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斜交地裂缝隧道衬砌结构和围岩相互作用数值分析
| 论文题名： | 斜交地裂缝隧道衬砌结构和围岩相互作用数值分析 |
| 关键词： | 地铁隧道;斜交地裂缝;衬砌结构;围岩作用;变形特征;力学响应 |
| 摘要： | 地裂缝是西安地区典型的地质灾害，其工程致灾状况十分严重，尤其是对西安市正在建设的地铁1号线和2号线的施工及安全运营影响较大。本文以西安地铁隧道1号线工程为背景，结合地裂缝地层的地质条件和隧道施工方法，应用大型有限差分软件FLAC，模拟施加开挖、衬砌结构、地裂缝接触面及上下盘地层相对竖向错动位移。重点分析了斜交30°、45°、60°、90°且变形缝间距为10m衬砌结构骑缝时围岩与衬砌的变形和力学响应变化特征；将为西安其它各条跨地裂缝的地铁隧道的防灾设计提供理论和技术指导。 地裂缝错动位移作用下,30°、60°斜交时，隧道衬砌结构变形的范围最大，但各节衬砌之间沉降差并不大，变形和应力比变化都比较均匀，不容易造成局部破坏。45°斜交时，衬砌结构变形的范围缩小很多，各节衬砌结构之间的沉降差比较大，应力突变也较大，尤其地裂缝处最大，这时就容易由错动引起的局部破坏。90°正交时，由于这时错动沉降的地裂缝滑动面和变形缝相重合，所以衬砌结构影响范围最小，这时竖向错动沉降差最大，但其对衬砌管段和周围土体的影响最小，即破坏力最小。 通过详细的对比分析得出：在地裂缝带处的竖向位错量最大，且还伴随有水平位错和轴向挤压、张拉发生，在小角斜交的情况下，水平位错量较大，因此应对结构加强防水。地裂缝与地铁隧道交角45°时地铁隧道破坏最严重，且对周围土体影响较大。 |
| 作者： | 白旭涛 |
| 专业： | 岩土工程 |
| 导师： | 邵生俊 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 西安理工大学 |
| 学位年度： | 2011 |
| 正文语种： | 中文 |
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