3.3.3.1 数值计算参数
（1）模型试验选取竖井开口率从小到大为 6.7%，15%，21%，而缓解气动效应的效率随着开口率的增加在逐渐降低，以此为依据，并参考以往的研究成果，选取竖井开口率为10%，来进行数值计算。
（2）隧道减压竖井合理位置按式（1.2-1）计算确定。
针对车站隧道的长度为 3 700 m 的隧道减压竖井的位置布置如图 3.3-14 所示。
图3.3-14 美兰机场车站隧道减压竖井布置（施工图设计方案）（单位：m）
① 取隧道长度 L＝3 700 m，取最不利时的列车速度 250 km/h 代入上述公式，得到待定竖井至长度为 1 390 m 端隧道洞口的距离为：972.1 m＜Xs＜1 253.8 m。
以三亚端隧道洞口作为出口，确定竖井 3 距离出口 980 m，在上述合理位置范围内。
② 考虑到车站隧道空间的扩大，故把车站隧道渐变扩大段起点作为隧道的出口点考虑，以三亚端隧道作为隧道长度，即 L＝1 390 m。取最不利时的列车速度 250 km/h 代入上述公式，得到待定竖井至隧道出口距离为：365.2m＜Xs＜471.0 m。
由于现场条件限制，结合Xs下限 365.2 m，向小里程方向调整 15.2 m，确定竖井4距离出口为350 m。
③ 考虑到车站隧道空间的扩大，故把车站隧道渐变扩大段起点作为隧道的入口点考虑，以海口端隧道作为隧道长度，即L＝1 570 m。取最不利时的列车速度 250 km/h 代入上述公式，得到待定竖井至隧道入口的距离为：412.5 m＜Xs＜532.0 m。
由于现场条件限制，结合Xs下限 412.5 m，为保持与竖井4的一致，向大里程方向调整62.5 m，确定竖井1距离入口距离为350 m。
④ 考虑到车站隧道空间的扩大，故把车站隧道作为隧道的入口点考虑，同样根据波的叠加原理，把竖井处作为隧道的分界点，以竖井1到车站渐变段终点为隧道长度，即L＝1 220 m。以最不利时的列车速度250 km/h代入上述公式，得到待定竖井至竖井1的距离为：320.5 m＜Xs＜413.4 m。
根据现场实际，结合Xs上限 413.4 m，向大里程方向调整 36.6 m，确定竖井2距离竖井1为450 m。
4座竖井的位置综述如下：
隧道入口侧设置两个减压竖井，减压竖井位置：
距离隧道入口350 m，竖井高度5 m；
距离隧道入口800 m，竖井高度4 m。
隧道出口侧设置两个减压竖井，减压竖井位置：
距离隧道出口350 m，竖井高度5 m；
距离隧道出口980 m，竖井高度6 m。
3.3.3.2 变更设计减压竖井参数设置
针对变更设计后车站隧道的长度为 4 600 m 的隧道减压竖井的位置布置如图3.3-15所示：
图3.3-15 美兰机场车站隧道减压竖井布置（变更设计方案）（单位：cm）
同理，对竖井位置进行确定如下：
（1）取隧道长度 L＝4 600 m，取最不利时的列车速度 250 km/h 代入上述公式，得到待定竖井至隧道洞口DK21＋300的距离为：1 208.5 m＜Xs＜1 558.8 m
以较长隧道端 DK21＋300 作为入口，结合现场实际，确定竖井DK20＋044距离入口1 256 m，在上述合理位置范围内。
（2）根据波的叠加原理，把竖井处作为隧道的分界点，在大里程隧道端（2 366 m 端），取隧道长度为洞口 DK21＋300 距离竖井 DK20＋044 的长度，即L＝1 256 m，取最不利时的列车速度 250 km/h 代入上述公式，得到待定竖井至隧道洞口DK21＋300的距离为：330.0 m＜Xs＜425.6 m。
根据现场实际，结合Xs上限425.6 m，向小里程方向微小调整0.4 m，确定竖井DK20＋874距离入口426 m，基本在上述合理位置范围内。
（3）同样根据波的叠加原理，把竖井处作为隧道的分界点，在大里程隧道端（2 366 m端），根据现场实际情况，在竖井DK20＋044和渐变过渡终点DK18＋934中点附近，得到竖井DK19＋317.5的位置。
（4）考虑到车站隧道空间的扩大，故把车站隧道起点DK18＋800作为隧道的出口点考虑，以DK16＋700到DK18＋130作为隧道长度，即L＝1 430 m，取最不利时的列车速度 250 km/h，代入上述公式，得到待定竖井至隧道洞口DK16＋700的距离为：375.7 m＜Xs＜484.6 m。
由于现场条件限制，结合Xs下限 375.7 m，向小里程方向调整 21.7 m，确定竖井 DK17＋054距离洞口DK16＋700为354 m。
（5）考虑到车站隧道空间的扩大，故把车站隧道作为隧道的出口点考虑，同样根据波的叠加原理，把竖井处作为隧道的分界点，以竖井DK17＋054到车站起点 DK18＋130，即 L＝1 076 m，取最不利时的列车速度 250 km/h 代入公式，得到待定竖井至竖井DK17＋054的距离为：282.7 m＜Xs＜364.6 m。
根据现场实际，结合Xs上限 364.6 m，向大里程方向调整 81.4 m，确定竖井DK17＋500距离竖井DK17＋054为446 m。
3.3.3.3 数值计算工况
前面研究表明，车站内会车，同时到发线停靠列车时，为最不利工况，因此，数值计算中的工况为：竖井开口率为 10%，地下车站内到发线停靠列车，列车在站内会车。施工图设计计算工况（隧道全长 3 700 m）共 3 组，针对模型试验得到的竖井参数，模拟列车运行速度分别为 160 km/h、200 km/h、250 km/h时，确定车站隧道最不利会车工况。变更设计计算工况（隧道全长 4 600 m），仅对列车运行速度为 250 km/h 进行模拟。运营工况取一种，即洞身设置减压井，无屏蔽门，无缓冲结构，站内会车情况。如表3.3-10、表3.3-11所示。在施工图设计计算工况下，站内测点设置在距离车站中心线 6.58 m 处，隧道内测点设置在隧道边壁上。在变更设计计算工况下，站内测点设置在距离车站中心线5.5 m处，隧道内测点设置在隧道边壁上。
表3.3-10 数值计算参数
续表
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表3.3-11 设置减压竖井工况
3.3.3.4 计算结果分析
通过对车站隧道两端隧道设置减压竖井后，列车在车站隧道会车情况下，车站内压力波动情况的数值分析，结果表明：
1.施工图设计方案计算结果分析
（1）设置竖井后，在列车经过竖井后，会形成二次压缩波；二次压缩波对竖井前方测点（DK16＋690、DK17＋290）没有影响，但是会在竖井后方测点处产生明显二次压力峰值。
（2）减压竖井的设置可以在一定程度上降低车站隧道内压力的峰值。
图3.3-16与表3.3-12是在设置减压竖井以后与未设置减压竖井情况下，车站隧道内的压力峰值，可以看出：设置减压竖井可以将压力峰值降低10% 左右。
图3.3-16 有无竖井情况下站内压力峰值对比曲线（站内会车）
表3.3-12 有无竖井情况下站内压力峰值（站内会车）
（3）减压竖井的设置可以将车站内的压力梯度降低10%～20%，如图3.3-17、表3.3-13所示。
图3.3-17 有无竖井情况下站内压力梯度峰值曲线
表3.3-13 有无竖井情况下站内压力梯度
（4）减压竖井的设置可以在一定程度上降低车站隧道内的站台风速，可以下降10%～20%。如图3.3-18、表3.3-14所示。
图3.3-18 有无竖井情况下站台最大风速曲线
表3.3-14 有无竖井情况下站台最大风速
注：上述风速测点为车站中点，距车站中心线6.58 m。
（5）设置竖井后，车速为 160 km/h、200 km/h、250 km/h时，车站内的压力波动值满足初步拟定的瞬变压力标准3.0 kPa/3 s，如图3.3-19、表3.3-15所示。
图3.3-19 有无竖井情况下正线最大瞬变压力曲线
表3.3-15 有无竖井情况下正线最大瞬变压力
2.变更施工图设计方案计算结果分析
（1）减压竖井的设置可以在一定程度上降低车站隧道内的压力峰值。
当车速为 250 km/h 时，变更施工图设计方案（总长 4 600 m）与施工图设计方案（总长3 700 m）在有无设置竖井的情况下的对比如表3.3-16所示，可以看出：设置减压竖井可以将压力峰值降低10% 左右。
表3.3-16 有无竖井情况下站内压力峰值（站内会车，v＝250 km/h）
（2）减压竖井的设置可以将车站内的压力梯度降低10%～20%，如表3.3-17所示，可以看出，站内的压力波动满足初步拟定的3 kPa/3 s的舒适度标准。
表3.3-17 有无竖井情况下站内瞬变压力对比（站内会车，v＝250 km/h）
（3）减压竖井的设置可以在一定程度上降低车站隧道内的站台风速，可以下降10%～20%，如表3.3-18所示。
表3.3-18 有无竖井情况下站台最大风速对比（站内会车，v＝250 km/h）
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