滲流及列車(chē)荷載對(duì)地鐵周邊地表沉降影響的數(shù)值模擬研究.pdf

1、隨著我國(guó)城市化進(jìn)程的進(jìn)一步發(fā)展，地鐵在城市交通中的地位日益重要，然而在富水地區(qū)(特別是我國(guó)南方部分城市)地下水的滲流已成為地鐵投入運(yùn)營(yíng)后對(duì)隧道與周邊環(huán)境影響的主要問(wèn)題之一：同時(shí)，由于地鐵隧道長(zhǎng)期受列車(chē)荷載的作用，地下水滲流和列車(chē)荷載的耦合作用對(duì)地鐵隧道及周邊環(huán)境的影響問(wèn)題也日益突出，成為亟待研究的問(wèn)題之一。本文綜合運(yùn)用飽和滲流原理、流固耦合理論及振動(dòng)理論，采用數(shù)值模擬方法分析了不同滲流情形、不同列車(chē)振動(dòng)荷載作用及列車(chē)振動(dòng)荷載與滲流綜合作

2、用對(duì)隧道周邊的影響。其主要研究?jī)?nèi)容和成果包含以下幾個(gè)方面： 1、通過(guò)對(duì)土體的彈性及彈塑性本構(gòu)關(guān)系以及研究對(duì)象的實(shí)際工況的分析，選用摩爾·庫(kù)倫彈塑性本構(gòu)關(guān)系作為本文數(shù)值模擬的基本本構(gòu)關(guān)系；闡述了土體的滲透與固結(jié)理論，分析了流固耦合原理及飽和狀態(tài)下流固耦合的基本方程在本文中的應(yīng)用可行性。 2、依據(jù)南京地鐵某地段的地質(zhì)參數(shù)，建立了地鐵周邊地表沉降分析的三維數(shù)值模型，分別就襯砌不同部位滲水、不同滲透比、同一地下水位不同隧道埋深及

3、同一隧道埋深下不同地下水位四種情況進(jìn)行了數(shù)值模擬研究。分析了上述各因素對(duì)隧道地表沉降的影響，討論了隨滲流時(shí)間的推移土體超孔隙水壓力的變化趨勢(shì)，得出了地表沉降和土體超孔隙水壓力變化的規(guī)律。 3、基于列車(chē)振動(dòng)的基本理論，建立了二維的數(shù)值分析模型。分別分析了同一列車(chē)振動(dòng)荷載振幅下不同振動(dòng)頻率及同一列車(chē)振動(dòng)頻率下不同車(chē)速對(duì)隧道地表沉降的影響，得出了列車(chē)荷載對(duì)地表沉降影響的規(guī)律。 4、進(jìn)行了振動(dòng)荷載與地下水滲流綜合作用時(shí)的地表沉降