【碩士】地裂縫活動環(huán)境下的土層地鐵隧道相互作用數值模擬【2009】

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內容簡介

　　學科專業(yè)：地質工程　　授予學位：工學碩士　　學位授予單位：長安大學　　學位年度： 2009年　　地裂縫是西安地區(qū)典型的地質災害，其工程致災狀況十分嚴重，尤其是對西安市正在建設的地鐵1號線和2號線的施工及安全運營影響較大。由于以往對地裂縫的研究主要集中在其成因機理及活動規(guī)律等方面，關于地裂縫活動時地層與結構相互作用的問題研究很少。因此對該問題進行系統(tǒng)深入的研究，會使地裂縫的研究成果與工程建設的結合更加緊密，將為西安其他各條跨地裂縫的地鐵隧道的防災設計提供理論和技術指導?！　”疚囊晕靼驳亓芽p地質災害為背景，選擇已經開工建設的地鐵1、2號線為研究對象。在現有研究資料的基礎上分析西安地裂縫帶可能引起的地鐵隧道變形破壞模式；建立了地裂縫活動時地層與地鐵隧道的相互作用模型；假定沒有地裂縫作用時，使用荷載結構法對馬蹄形分段式隧道的內力進行分析；利用有限元軟件MARC對地鐵隧道與地裂縫在不同交角(900～300變化)情況下的力學效應進行了模擬，得出了隧道及周圍土體的變形及應力變化規(guī)律。結果表明在不同交角情況下隧道分段處均有錯臺現象，而且基本在地裂縫帶處的豎向位錯量較大，并且還伴隨有水平位錯發(fā)生，在小交角情況下，水平位錯量較大，因此應對結構加強防水。通過將數值模擬結果與荷載結構法計算結果的比較，討論了地裂縫活動對隧道結構內力的影響。　　通過詳細的對比分析得出：地裂縫與地鐵隧道交角500時地鐵隧道破壞最嚴重，且對周圍土體影響較大，垂直相交時對地鐵隧道結構最為有利，且對周圍土體影響較小?！　?

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