黃土濕陷性對既有地鐵結(jié)構(gòu)受力影響研究.pdf

1、目前，國內(nèi)外在濕陷性黃土地層中修建地鐵隧道的案例比較少。西安軌道交通臨潼線沿線多為濕陷性黃土地層，需要針對這一特點(diǎn)對地鐵結(jié)構(gòu)可能產(chǎn)生的影響進(jìn)行研究。本文以西安軌道交通臨潼線工程為依托，通過室內(nèi)離心模型試驗(yàn)研究了黃土地基濕陷時襯砌的受力變形特點(diǎn)。本文研究內(nèi)容主要包括以下兩方面：一、基于隧道下伏黃土地基均勻濕陷的研究；二、基于隧道地基部分濕陷即地基不均勻濕陷的研究。模型試驗(yàn)中試驗(yàn)測點(diǎn)布置在襯砌的拱頂、拱肩、拱腳、邊墻和仰拱處。最后，基于密模

2、修正法對該工程開展了有限元分析。得出的主要研究成果如下：
　　均勻濕陷方面：
　?。?）濕陷前后，襯砌環(huán)向應(yīng)力均處于受壓狀態(tài)，最大壓應(yīng)力出現(xiàn)在拱腳，大小為2MPa。且濕陷前后，各測點(diǎn)應(yīng)力變化幅度很小，襯砌強(qiáng)度完全滿足變化幅度的要求。但均勻濕陷造成隧道襯砌出現(xiàn)較大的沉降變形（約30厘米），不符合地鐵運(yùn)營設(shè)計(jì)要求，需要進(jìn)行地基處理。
　?。?）根據(jù)濕陷發(fā)生后隧道地基的沉降曲線可知，在隧道中線處的地基沉降值最小，這是由于挖去

3、隧道空間的土體造成隧道中線處豎向土壓力最小造成的。因此，在隧道地基處理設(shè)計(jì)時應(yīng)加強(qiáng)隧道中線兩側(cè)的地基強(qiáng)度參數(shù)，對隧道中線處參數(shù)適當(dāng)降低，以滿足工程經(jīng)濟(jì)性要求。
　　不均勻濕陷方面：
　?。?）濕陷面積為1.5D×D時，應(yīng)力影響范圍在2.5D左右，不均勻濕陷發(fā)生前后，拱頂，拱肩，拱腳，邊墻，仰拱底環(huán)向均處于受壓狀態(tài)，所受壓應(yīng)力為0.48～1.7MPa，滿足襯砌結(jié)構(gòu)要求。其中仰拱底環(huán)向應(yīng)力變化對不均勻濕陷的發(fā)生最為敏感，這是由于