隱伏地裂縫作用下的盾構隧道變形破壞機制及力學模型研究.pdf

1、隨著西部大開發(fā)和西部經濟的發(fā)展，2006年西安成為我國首次獲批建設地鐵的25個城市之一。西安地鐵的修建是緩解城市交通壓力，滿足居民出行的需要；是帶動西安經濟實施可持續(xù)發(fā)展的需要。然而西安獨特而復雜的地質災害--地裂縫的存在對于正在大力興修的地鐵工程來講是一個棘手的難題。西安自20世紀50年代發(fā)現第一條地裂縫至今，先后發(fā)現了14條地裂縫，有些地裂縫還在不斷的活動中。西安地鐵在建設過程中與這些地裂縫相互交錯無法避免，而且地裂縫的活動勢必會對

2、洞室圍巖的穩(wěn)定性及隧道結構安全性產生破壞，從而成為地鐵安全運行的隱患。所以研究地鐵隧道穿越地裂縫時的結構安全問題成了西安地鐵建設中的重要課題，必須而且要加倍重視地裂縫對地鐵建設的影響，才能保證后期西安城市軌道交通順利發(fā)展。
　　本文根據課題組所做的3組隱伏地裂縫環(huán)境下盾構隧道大型物理模型試驗，結合有限元數值分析方法，對在地裂縫活動作用下，盾構隧道穿越地裂縫帶的變形破壞特征進行研究，取得了以下研究結果：
　　1、通過物理模型試

3、驗，研究了盾構隧道與隱伏地裂縫在30°、60°及90°相交時的破壞類型及其影響區(qū)域，得到了相交角度與盾構襯砌破壞區(qū)域的寬度關系。
　　2、通過對不同角度隱伏地裂縫作用下盾構隧道襯砌的有限元數值模擬，對盾構襯砌拱底脫空區(qū)的分布、盾構襯砌豎向位移與相交角度之間存在的關系進行了研究。
　　3、對隱伏地裂縫作用下，盾構隧道與地裂縫相交角度對襯砌變形影響規(guī)律進行了研究。
　　4、研究了隱伏地裂縫作用下盾構管片的受力模式，提出了隱