２．测试结果、如下图所示：表３－６纵波测试结果、ｍ！ｓ）＂＂“＂“＂“＂“￥￥１次测试２次测试３次测试４次测试５次测试平均值１２＾ｉｍ２＾２ｍ２＾２５４０２２６００２５６０２５５０２６６０２６５０２６０４３２５３０２５００２５００２５２０２５１０２５１２４２４５０２４８０２４４０２４３０２４８０２４５６５２６５０２６４０２６５０２６５０２６４０２６４６６２５００２４８０２５００２５００２５１０２４９８７２５４０２５４０２５３０２５３０２５４０２５３６８２５２０２５１０２５２０２５２０２５２０２５１８９２４４０２４５０２４５０２４４０２４４０２４４４１０２５１０２５１０２５２０２５２０２５１０２５１４５２６平均２．８ｍ／ｓ ＿￥２６西南交通大学硕士研究生学位论文３．结果分析釆用超声波法对长城的主体结构的纵波进行现场测试，其波速平均值为２５２６．８／ｓ。根据《古建筑防工业振动技术规范》ＧＢ／Ｔ－ｍ（５０４５２２００８）可知，八达岭长城允许２５ｍｎ振动速度定为０．ｉ／ｓ。．－ｍ／－表３７砖石结构古建结构主体的容许振动速度ｓ［Ｖ］（ｍ）石砌体ＶｐＯ？Ａ）控制级控制位置控制方向别－＜２－＞２９００３００２３００２９０００－承重最高点横向．２００．２００．２５０．２５＾物省级文－６０－承重最高点横向０．３６０．４５０．４５物＾．３市县０－承重最高点横向．６００．６００．７５０．７５级文物３．４．３长城本体耐震指标研究１．研究区域的概况新建北京至张家口城际铁路与长城穿越处的本体现状见附件《新建京张客运专线穿越水关长城现状图》和《新建京张客运专线穿越八达岭长城现状图》，长城本体状况如下：（１）新建京张客运专线以隧道形式共计３次穿越长城下方，其中２次穿越水关长城，１此穿越八达岭长城。（２）八达岭长城和水关长城穿越处长城对游客开方，本体完整，除个别裂缝外，保存状况良好。（３）新建京张客运专线穿越长城处的长城基石当前保存完整，具有良好的稳定性３－１４。分散的大块散石城基，需要在施工及运营期间，密切监测其稳定性，见图 第２７１西南交通大学硕士研究生学位论文‘“＂‘■Ｗ．Ｖ／厂每＇‘＇？：Ｍｃ－：？，逆ｊ，：：．）．１…：：．－‘ｆｅ，‘乘？、Ｍｍ‘：．■＂ｆｅ■？二ｉ：．－，图３１４１＾ｉ墙墙体及墙基］＾长城ｆＭ铁路穿越处城２．测试方法０５］按照《古建筑防工业振动技术规范》对振动进行预测：（１）计算结构的自振频率－＾＝＝＝ｓ１、将长城考虑为１层的砖石钟鼓楼、宫门结构，ｋ２３０ｍ／，１．５７１，４．７１２，４＝７．８５４３：，其前阶频率分别为＝—！—Ａ／＝２３Ｈｚｆｌｉ５．、１＾，ｌＵＨ＝－＾—＝２．５６９Ｈｚ／１＾１．＂２，‘ｌＵＨ／，＝＾—Ａ，‘＾＝２６．ＭＨｚｌＵＨ计算地面最大振动速度Ｖｒ由于规范中没有土的能量吸收系数ａ，可。首先计算取ｒｒ３ｒｎ，ｏ通过测试数据确定（＝－＝产４１．１ｍ，Ｆｏ２．１３７７３，Ｆｚ０．１９７２８４ＯＨｚ，，取频率／０Ｖｒ距振源中心ｒ处地面的振动速度ｆｏ—地面振动频率ｒｏ一振源半径Ｖｏ—ｒｏ处的地面振动速度＝－－—－－—１ｌｅｘ？ｆｆＫＫＪＣｏｆ１ｐｌ。／。（ｏ）］ｒＫＬＶ）＼ 第２８Ｍ西南交通大学硕士研究生学位论文￣土的能量吸收系数：－１Ｖ‘ａ＝Ｉｎ＝，＾－＾／（）ｏｏｆ＾＊上－Ｆ１１－－ｏＣｏ＇ＶＪｉ？Ｉ、．．—１．，０１９７２８？－＾ｆｖｏｉｋｉＡｔ／Ｏ＝ｎ＝＊ｍｒｓ．Ｉ２．６０８１０Ｉ＊，４０４１１－（．３．０）３０ｒ（上３０＾ＶＩ＊＊２１－－．１３７７３０．８０１１４１．１１．Ｌ４ｊ＾Ｕ－Ｊ＿Ｉ＿则深度为１１７ｍ处时，地面感受到的最大振动速度ｅｘ－ａｒ－ｒｐ［ｏ／ｏ（ｏ）］ＫＬ、ｉＭｉ－ｎｉ－—ｆｏ？ｇｏ）１＂＾－＊＊－１１７１１７２．６０８１０４０１１７３．０厂＝２＊＾１」［（）］．１３７７３ｅｘｐ＝ｍ０．０４８ｍ／ｓ（２）计算长城的振动响应表３－８计算参数表２频率阶数自翻率／（Ｈｚ）ｆ＾ｆＡ［］ｊ动力放大系数随参与系数Ａ／厂１５２３＾ｉｉＪｊＳ２－１５．６９２．５５４０．４２４２．８８３２６１５３０２５５２．３４．１４．６．合计６．８４３．测试结果砖石结构的主体构造物在工业振动源的振动下最大水平横向ｒｍｏｘ：＾＝＾－＾２ＶＶ＝０．０４８Ｘ１－２７３＊ｌ＋０．４２４＊４＋０．２５５＊６＝０．１２５＜ｖｍａｘｒＹｉＹｊＰｊＶＶ（）（）（）［］．＝１小＝０．２１９ｍｍ／ｓ 胃２９Ｍ西南交通大学硕士研究生学位论文因为长城是个纵向连续无限长的主体构造物，因此按《古建筑防工业振动技术规范》计算的结果会比实际值偏大，按照既有线测试结果所计算的长城结构振动速度是容许振动速度０．４８倍，远远小于容许标准，说明按照既有线的振动水平，长城结构的主体是绝对安全的。３．５本章小结本章内容通过可能对沿线长城主体结构将产生的振动影响进行现场勘查测试技术研究，应用瞬态表面波法，结构纵波波速测试分别对相关测试地段进行了地层分层、地质参数的获取和最大容许振动速度的研究。－１．通过瞬态表面波法对实验地段的研究，将区域地层大致分为三层，其结果表３９所示，‘－表３９层结果．土地分￣＂＂“ｉｉ＾ｉｉ弾性模量层号泊松比阻尼比，，、／，、，、（ｍ）（ｍ／ｓ）（ｋｇ／ｍ３（ＧＰａ））－１０３．８３９２．０５０．２５２５０００．９６０．０５－２３．８７．５６１５．３０．２５２５００２．３７０．０５３＞７．５１１５４．２０．２５２５００８．３３０．０５２．结构纵波的波速测试法中，釆用超声波法对长城的主体结构的纵波进行现场测ｍ－试，其波速平均值为２５２６．８／ｓ。参照《古建筑防工业振动技术规范》ＧＢ／Ｔ５０４５２（２００８）对应可知，八达岭长城主体结构最大允许振动速度为０．２５ｉｎｍ／ｓ。３．工业振动技术规范在对长城本体耐震指标研究的过程中，因为《古建筑防》ＧＢ／Ｔ－（５０４５２２００８）中没有对长城等无限古建筑的特殊结构算式，因此将长城列为砖石结构，来计算砖石结构的主体构造物在振动源的振动下最大水平横向速度Ｖｍａｘ为０．１２５ｍｍ／ｓ，远远小于长城的最大容许振动速度０．２５ｍｉｎ／ｓ。为更详细的评估振动的影响一，本文拟釆用数值仿真技术，在下章中进行了深入的研究，以期达到客观评估的目的。 第３０１西南交通大学硕士研究生学位论文第４章长城振动评估数值模拟技术动力结构的荷载响应分析相比近几十年有了长足的发展，主要是由于两方面的原因一，这是由于实际工程的需要，例如原子能电站、水现、高层建筑在地震荷载作用下的动力分析、海洋平台在风、浪、流等荷载作用下的动力分析，以及各种机械设备在高速运转过程或冲击荷载作用下的动力分析等，这都是保证工程顺利实施必不可少３６一［］的步骤，，。另方面电子计算机以及数值分析方法、特别是三维有限单元法的发展使得不同复杂结构或机械动力分析问题不再棘手。高速列车引起的振动对长城本体而３７［］言，是典型的动力问题，，从有限元收到动态荷载的弹性形变着手项目组拟釆用国内外在工程应用上比较广泛的有限元数值模拟动力分析软件．ＡＮＳＹＳ，建立三维实体数值分析模型，研究拟建中的北京至张家口下穿隧道工程的运营对长城本体的影响。？４．１模拟技术简介北京至张家口城际铁路下穿險道工程对八达岭长城等古建筑的振动影响评价方法主要包括公式理论计算、现场试验分析和数值仿真模拟等三种方法前两种方法在工程应用中较难应用，，而数值仿真法如有限元法）方便、快捷只要模拟中所提供的（一计算和地质参数准确，般能获得较准确的结果可用于安全性方面的评估，项目设计并指导后期施工。有限元分析为实现铁路交通效率化、专业化和车辆轨道设计建＿立了丰富的背景知识理论Ｍ－。通过建立Ｕｎｉｖｅｒｓａｌｅｃｈａｎｉｓｍ的列车轨道三维模型，４】可以得出在列车行驶过程中［］，轮轨作用力在轨道上的应力响应。４．ＵＡＮＳＹＳ软件介绍，现在的各行业工程应用阶段中，都可以利用现代电脑技术大量进行模拟分析除一了电脑本身技术的不断发展和高性能的电脑更新换代之外，些大型建模软件和计算软件也在工程实践中得以不断完善，。在现阶段应用比较广泛的有限元分析软件中ＡＮＳＹＳ是工程设计中应用比较广泛的，其经济性相较而言也比较理想。ＡＮＳＹＳ软件Ｙ一是上世纪７０年代由美国ＡＮＳＳ公司自主研发的款功能非常广泛的有限元数值分析通用程序软件，广泛应用于国防工程、交通运输、土木和机械等众多科学领域。 第３１￥西南交通大学硕士研究生学位论文一ＡＮＳＹＳ把ＣＡＤ、ＣＡＥ、ＣＡＭ等技术集成于身、，可以满足用户从开始设计到计算到制造的全部过程的使用要求。４．１．２ＡＮＳＹＳ的分析过程４２ＡＮ一［］完整的ＳＹＳ分析过程程序般应包含前置处理、求解和后处理。现将其内容叙述如下：前处理（１）构建模型，输入几何参数；（２）选择单元类型；－３定义材料特性（）；（４）施加边界约束条件；？（５）施加载荷；．求解模块１计算外荷载向量（）；（２）形成有限元方程；（３）求解有限元方程；（４）计算应力、应变、位移、速度、加速度等信息。后处理将求解部分所得到的结果，通过，如：应力、应变、约束反力、位移、速度等信息电子处理和信息传输接口以多种不同方式把等位移图和等应力图示等展现出来。有限元分析程序的流程如下页图４－。１所示 胃３２＠西南交通大学硕士研究生学位论文工问题气Ｉ搜集相关资料决定分析项目获取材料的属性ｉ几何条件ｖ＾Ｉ建立有限元模型ＩＩ—￣＾、材料性质前置处理■ｆ施加界条件１．施加荷载条件＿Ｊ＼１Ｊ￣解题程序一求也解碰二有限曰七扭」１７Ｃ方程－八士口—后置处理挪］分析Ｊ结果显曰不、打印Ｊ▼—结果分析１Ｊ提出改进方法［丁问题得到解决４－图１有限元分析的流程 Ｍ西南交通大学硕士研究生学位论文４．１ＪＵｎｉｖｅｒｓａｌＭｅｃｈａｎｉｓｍ软件介绍Ｕｎ一ｉｖｅｒｓａｌＭｅｃｈａｎｉｓｍ是由俄罗斯幵发的，最新的款基于运动学和动力学仿真学４３［］的工程应用软件，简称ＵＭ。ＵＭ软件由俄罗斯布良斯克工业大学（ＢｒｙａｎｓｋＳｔａｔｅＴｅｃｈｎ－ｉｃａｌＵｎｅｖｅｒｓｉｔｙ）应用力学实验室研发，可以用来建立任何交通工程和机械运行系统的模型并且进行模拟，分析速度快，模拟结果准确。ＵＭ能够分析信息量巨大的４４［］通机械多维刚体联合系统，还能够分析精密复杂的刚柔稱合体系统，在交、航空航天、海洋勘察、石油开采以及国防工程等领域广泛应用。４．２模型的建立拟建的八达岭隧道下穿八达岭国家级风景名胜和居庸关长城核心区。在ＣＫ＋＋’６４＋９９０、ＣＫ６５３９０及ＣＫ６７４３０处三次下穿八达岭长城，三处隊道埋深分别为：１ｍ１４１－３５０ｍ１７ｍ，如表４１。，，所示一表４－１隨道下穿重要建（构）筑物览表‘洞顶覆里程区段下穿建（构）筑物名称土厚度围岩情况（ｍ）ＩＩ細岩，风化花岗岩ＣＫ６４＋９９０７＿Ｋ关长城１３５－ＣＫ６５＋３９０水关长城１４０雅围岩’风化花岗岩ＣＫ６７＋４３０八达岭长城１１７麗一列车、轨道、隧道、土体和长城结构之间的相互联系组成了个复杂的联合的动４５态親合［］系统，，要分析铁路开通运行时是否会对八达岭长城下方隧道稳定性造成影响４６［］－－－－首先应该建列车轨道隧道土体长城结构系统三维有限元计算模拟模型。本章中分别建立了如下两个不同模型来进行分析研究：一１－列车轨道三维子模型：基于列车轨道親合动力学的理论可知，当列车通过（）隧道时将会对随道产生振动激发，将对隧道结构上的车辆动荷载作为激振点，作用于４７４８［］［］动力模型，模拟计算，预测评估列车荷载对周边结构物主体所产生的振动响应，此模型可计算出当有激振源通过險道时，铁路对轮轨产生的动态竖向力和横向力。 胃３４西南交通大学硕士研究生学位论文２一山体一一轨道隧道长城结构子模型：基于列车轨道三维子模型算出来的轮轨（）、力作用，作为重要参数，用于在本子模型，计算出铁轨基础结构山体结构和长城结构的联合动力响应值。４－．２．１列车轨道三维子模型的建立１．模型的建立：４９一［］利用ＵＭ软件建立的机车三维空间模型、车辆空间模型、列和谐号列车整体模型和列车－轨道整体模型。２．轨道不平顺的分析：．轨道的不平顺从实际工程学上来讲，呈随机分布我们在轨道结构仿真模拟的时候，将其处理为呈平稳的各态随机分布过程，当机车作用于轨道上时，由于轨道不？同方向随机振动一平顺，会产生对轨道的，因此它是车辆轨道系统产生随机振动的激励源，以测试得出的轨道不平顺功率谱密度函数为基数，用三角级数法来构造轨道５１不平顺空间随机分布［］，其基本原理如下：轨道不平顺的空间样本可以表示为＃＼）ｘａ）设不平顺为平均值为０的平稳高斯过程，设置其功率谱密度函数为Ｓ（，）的随机抽样函数，用三角级数法：Ｎ＝ｓｉｎｘ＋）Ｋ＾ｉ？ｔ－式中，取平均值为０、标准差为的高斯随机变数，对于ｌ，２，．．．Ｎ来说，是＆一互相独立的？７１；是与各自独立的，０２范围内的同随机变数。其不平顺模拟步骤具体步骤为：（１）确定功率谱密度函数的上、下限频率值频率等分段数Ｎ，ｊｆＧ＝车速Ｖ和轨道等级参数、ｃｏＣｏ其中不平顺的空间频率和波长的关系为：ｉ２％ｒｋ。５２［］美国联邦铁路管理局ＦＲＡ提出了六级线路的轨道不平顺功率谱，分析结果拟用功 帛３５Ｍ西南交通大学硕士研究生学位论文？？％＝＝ｍ上下限频率＇率谱波为１．５２４ｍ３０４０．０２０６。．８，４．１２０７，Ｎ取为２５００，而车速是一个可变参数。（２）生成频率样本序列：＝－＾－—（０ｏ）＼（ｋＡａ＞＾＾＾）２？①一①＂＇＝－ｃｏ＋ｋ（、，ＩＮ＝（ｋｌ，２，．．．Ｎ）（３）生成功率谱样本序列０ＣＳＯ：Ｊｊｋ）严广＝（ｋｌ２．．．Ｎ），，（４）生成标准差序列．．ＶＮ＝（ｋｌ，２，．．．Ｎ）（５）生成髙斯随机变数ａｋａ＝ｎｏｒｍｒｎｄ＜７，（ｐ，，）＝（让１，之，．】）（６）生成均布随机序列相位差角＊＝ｕｎｉｆｒｎｄ０＾ｉ１Ｎ么（，，ｐ）（７）最后组装成轨道不平顺随机样本Ｎ＝ｋｌ－模拟得到的轨道不平顺样本曲线，如图４１所示。？ 第３６￥西南交通大学硕士研究生学位论文：Ｉ；ｊＩ４———－——－—－—；；４！．－＿．金＿：：＿＿／：：丨＿Ｉｍｆ＿ＹｆＷ‘Ｊｆ一ｌ———－—…冬ｌ零零ｔｉｔｆ１ｆ１？Ａ—．——Ｊ—－———．——ｊｊ？（ａ）轨道高低不平顺？ｔｍａ；Ｉ－－－？鋼十伟１１「亡：！：（ｂ）轨道方向不平顺４－图１轨道不平顺样本曲线３．ＵＭ仿真计算结果：－将计算得到的样本，用于列车轨道的三维仿真模拟测试中，由此得出轮轨力作－用力。动态轮轨力时程曲线，见图４２，将动态轮轨力作用于子模型２中。 胃３７西南交通大学硕士研究生学位论文■￣■■■■－．－■■Ｉ＊‘■ＩＩ‘１■‘－■—ＩｐＩｒＩｒ＊Ｓｉ１ｉ，如：；；ｉｊ１ｊ…—°■．■？？？？：？＾ＩＩＨ；ｊｉ［ＩＩ十■Ｉ－ｉＩ＊ｉ－ｉ１ｉＩ０００４００８０１２０２４０２０３２０＾．＞．０．１６０．２８０＾’ａ左轮垂向力）；！１１！■；；ｊ；；－－－－－－－－ｉｉｉ１！ｉ：＼ｊ■－ｊ】ｉ：ＩＩｉｉｔ．．．０．０４００８０２０２８００３６，４Ｑ．．１０．６０．２０．２４．３２０１ｂ）右轮垂向力 第３８页■西南交通大学硕士研究生学位论文■■■■■“—■■■■■ｒ１ＩｉｒＩＩＩＩＩ０．６ＩＩＩＪ［ＩＩＩＩＩ＂４－－－＂－＊■－Ｊ０．，ｉＪ１；｝１；－－—Ｊ－－■－－０．２ｊ：ｉｉｉＩ！ｉｉｉ、－４－？？－－■？－０．，＾；：ＩＪｊ｛；■－－－－－－－－－－－－－？－－－－＂－－－－－－－－－－－－－Ｏ．＾ｆ！ｒ｛ｉ１ＪＩ！＂ＩＩＩｔＩＩ，？ＩＩＩ？ＩＩｃ左轮横向力）－—■■■＿■１ＩＩＩ■ＩＩＩＩ，｜０＞６卢ＩｉＩＩｊ｝ＩＩＩＩ－－－－＂０－－－－－．４ｉ＼＼ｊｊｊＩｊ１Ｉ。口卜拳？屬？０２－－？－－－－－－．Ｉ：Ｉｉ：；ｉ：ｉ？．ｉ丨ｉ丨ｊ丨丨丨ｉ丨■０４Ｊ－－－－－－－＂－，：ｆ：：ｉｉ：！ｊ－－－－－－－？－￡．＆ｉ：ｉＨｉｉｉｉｉＩ？？ＩＩ）■？ＩＩＩ？ＩＩ■Ｉ？ＩＩ？Ｉｄ右轮横向力（） 第３颂西南交通大学硕士研究生学位论文＊．？１０丨丨丨丨丨ｉｉ丨丨ｉ＇‘■‘＇■＇＇＇＇全部轮对横向及垂向力图４－２动态轮轨力的时程曲线４一一一．２．２轨道隧道山体长城三维子模型的建立通过对拟建八达岭下穿八达岭名胜区和居庸关长城核心区隧道区域的现场踏勘，并结合各下隧道的埋深、纵断高程、洞顶覆土等地质参数和列车经过隧道时的行驶速５３［］Ｋ＋４度进行动力分析，决定其中选择最不利工况（里程Ｃ６７３０，隧道埋深１１７米）进行三维有限元动力仿真分析。．４．３模型参数的设置１．模型参数的设置－轨道隧道－山体－长城三维有限元模拟仿真，按照轨道作用力、險道埋深、山脉结构和长城本体大致形状等条件，利用ＡＮＳＹＳ建立１３５米长长城有限元模型。模型具体几何尺寸为９８ｍ（纵向）ｘｌＯＯｍ横向ｘｌ４２．１ｍ高度。在ＡＮＳＹＳ软件中，有限元模型（）（）中采用３Ｄ结构实体单元ＳＯＬＩＤ４５划分网格，网格边长为１５９９７２，．米单元数为６１节，点数为４４８８０－１。有限元模型如图４３所示。 页＿＿＾ＨＢ＿＿＾Ｈ議■国鼸匪關圖 第４顶西南交通大学硕士研究生学位论文２．动力计算参数的设置（１）车辆新建北京至张家口城际铁路北京北至昌平近期最大区段客流密度１２４４人万／年、客车５８对／日，远期区段最大客流密度１６４７万人／年，客车８０对／日。昌平至张家口近期最大区段客流密度２０２６万人／年、客车９１对／日，远期区段最大客流密度２６０３万人／年、１２２对／日。本线路旅客列车速度目标值：２００公里／小时以上。因此，本研究选择Ｈ３作为－４４和谐号ＣＲ）．２。研究对象（图４，其机车车辆参数见表图４－４本项目运行的机车车辆 豸Ｍ西南交通大学硕士研究生学位论文参数量值单位参数量值单位２车体质量Ｍｃ４００００ｋｇ二系弹寶刚度Ｋｓ０．８ｘ１０６Ｎ／ｍｉ—ｋ０ｘＮ－构架质量Ｍｔ３２００ｇ系阻尼系数Ｃｓ１．１０５ｓ／ｍ２ｗ２４００ｋｘ－轮对质量Ｍｇ二系阻尼系数Ｃｓ１．２１０５Ｎｓ／ｍ＾－２车体点头惯量Ｊｃ５．４７ｘ１０５ｋｍ２．５ｍｇ固定轴距１１２构架点头惯量．５Ｊｔ６８００ｋｇｍ构架中心距离２１２１７．３７ｍ一系刚度ｘＮ２５ｘ１０９，，２．０８１０６／ｍ轮轨接触弹賛刚Ｋｃ１．３Ｎ／ｍｌｉＣｓｌ（２）轨道：①铁路等级：客运专线；？．②正线数目：双线；’③旅客列车速度目标值：２００公里／小时以上；④最小曲线半径：５５００米，枢纽地区可适当减小；⑤最大坡度：２０％。，地形艰险地区可调整；⑥到发线有效长度：６５０米；：电力⑦牵引种类；⑥列车运行控制方式：自动控制；⑨调度指挥方式：综合调度集中。 胃４４Ｍ西南交通大学硕士研究生学位论文－３其它参数见表４：表４－３我国干线轨道结构参数参数量值单位参数量值单位质量ｍｒ６０ｋｇ／ｍ间距１０．５７ｍ．．，３轨枕，Ｋ／ｍ＂７８００ｇ质量３４０ｋ密度ｍｔｇ刚ｉｔ断酬Ａ７７．４５ｃｍ２１２０ＭＮ／ｍ钢轨，阻尼数道床－水平惯性矩Ｉ３２１７ｃｍ４ｆｇＯｋＮｓ／ｍｃｙ２ｘ‘０６１０ＭＰ弹性模量Ｅａ质量ｍｂ２７１８ｋｇｉ８０ＭＮ／ｍ刚数刚度系数ｋｇｏＭＮ／ｍｙ泛塾板路基．ｍ阻数ｉ５０ｋＮｓ／．－Ｐ且尼系数ｃ卯ｋＮｓ／ｍ．ｙ（３）土层参数：根据第三章，多道瞬态表面波法所测定的结果可知：将相关测试土层大概分为了三层４＾４表土层参数３层号层厚（ｍ）Ｖｓ（ｍ／ｓ）泊松比密度ｋ／ｍ弹性模量（ＧＰａ）阻尼比（ｇ）？１０３．８３９２．０５０．２５２５０００．９６０．０５２－３．８７．５６１５．３０．２５２５００２．３７０．０５３＞７．５１１５４．２０．２５２５００８．３３０．０５（４）險道参数：“”拟建京张城际铁路新八达岭險道穿越军都山，地形高低起伏较大，多呈Ｖ字型。一°°＞－地势中间高两侧低，最大相对高差４００ｍ。山体较险峻，天然坡度般在３０５０之间，５４［］部分地区接近垂直，險道穿越的山区大部分为花岗岩石体。險道口断面尺寸如图４－５所二长示。隨道通过地层包括白云岩，石英岩，中细粒．花岗岩、，细粒花岗岩以及侵入岩脉，除沟谷区段外，基岩基本出露。在考虑岩石强度５５］［经综合分析受地质构造影响程度、风化程度、埋藏深度、地下水等各种因素，，險－道正洞的围岩分级如表４５。 胃４５西南交通大学硕士研究生学位论文ｍ＾幽一：．Ｗｉ．－图４－５八达岭薪隧道断面图隧道断面围岩评价和分级如下图所示：表４－５随道正洞围岩评价和分级表５兮里程范围地层岩性Ｉｆ主要工程地质问题建议工程措施（ｍ）（ｍ）分级－ＣＫ５９＋００６白云險道进口段，强风化弱及时加强超前－１７５０３０ＩＶ风化，岩石风化较为严支护，加强监ＣＫ５９＋０８１质灰岩重，成碎块或块状控量测ＣＫ５９＋０８，岩体具加强监控量１３０白云节理裂隙发育２２５５ｍ层状层理，风化切割为测，制定合理ＣＫ５９＋３３６－８５质灰岩块状，地下水不发育衬砌时间ＣＫ５９＋３３６６８白云质灰及时加强超前３６５岩，，、石英ＩＶ岩性接触带岩体破碎支护加强监ＣＫ５９＋４０１－８０二长岩控量测ＣＫ５９＋４０１７０石英加强监控量４６５ｍ节理发育，岩体成块状测，制定合理ＣＫ５９＋４６６－８０二长岩衬砌时间ＣＫ５９＋４６６８０石英５９２５ＩＩ岩体较完整ＣＫ６０＋３９－１４３０二长岩 胃４６＠西南交通大学硕士研究生学位论文ＣＫ６０＋３９１３１０石英加强监控量６５０ｍ节理发育，岩体成块状测，制定合理ＣＫ６０＋４４－１３５０二长岩衬砌时间ＣＫ６０＋４４１２９０石英二长及时加强超前７８０岩ＩＶ，岩体破碎支，、花岗岩性接触带护加强监ＣＫ６０＋５２－１３１０岩控量测１ＣＫ６０＋５２１２８０加强监控量８５０花岗岩ｍ节理发育，岩体成块状测，制定合理ＣＫ６０＋５７－１２９０衬砌时间ＣＫ６０＋５７１１２０９５２０花岗岩ＩＩ岩体较完整ＣＫ６１＋０９－１２９０ＣＫ６１＋０９１１００加强监控量、０５１５花岗岩ｍ节理发育，岩体成块状测，制定合理ＣＫ６－１＋１４６１２９衬确时间ＣＫ６负地形，岩石节理发及时加强超前１＋１４６５０１１．１６０花岗岩ＩＶ育整，地下支护，加强监，岩体较完ＣＫ６１＋３０６－１２５水略发育。控量测ＣＫ６１＋３０６１２５加强监控量１２８０１花岗岩ｍ岩体较完整测，制定合理ＣＫ６１＋４８６－１９５衬砲时间ＣＫ６１＋４８６１９５１３１５７０花岗岩ｎ岩体完整防止岩爆ＣＫ６３＋０５６－４３０ＣＫ６３＋０５６２３０加强监控量１４９０花岗岩ｍ节理发育，岩体成块状测，制定合理ＣＫ６３＋－１４６２９０衬砌时间洞身穿越岩脉长度约－ＣＫ６Ｈ４０ｍ。岩石节理发育，加强监控量３１４６４０ｓｐｓＨｆ１５１１１４ＩＶ岩体成块石状，该段岩测，制定合理ＣＫ６４＋２６０－２３０体中地下水埋深较浅，衬砲时间地下水较发育。岩石节理发育，岩体极ＣＫ６４＋２６０２２斑状二长破碎，局部夹全风化透２Ｓ花岗岩镜体，该段岩体中地下ＣＫ６４＋８００－４４水富集。ＣＫ６４＋８００４０一加强监控量翔：壯４＾１７５０ＩＶ节理发育，岩体成块状测，制定合理ＣＫ６４＋８５０－８０花岗石衬砌时间 第４７￥西南交通大学硕士研究生学位论文ＣＫ６４＋８５０６０斑状二长断裂带边缘，节理发１８５０ｉｌｌ测，制定合理山／士花，？＾岩胃ＣＫ６４＋９００－９０石体成块状衬砲时间ＣＫ６４＋９００８０一：仲－ｋ＾翔１９１２４６ＩＩ岩体较完整■石＂ＣＫ６６＋－１４６１８０■■７４强斑状二长裂发２０６０山山ｍ；＾理Ｉ？，石ＣＫ６６＋２０６－花石育体成块状１０２衬砌时间—Ｃ＿０６６５加斑状长岩体破碎，岩２１２６０土＾，盟；漂蓋ＣＫ６６＋４６６－９０花岡石体昆水带控量测Ｃ腕６６９０强斑状长２２１４０三瓜＾黑望ｆ理，、ＣＫ６６＋６０６－育１２０衬碎］时１司ＣＫ６６＋６０６８０播件一４＾２３１０８０ＩＩ岩体较完整．ＣＫ６７＋６８６－花岗石１４８ＣＫ６７６８６节理－４８２４１０６１ＨＩ￥＾１测，制定合理ＣＫ＋花闻石发育，石体成块状６７８０６衬砌时间Ｃ＿。６９４２５３２。碎’石体富水带ＣＫ６８＋１２６－１１４花岗岩控量测弱风化，节理裂隙发ＣＫ６８＋，局部地段受构造作加强监控量１２６７０育２６７３２花岗岩ｎｉ用影响较为严重，岩体测，制定合理ＣＫ６８＋８５８－１４３成块状，该段岩体中地衬砌时间下水不发育。接触带，节理裂隙发育，山间谷底内第四系ＣＫ６＋覆盖层较厚，局部地段及时加强超前８８５８５０花岗岩２７８００ＩＶ受构造作用影响较为严支护，加强监ＣＫ－６９＋６５８１１５凝灰岩重，局部控量测，岩体成块状成碎块状，该段地下水位较高。弱风化，岩体受到构造ＣＫ６９＋６５８５０件重书＊裡劳杳加强监控里２８６６０凝灰岩ｍＳＳＳＳｋＳＳＳ测，制定合理石体中地ｉ＊ＣＫ７０＋３－１８１１５衬砲时间下水不发育。 第４８ｆ西南交通大学硕士研究生学位论文＋１及时加強ＳｈＢＵＣＫ７０３８＾－ｆｔｄ接］＊ｎｉｌ彳体；ｆｃ２９６０４５－６７凝灰岩ＩＶ破ｋ支护，加强监ＣＫ７０＋３７８控量测（５）４－４－长城参数主要根据现场实测资料，结果如图６与７所示。图４－６长城断面尺寸实测图图４－７八达岭长城实测断面 Ｍ４９Ｍ西南交通大学硕士研究生学位论文４．４模拟结论４．４．１研兄结果．将所需参数准确依次输入模型中进行模拟计算，如图所示下图为研究路线中所釆用的三个观测点位置在ＡＮＳＹＳ上的具体分布示意图。■＾９ｍＭ．Ｍ图４－８各观测点位置图 第５颂西南交通大学硕士研究生学位论文１，２．？＿．＿ＩＩＩ＾ＩｊＩＩ“．？目圖：，￣尋￣？？—？＾—：：——ＶｉｔｊｉＯｔ２３４５．Ｓｌ．．Ｓｔ．￥３Ｓ４．ＳＴＩＭＥ．－图４９观Ｘ－测点，１方向（长城纵向）速度时程曲线４＞＜ｍ图示说明：观测点１的Ｘ方向（长城纵向）的最大振动速度为０．７９１０／ｓ。ＩＩＸ？？ｉ；Ｉ，ｉ，ＩｙＩｉｕｉ．１１，１ｇＩ：：＝三三三三三三－：二＿Ｋ＿：ｚ＿‘ｄｉ２３４Ｓ．Ｓ１．Ｓ１＊Ｓ２ＵＳ４．ＳＴｘｎｅ－图４）－］０观测点１，Ｙ方向（长城竖向速度时程曲线＾ｘ：观测点１Ｙ方向０图示说明（长城竖向）的最大振动速度为．８３ｌ（ｙｍ／ｓ。 第西南交通大学硕士研究生学位论文，－＊－￣■ｉ「；２：、：：，，１．２－－４＾？一—１：：，｛１＾「．１？念．—”－一—，？，丨Ｉ式｜ｔ‘，，１＼：；．；ｉ１０１－ａ３４ｓ？Ｓ？崎各％＾？ｓ＾、？＆＊ｆＸＨＥ４－１－１观测点１图，Ｚ方向（长城横向）速度时程曲线－＞＜图示说明：观测点１的Ｚ方向长城横向的最大振动速度为１．２１０５ｍ／ｓ。（）“Ｉ，—．Ｓ—１—．？■“．＿ｉｋｌｉｋ２１ＬＬ］１１ｌ士｜ｊ？？■‘＼ＩＱ１２３４Ｓ．￥３．Ｓ３．￥４，ＳＴＩＨＳ４－１２２－图观测点，Ｘ方向（长城纵向）速度时程曲线４２０８＞＜１０ｍ／图示说明：观测点的Ｘ方向长城纵向）的最大振动速度为：．７ｓ。（ 第５２￥西南交通大学硕士研究生学位论文－■６ｉ１１：：二：＿＿＾二二＾＿＇‘■：％■？１ｊｊｉ‘‘０１Ｚ３＾Ｓ．．￥１．Ｓａ．Ｓ３．Ｓ４ＳＴＩＭＥ４－２－图１３观测点，Ｙ方向（长城竖向）速度时程曲线＊２０４＞＜ｌ（ｍ／ｓ图示说明：观测点的Ｙ方向（长城竖向的最大振动速度为．８ｒ。）ｔａｃｌ０？＊－Ｓ｜—２．－■＿＿，ｙＪ＾．１６．Ｉ＾－１．２．．；：Ｉ■Ｗｌｍ＿ＩｆｌＰｆｍ：：＝ｔｉｄｔｉＨｎＰｆｆ－１．２－．＿＿＿—ｉ—ｌｌ．＿＿一＿＿ＩＩ１：＇＇＜１％ｚ％？％■，Ｓ％，￥２．５ＳｉＳ崎啡谷ｒＸＨＢ－４－１４２Ｚ方图观测点，向（长城横向）速度时程曲线＿５２Ｚ１２＞＜１ｍ图示说明：观测点的方向（长城横向）的最大振动速度为．０／ｓ。 Ｍ５３＾西南交通大学硕士研究生学位论文＿＿！＿ＪＪｒ＆？．？－…，一…－一…一—鬥？◎－一一广－广广１？Ｉ■Ｉ“；‘０ｔ２，４Ｓ？Ｓ－Ｓ２－Ｓ尊１？￥４．ＳｆｌＨＥ４－－图１５观测点３，Ｘ方向（长城纵向）速度时程曲线４图示说明＞＜１ｍｓ。：观测点３的Ｘ方向长城纵向的最大振动速度分别为０．４５０／（）■＿ＮＮｎ１念＿｜．Ｉｍ？ｍｉｎｌｉｌｎｉ］ＭＪ１ＩｉｉＩｉｉｉｎｌｉＨｉ．．ｉｎｉｌ．ｍｙｊ冒＾｜Ｉ１？每—：＿…一一一．：一—：Ｉ－６—Ｉ？？Ｉ“‘‘，＾ｉＩ＼＾１２４Ｓ．Ｓ？Ｓ１．Ｓ２？．Ｓ３备４．ＳＴＩＨＥ－－图４１６观测点３，Ｙ方向〔长城竖向）速度时程曲线４ｘ图示说明：观测点３的Ｙ方向长城竖向）的最大振动速度为０．６４ｌ０ｍ／ｓ（ “第５顿西南交通大学硕士研究生学位论文＇１１１上—Ｉ．ｆＨＨ１１１１￣￣—－￣￣￣＾—ｉＪｒｔｈ４Ｈ‘ｆＩ？＾ａ＇－－ｒｃ－ｆｌａ＇ｗｇＭｖＭＨＭｉａａＨｍｍｍａｍｍａａｌｔｍｉＢｎｉｗｒｍ“ｗｉ＾ｅｘｓｔａｔｉｍＡｅｅｉＢｓＡｔａｕＨｉｗｕｆｃＷ—ｉｗ＾：：：：二通士細０１ｔ？４￥ＳＪ．，．．ＳＳ．ＳｔＳ１ＳｔＩＫＢ４－１－图７观测点３，Ｚ方向（长城横向）速度时程曲线５＞＜．图示说明：３的Ｚ方向（长城横向）的最大振动速度为：０８ｌ（ｒｍ／ｓ观测点；通过建立三维有限元仿真模拟模型，计算出长城在车辆动荷载作用下的振动速度，得到长城顶外侧观测点１、长城底（观测点２和长城中段顶（观测点３速度时程曲线。（）））－－各观测点位置见图４１。长城各观测点有限元仿真结果汇总见表４５。１．长城顶长城顶部位置观测点１：（）在列车荷载作用下，观测点１的Ｘ方向长城纵向、Ｙ方向长城竖向）和Ｚ方向（）（ｘ－ｘ－－（长城横向）的最大振动速度分别为：０．７９ｌ０４ｍ／ｓ、０．８３ｌ０４ｍ／ｓ和１．２ｘ１０５ｍ／ｓ；２．长城顶长城底部位置（观测点２）：在列车荷载作用下，观测点２的Ｘ方向（长城纵向）、Ｙ方向（长城竖向）和Ｚ方向ｘ－４ｍｘ－ｘ－长城横向的最大振动速度分别为：０．７８ｌ０／ｓ、０．８４１０４ｍ／ｓ和１．２１０５ｍ／ｓ（）；３．长城两侧中段位置（观测点３）：３Ｚ在列车荷载作用下，观测点的Ｘ方向（长城纵向）、Ｙ方向（长城竖向方向）和；ｘ－４ｍ／、０６４ｘｌ０－４ｍ／０８ｘｌ０－５ｍ长城横向的最大振动速度分别为：０，４５ｌ０ｓ．ｓ和．／ｓ；（）详细结果见表４－５ ．第５颂西南交通大学硕士研究生学位论文表４－６长城有限元仿真结果＂＂“￣“－ＸＹ－（Ｚ－方向Ｚ方向（长城纵方向长城竖（长城横位置评价指标．．－，向）向）向）－＂＂＾４＾ｘ０ｘ观测点１最大速度（ｍ／ｓ）０．７９ｌ０．８３ｘ１０１．２ｌｏ＇＇４＾２最大速度（ｍ／ｓ＞＜ｘ观测点）０．７８１００．８４ｘ１１．２ｌｏ．＂＂＂＾＇＾＾ｘ观测点３最大速度（ｍ／ｓ）０．４５ｘｌ００．６４ｘｌ００．８ｉｏ４．４．２结果分析表４－７有限元仿真结果汇总－Ｘ－方向Ｙ－方向Ｚ方向‘位置指标．标准？（长城纵向）（长城竖向）（长城横向）－最大速度４＇＾点１０ＸＩｘ０．２２ｎｕｎ／ｓ０．７９ｘ１０．８３１．２ｌ０ｍ／ｓ（）－－－４４５＾－最大速度－？，点２ｘｘ１０１ｘ０．２２ｍｍ／ｓ０．７８１００．８４．２１０ｍ，／ｓ（）最大速度－４－４－５＾，点３０ｘｘｘ１．２２ｍｍ／ｓ．４５１００．６４１００．８００（ｍ／ｓ）根据不同三维动力仿真模型结果，分析了新建的京张城际铁路幵通运营后引起旳－５。振动对八达岭长城的影响，结果汇总见表４列车通过下穿險道时，会对上方的长－６可知城产生振动，其最大振动速度点如表４，将出现在观测点２的Ｙ方向，为４０．８４ｘｌ０ｍ／ｓ，但满足《古建筑防工业振动技术规范》限值。４．５本章小结Ｕｎ－本章通过ｉｖｅｒｓａｌＭｅｃｈａｎｉｓｍ软件建立起列车轨道的三维动力仿真模型，并依此求出轮轨作用力，并将轮轨作用力作为中间参数，利用ＡＮＳＹＳ建模软件，建立了三维有限元模型，进行了长城振动影响模拟，得出了在三个不同测试位置点上，Ｘ 胃５６￥西南交通大学硕士研究生学位论文（长城纵向）、Ｙ（长城竖）、Ｚ（长城横向）方向上的最大振动速度点向，经过图标分析计算可知：列车通过时引起长城的振动速度最大位置出现在观测点２的Ｙ方向，为０．８４ｘｌｒＷｓｓ（，但满足《古建筑防工业振动技术规范》所规定的０．２５ｍｍ／限制，因此根据三维有限元模型模拟出来的结果也符合规定标准。 ＿５７西南交通大学硕士研究生学位论文结论对于本文所涉及到的实体工程，本文采用了多种技术方法来研究下穿铁路对长城主体的振动影响。包括理论计算，实际测试和有限元模拟分析等方法，以最不利工况进行分析。得出结果如下＿１、通过瞬态表面波的超声波测试，获取得到测试地段的地质参数，将土地分为三层，并且应用纵波测试，对比《古建筑防工业振动技术规范》，得出长城主体的容－许振动速度值，远远小于标准中规定的限值。２、通过《古建筑防工业振动技术规范》中的公式和相关地质参数的获取，计算出长城主体的容许振动限制为０．２５ｍｍ／ｓ，小于标准中规定的限制。３－一一一、通过建立列车轨道三维子模型和轨道隨道山体长城三维子模型的建立，进行ＡＮＳＹ卩和ＵＭ的三维模拟仿真计算，可知列车通过險道时，对长城产生的最大‘＾振动速度点出现在２Ｙ方向上＞＜／工业振动技术规，其值为０．８４ｌ（ｒｍｓ，满足《古建筑防范》规定。从以上结果分析可知，本文所涉及到的工程项目不会对长城本体造成振动影响，完全可行。文章中还可以得出关于有关此类问题的建议如下：１、建筑物的容许振动速度和容许振动限制是评估主体是否收到振动影响的首要参数，应通过测试和理论计算得出。一２、爆破地震效应是个相对而言比较繁复的现象，其对于沿线临近建筑物的破坏响应必须要根据多方面的因素来共同评估，例如频率、幅值值、纵波传播速度等地质因素和幵挖爆破技术选择等参考条件。３、古建筑结构主体有影响的工程在施工中，应该对建筑物进行振动监测，在振动感应最强烈并且易造成损伤的部位增加监测设备和频率，这样测出来的最大容许振动值将作为评判建筑物是否受到影响的主要指标。４、对于下穿險道振动对上方结构主体造成的影响，应该采用多种方法进行评估，从理论计算到数值模拟的多重验证，才有验证效应。 第５８￥西南交通大学硕士研究生学位论文致谢随着论文的即将完成，也标志着我硕士研究生三年时光的完结，回忆这三年，感慨颇多一，幕幕往事浮现在眼前。首先－，我要感谢我最尊敬的黄涛导师的，感谢亲爱的黄涛老师对我的关心，对我帮助和支持，我的导师不仅在学习和研究中让我受益良多，而且还有很多良好的品质和智慧值得我去学习。我要感谢我的同门师兄弟们，感谢彭道平师兄，在平时的工作和学习中，遇到不懂的难题，总要麻烦他们帮忙。另外，我还要感谢我们班上的同学们，特别是我的三个室友，杜麒麟，杜鸿杰和李晓，他们不仅是我的同学，还是室友，是一辈子的好朋友，我们都处在即将毕业的时刻，有大家的陪伴，让我相信，在今后的生活和工作中一，我们起遇到的困难会是支持我们走向光明未来的粘合剂，希望我们的友谊天长地久：？硕士研究生三一年，眼前浮现的往事就像刚刚发生在昨天样，我们充满了笑和泪，一也充满了坎柯与幸福，我要感谢那些所有路陪我经历的人，谢谢你们的关怀和指引。谢谢我们的相互扶持。 胃５９西南交通大学硕士挤究生学位论文参考文献１．周云，王伯生．行驶列车引起的周边建筑物振动分析．振动与冲击．２００６，２５１［］（）２－．楼梦麟，李守继，丁洁民等．０５，Ｐ０．地铁环境中房屋浮置地板隔振分析结构工程师．２０１Ｐ１４［］［３］．秦德颇，秦讽英．２１世纪文物建筑保护问题的建议．河南建总古建项目部［４．徐建．古建筑振动控制技术研究现状及发展建议．中国机械工业集团有限公司．２０１０］５．ＰｈｉｌｉＭ．Ｍｏｒｓｅ，ＷｊｒａｔｉｏｎａｎｄＳｏｉｍｄ．Ｏｒｉｉｎａｌｌｂｌｉｓｈｅｄｉｎ１９３６．［］ｐｇｙｐｕ６－．田春芝，１．地铁振动对周围建筑物影响的研究概况．铁路节能环保与安全卫生．２０００［］（）７．夏禾，吴萱，于大明．城市轨道交通系统引起的环境振动问题．北京交通大学学报．１９９９，２３４［］（）［８］．申跃奎．地铁激励下振动的传播规律及建筑物隔振减振研究．同济大学．２００７９－．陈瑞春［］．西安地铁列车振动对钟楼影响的研究．北京交通大学．２００８１０．［．潘复兰古建筑工业振动的研究．文物保护与考古科学．２００８，２０］（）工程容许振动标准５０８６８－１１．建筑．２０１３［］ＧＢ１２．杨先建，潘复兰．环境振动中古建筑的防振保护．机械工业部第四设计研究院［］１３．王光．．．１９７８［］远建筑结构的振动北京科学出版社１４．，，郑胜蓝等．文物保护与考古科学．２０１３，（１［］马蒙刘维宁．古建筑振动标准分级探讨）－１５．ＬＩＮＧＹａｎｔｉｎＧＡＯＢｏＳｔｕｄｏｎＳｈｏｃｋＡｂｒｔｉｏｎＭｅａｓｕｒｅｓｆｏｒＤｏｕｂｌｅｌａｎｅＨｉｈｗａｕｎｎｅｌｓｉｎ［］ｇ，，ｙｓｏｐｇｙＴＨｉｇｈＥａｒｔｈｑｕａｋｅＩｎｔｅｎｓｉｔｙＲｅｇｉｏｎｓ（ＳｃｈｏｏｌｏｆＣｉｖｉｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＳｏｕｔｈｗｅｓｔＪｉａｏｔｏｎｇＵ１Ｃｉｎａ－ｎｉｖｅｒｓｉｔＣｈｅｎｄｕ６００３１ｈ．Ｔｉｉｎｎｅｌｔｒｔｉｏ．２００８４ｙ），ｇＣｏｎｓｕｃｎ，１６．茅玉泉．交通运输车辆引起的地面振动特性和衰减？建筑结构学报．１９８７１［］（）１７．Ｐ．ＧＲＯＯＴＥＮＨＵＩＳＦｌｏａｔｉｎｔｋｌｉｌｉｆｉｌＪｌｏｆＳｏＶｉｂｒａｔｉｏｎ．Ｖｏｌｕｍｅ．ｒａｃｓａｂｓｏａｔｏｎｏｒｒａｗａｓｏｕｒｎａｕｎｄａｎｄ［］ｇｙ５１ｕｅｒ１－４４Ｉｓｓ３８Ａｉｌ９７７Ｐａｅｓ４４３８，，ｐ，ｇ１８．陈实，徐国彬，高．．．１９９８，［日列车振动对铁路沿线结构物影响的动力分析北京交通大学学报］４（）１９．汪宏．城市轨道交通工程对文物振动影响评价标准的研究．中铁第四勘察设计院集团有限公司［］工处．２０１０－－２０－ｗｅｎ．ＩＳｈｅｎＳＵＮＪｉｎｚｈｏｎＨＥＨｒｏｒｅｓｓＩｎＧｅｏｈｓｉｃｓ．２００２０４［］Ｑｇ，ｇ，ｕａ．Ｐｇｐｙ２１生文２００２，（４［．祈，孙，何华等．瑞雷波勘探的研究现状及展望．地球物理学进展．）］进忠２２．陈昌彦，白朝旭．．地球物理学，宋连亮等多道瞬态瑞雷波技术在公路采空塌陷区探测中应用［］－进展．２０１０２，Ｐ７０７０８年期１２３．，北京［］靳洪晓．瞬态面波ＣＴ研究原理及其岩土工程勘探应用．硕士学位论文：中国科学院地质研究所．１９９９１２４．李哲生．瞬态多道瑞利波勘探技术在岩土工程勘察中的应用．工程勘察．９９６年３期［］ 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’Ｍ６２＾西南交通大学硕士研究生学位论文．攻读硕士学位期间参与的主要工程１、２０１２年１０月参与完成了四川邮电学院教学楼整改环评报告表的编制工作。２、２０１３年４月参与完了成都锦华薇阁ＫＴＶ环评报告表的编制工作。３、２０１３年９月参与编制了扎赉特旗至江桥铁路建设环评报告的编制工作。４、２０１３年１１月参与了伊春市铁路建设项目环评报告的编制工作。５、２０１４年１月完成了四川省南充市学院西街项目环评编制工作做。６、２０１４年４月参与编制了四川省广安市宏威化工项目环评报告的编制工作。