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西安地铁4号线跨越地裂缝灾害研究
| 论文题名： | 西安地铁4号线跨越地裂缝灾害研究 |
| 关键词： | 地铁隧道;跨越地裂缝;灾害成因 |
| 摘要： | 从上个世纪五十年代以来，西安市区先后共发现了14条主地裂缝以及数条次裂缝，地裂缝经过的地方，对各类工程建筑、交通设施造成不同程度的损害，给西安市带来了不小的经济损失。伴随着城市建设规模的扩大，西安市规划发展城市快速轨道交通，目前正在施工建设的地铁4号线由北到南跨越14条地裂缝。地铁作为一种线性工程，鉴于现场的实际条件，地铁隧道部分行车区段不能做到避让地裂缝，所以需要在工程上做到跨越地裂缝;因此，明确地铁4号线沿线地裂缝成因机理和活动规律，以及线路大角度和小角度跨越地裂缝时对隧道结构的影响机制，对于解决地铁4号线跨越地裂缝的工程灾害问题是具有十分重要的意义。 本文以西安地铁4号线隧道跨越地裂缝为研究背景，结合以往资料，首先介绍了地铁4号线沿线地裂缝的分布与活动规律;其中线路与地裂缝f3、f8、f9呈小角度交汇，其余地裂缝均与线路呈大角度交汇，这些地裂缝会给4号线隧道工程项目的建设和建成之后的正常运行造成影响。 其次，本文分析了地铁4号线沿线地裂缝的成因机理。通过对以往资料的分析和整理，认为构造运动是西安地裂缝出现的内在主导因素，加上西安特有的地貌，地裂缝表现出其构造性质;过度开采地下承压水是西安地裂缝形成的外在主导因素，断裂层的运动导致两侧地层出现结构差异，加上长期过度开采地下承压水带来的影响，地层容易产生差异沉降，过度开采地下承压水是地裂缝超常活动的直接原因。 运用MIDAS/GTS NX有限元程序建立地铁隧道结构分别在小角度(25°)和大角度(75°)情况下跨越地裂缝的数值模型，隧道结构与地裂缝相互作用，从地铁隧道受力、变形、破坏、影响范围和地层位移这几个方面对建立的模型进行模拟分析。指出地铁在小角度(25°)跨越地裂缝时，隧道结构发生的变形以剪切为主，加上扭转变形，变形范围主要在其附近2.8倍隧道直径的范围内，且下盘范围略大于上盘;地铁在大角度(75°)跨越地裂缝时，隧道结构发生的变形以拉张-剪切为主，局部有扭转和弯曲变形，变形范围主要在其附近0.35倍隧道直径的范围内，且下盘范围略大于上盘; 最后，根据在前几章的内容可以得出，当地裂缝活动量达到一定值时，地铁隧道结构就会产生破裂破坏;为保证地铁隧道结构能够顺利跨越地裂缝，本文从结构、防水、监测与预警等方面提出防治措施。 |
| 作者： | 李尚哲 |
| 专业： | 建筑与土木工程 |
| 导师： | 韩永强;潘振华 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 西安工业大学 |
| 学位年度： | 2018 |
| 正文语种： | 中文 |
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