【硕士】西安地铁隧道穿越地裂缝的模型试验研究【2008】

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内容简介

　　学科专业：地质工程　　授予学位：工学硕士　　学位授予单位：长安大学　　学位年度： 2008年　　西安的地铁将穿越11条地裂缝，国内外在地铁工程的建设史上，并没有在此类场地建设地铁的先例，更没有规范规程可循。研究地裂缝对地铁隧道结构的作用机理和破坏模式，对西安地铁的建设具有一定的工程意义。　　为了研究地铁隧道穿越地裂缝段时，在地裂缝活动时的受力模式及其周围土体的压力的变化形式，利用自建的试验平台，进行了两种类型地铁结构穿越地裂缝的物理模型试验，分别是整体式隧道结构和分段式隧道结构。由试验结果可知，地裂缝的活动对穿越裂缝带的整体式隧道结构的影响范围主要在地裂缝附近两侧，尤其对下盘靠近裂缝带结构的影响最大，在地裂缝带附近结构顶部受拉，底部受压；对于穿过地裂缝的分段式结构，地裂缝活动对隧道结构的影响也集中在裂缝附近，与整体式隧道结构不同，分段式结构的位移较大，结构内力相对整体式较小，上盘土体中的结构受到纵向挤压作用。　　跨地裂缝的整体式隧道结构将阻止结构顶部一定范围内的岩土体向下运动，而结构两侧下降的土体对结构顶部的土体将产生向下的拖拽作用，这会极大地增大隧道结构顶部的竖向围岩压力；分段结构模型衬砌对其周围的围岩压力影响不大，在地裂缝活动时分段结构在地裂缝上盘部分随着上盘土体整体沉降，对其周围围岩产生阻碍作用较小。　　利用有限元软件对整体式模型进行数值模拟，将数值计算的结果与物理模型试验的结果进行比较，结果显示其位移、应力、应变等变化规律具有一致性。　　

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