地裂縫地層中瀝青混凝土復(fù)合襯砌隧道的力學(xué)響應(yīng)分析.pdf

1、西安地鐵修建在地裂縫分布的密集的地層中。隨著活動(dòng)地裂縫上、下盤土體位移錯(cuò)動(dòng)，隧道襯砌結(jié)構(gòu)將受到顯著的附加應(yīng)力和不均勻沉降作用，引起襯砌結(jié)構(gòu)破壞和防滲設(shè)施失效。依此工程問題為背景，利用瀝青混凝土材料的流變性、防滲性等優(yōu)點(diǎn)，考慮改善襯砌結(jié)構(gòu)受力條件，針對(duì)業(yè)已提出的瀝青混凝土復(fù)合式襯砌結(jié)構(gòu)隧道支護(hù)技術(shù)，應(yīng)用有限差分?jǐn)?shù)值計(jì)算分析方法，模擬隧道圍巖土層結(jié)構(gòu)、土的力學(xué)特性、開挖支護(hù)施工過程、瀝青混凝土的粘-彈-塑性、地裂縫兩側(cè)土層的相對(duì)位移變化，進(jìn)

2、行了地裂縫隧道永久襯砌結(jié)構(gòu)分縫支護(hù)、初次襯砌和永久襯砌中間復(fù)合無縫瀝青混凝土襯砌的力學(xué)響應(yīng)特性分析。
　　 本文以西安地鐵2號(hào)線小寨至八里村隧道區(qū)間段穿越f8地裂縫的地鐵隧道為研究對(duì)象，建立了三維有限差分計(jì)算模型。該模型采用Mohr-Coulomb模型描述土的變形和強(qiáng)度特性；采用摩擦接觸面單元模擬地裂縫;采用彈性殼單元模擬初襯；采用彈性實(shí)體單元模擬永久襯砌結(jié)構(gòu)，采用Cvisc流變模型描述復(fù)合襯砌瀝青混凝土的粘-彈-塑變形特性。在

3、上盤底部施加豎向均布位移作用的基礎(chǔ)上，進(jìn)行了三種瀝青混凝土復(fù)合襯砌厚度的流變計(jì)算分析，得到了如下有益的認(rèn)識(shí)。
　　 瀝青混凝土復(fù)合襯砌能夠抑制地裂縫錯(cuò)動(dòng)位移條件下永久分縫襯砌結(jié)構(gòu)的水平位移和旋轉(zhuǎn)位移，減小襯砌結(jié)構(gòu)在地裂縫附近的張拉擠壓變形。瀝青混凝土襯砌的流變變形調(diào)整和改善了永久分縫內(nèi)襯的受力狀態(tài)，減小了地裂縫附近襯砌結(jié)構(gòu)的集中受拉受壓作用，有利于保證襯砌結(jié)構(gòu)在地裂縫錯(cuò)動(dòng)位移作用下的安全運(yùn)行。比較10cm、30cm和50cm三種