武汉岩土所助力长江新城-解决深开挖河道高铁运营安全关键问题

　　长江新城府澴河综合整治工程是其核心区防洪安全的重要保障，新挖河道开挖深度大、范围宽，不可避免地对运营铁路（沪蓉铁路、京广铁路、丹水池联络线、京广高铁、滠武联络线）造成影响。由于运营高铁变形控制标准非常严格（2~3mm），府澴河区域性卸载扰动对铁路桥墩毫米级变形影响成为项目实施的关键技术难题。

　　中国科学院武汉岩土力学研究所与中铁大桥院受长江新城建设集团委托，系统开展科研论证工作：（1）通过现场取样反复加-卸载试验，弄清了历史应力水平、卸载比对压缩-回弹变形的影响规律；（2）提出了考虑应力水平和卸载比的上拱分析方法，实现了卸载变形计算精度由公分级向毫米级提升；（3）开发了基于应力水平追踪的模型参数动态调控程序，在大型商业软件中实现了所提出新方法；4）开展了国内最大规模的“深开挖河道铁路桥墩微上拱特性全尺寸试桩试验”，真实再现了区域性卸载扰动下既有铁路桥墩毫米级上拱变形规律及范围，有力地验证了所提新方法的可靠性和科学性。 

　　研究成果为长江新城府澴河综合整治工程提供了关键性的支撑材料，得到了武汉铁路局、长江水利委员会等相关管理单位的充分认可，在保障既有高铁运营安全的前提下为府澴河整治工程提供了最大行洪空间。 

图1   反复加-卸载变形规律（粉质粘土） 

图2  压缩-回弹变形规律统一数学模型  

图3  深开挖河道铁路桥墩微上拱特性全尺寸试桩试验 

图4 京广高铁段河道开挖设计断面 

（文/图 土体相互作用组）