隱伏地裂縫作用下的盾構(gòu)隧道變形破壞機制及力學(xué)模型研究.pdf

1、隨著西部大開發(fā)和西部經(jīng)濟的發(fā)展，2006年西安成為我國首次獲批建設(shè)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(jīng)濟實施可持續(xù)發(fā)展的需要。然而西安獨特而復(fù)雜的地質(zhì)災(zāi)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(xiàn)第一條地裂縫至今，先后發(fā)現(xiàn)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(shè)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(jié)構(gòu)安全性產(chǎn)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(jié)構(gòu)安全問題成了西安地鐵建設(shè)中的重要課題，必須而且要加倍重視地裂縫對地鐵建設(shè)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(jù)課題組所做的3組隱伏地裂縫環(huán)境下盾構(gòu)隧道大型物理模型試驗，結(jié)合有限元數(shù)值分析方法，對在地裂縫活動作用下，盾構(gòu)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(jié)果：
　　1、通過物理模型試

3、驗，研究了盾構(gòu)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(gòu)襯砌破壞區(qū)域的寬度關(guān)系。
　　2、通過對不同角度隱伏地裂縫作用下盾構(gòu)隧道襯砌的有限元數(shù)值模擬，對盾構(gòu)襯砌拱底脫空區(qū)的分布、盾構(gòu)襯砌豎向位移與相交角度之間存在的關(guān)系進行了研究。
　　3、對隱伏地裂縫作用下，盾構(gòu)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(gòu)管片的受力模式，提出了隱