【硕士】基于Biot固结理论的软土地铁隧道渗漏沉降分析【2006】

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内容简介

　　学科专业：水文学及水资源　　授予学位：工学硕士　　学位授予单位：同济大学土木工程学院　　学位年度： 2006年　　随着城市地铁隧道的大量投入使用，软土地铁隧道的渗漏和长期沉降问题受到越来越多的关注。隧道的渗漏常常会引起地铁隧道所处地层产生固结沉降，从而导致地铁隧道沉降。地铁的不均匀沉降会使地铁隧道产生弯曲变形，进而导致隧道接缝的张开，而接缝的张开量超过一定限度不仅对隧道结构的接头防水构成威胁，而且也会加速沉降，从而影响地铁运行的平整、行车安全和乘坐的舒适性。　　本文在调研有关文献的基础上，介绍了上海地区软土地铁隧道的渗漏和沉降的现状，以及渗漏固结分析方法和地铁隧道渗漏沉降研究的现状。本文基于Blot固结理论，着重对隧道渗漏导致的软土地铁隧道及地面沉降进行了计算和分析。　　本文的研究工作主要包括：　　1．隧道渗透系数比对隧道及地面沉降的影响。分别针对隧道四周均匀渗漏、下半侧渗漏以及上半侧渗漏与设置和不设置浸润面的工况下，计算和分析了地铁隧道渗流量、渗漏速度以及地面和隧道的沉降，并得出了隧道渗漏、隧道及地面沉降与地铁隧道在不同的渗透系数比情况下的关系。　　2．计算和分析了隧道及地面沉降与土体弹性模量之间的关系。结果表明隧道渗透系数比在1．0--0．01时，隧道及地面的长期渗漏沉降与土层弹模成反比的关系。　　3．计算和分析了土体蠕变、隧道漏泥和地下水位下降对地铁隧道渗漏沉降的影响。　　4．研究了渗透系数随有效应力变化时，软土地铁隧道的渗漏沉降。计算结果表明，考虑渗透系数变化时，隧道的渗漏量、渗漏速度、隧道及地表沉降均比不考虑渗透系数变化时要小。　　5．对计算结果与隧道实际沉降值进行了对比分析和讨论。　　6．总结并讨论了软土地铁隧道的渗漏沉降的防治对策。　　

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