盾构下穿高铁路基模型试验系统设计

为更好地指导盾构下穿既有高铁路基设计与施工，以拟建石家庄轨道交通4号线下穿京广高铁京石段为背景，基于相似比对试验箱尺寸、地层与结构相似材料物理特性、试验监测系统、盾构掘进设备进行研究，使其能够在“盾构-土体-既有结构”系统下开展多种形式研究，为盾构下穿既有高铁路基设计与施工提供技术支持。结果表明，设计较大室外模型试验时，为保证材料填筑及后期试验对试验箱不产生较大侧向变形影响，模型箱应采用较大刚度材料制作；结构相似材料配制中弹性模量对试验影响较大，结构相似材料配制以控制弹性模量为主，最终选取325R水泥、细砂、橡胶粉与聚丙烯纤维配制结构材料；隧道埋深是影响既有高铁路基竖向位移的主要因素，因此可在其他条件不变情况下，改变隧道拱顶距管桩底部距离，改变“盾构-土体-既有结构”模型，探究埋深对既有高铁路基竖向位移的影响。本试验设计可为类似模型试验的开展提供参考。