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

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　　學(xué)科專業(yè)：地質(zhì)工程　　授予學(xué)位：工學(xué)碩士　　學(xué)位授予單位：長(zhǎng)安大學(xué)　　學(xué)位年度： 2009年　　地裂縫是西安地區(qū)典型的地質(zhì)災(zāi)害，其工程致災(zāi)狀況十分嚴(yán)重，尤其是對(duì)西安市正在建設(shè)的地鐵1號(hào)線和2號(hào)線的施工及安全運(yùn)營(yíng)影響較大。由于以往對(duì)地裂縫的研究主要集中在其成因機(jī)理及活動(dòng)規(guī)律等方面，關(guān)于地裂縫活動(dòng)時(shí)地層與結(jié)構(gòu)相互作用的問(wèn)題研究很少。因此對(duì)該問(wèn)題進(jìn)行系統(tǒng)深入的研究，會(huì)使地裂縫的研究成果與工程建設(shè)的結(jié)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(zāi)設(shè)計(jì)提供理論和技術(shù)指導(dǎo)?！　”疚囊晕靼驳亓芽p地質(zhì)災(zāi)害為背景，選擇已經(jīng)開(kāi)工建設(shè)的地鐵1、2號(hào)線為研究對(duì)象。在現(xiàn)有研究資料的基礎(chǔ)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(dòng)時(shí)地層與地鐵隧道的相互作用模型；假定沒(méi)有地裂縫作用時(shí)，使用荷載結(jié)構(gòu)法對(duì)馬蹄形分段式隧道的內(nèi)力進(jìn)行分析；利用有限元軟件MARC對(duì)地鐵隧道與地裂縫在不同交角(900～300變化)情況下的力學(xué)效應(yīng)進(jìn)行了模擬，得出了隧道及周圍土體的變形及應(yīng)力變化規(guī)律。結(jié)果表明在不同交角情況下隧道分段處均有錯(cuò)臺(tái)現(xiàn)象，而且基本在地裂縫帶處的豎向位錯(cuò)量較大，并且還伴隨有水平位錯(cuò)發(fā)生，在小交角情況下，水平位錯(cuò)量較大，因此應(yīng)對(duì)結(jié)構(gòu)加強(qiáng)防水。通過(guò)將數(shù)值模擬結(jié)果與荷載結(jié)構(gòu)法計(jì)算結(jié)果的比較，討論了地裂縫活動(dòng)對(duì)隧道結(jié)構(gòu)內(nèi)力的影響?！　⊥ㄟ^(guò)詳細(xì)的對(duì)比分析得出：地裂縫與地鐵隧道交角500時(shí)地鐵隧道破壞最嚴(yán)重，且對(duì)周圍土體影響較大，垂直相交時(shí)對(duì)地鐵隧道結(jié)構(gòu)最為有利，且對(duì)周圍土體影響較小。　　

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