大連地鐵一號(hào)線試驗(yàn)段穿越溶洞地段沉降分析.pdf

1、隨著我國(guó)隧道交通的快速發(fā)展，隧道遭遇大型充填型巖溶的情況越來(lái)越多。大連地鐵一號(hào)線試驗(yàn)段穿越特大充填型巖溶，在穿越溶洞充填土地段不可避免的產(chǎn)生過(guò)大沉降，間接導(dǎo)致隧道襯砌開(kāi)裂漏水以及線路不平順等后果，因此溶洞地段隧道的過(guò)大沉降需要得到妥善處理。巖溶充填土一般復(fù)雜多樣，含水率高且壓縮性較大，而從隧道巖質(zhì)段過(guò)渡到充填土地段，兩種介質(zhì)的壓縮模量相差很大，使隧道在充填土地段產(chǎn)生過(guò)大的相對(duì)沉降。本文以大連地鐵一號(hào)線試驗(yàn)段穿越溶洞地段的工程案例為背景，

2、探討溶洞充填土地段隧道基底的沉降分布規(guī)律，并對(duì)溶洞地段的差異沉降處理提出適當(dāng)建議。
　　本文的主要工作分為幾個(gè)方面。
　　首先，采用文克爾彈性地基梁理論，將穿越巖溶充填土地段的隧道簡(jiǎn)化為一根具有縱向剛度的均質(zhì)混凝土圓形“管梁”，求得其在上覆巖溶充填土的自重荷載加上隧道結(jié)構(gòu)本身自重荷載作用下，“管梁”沉降的解析解。
　　其次，本文在隧道結(jié)構(gòu)以及土層線彈性的基本假設(shè)下，利用ANSYS建立數(shù)值計(jì)算模型，考慮上覆土層和隧道結(jié)構(gòu)

3、本身自重荷載，求得均質(zhì)混凝土隧道“管梁”沉降的數(shù)值解。并且，從兩種解答的基本假設(shè)以及工程案例的實(shí)際情況入手，分析了數(shù)值解和解析解各自的適用性和局限性。
　　最后，利用數(shù)值建模的方法，分別考慮巖溶充填土的種類變化、充填巖溶沿隧道軸向跨度變化、巖溶區(qū)隧底下臥土層厚度變化時(shí)，隧底沉降相應(yīng)的變化規(guī)律。接著探討了隧道縱向剛度折減后穿越巖溶充填地段隧道沉降的變化以及巖溶底部為半圓形時(shí)隧道沉降的分布規(guī)律。
　　本文通過(guò)以上各方面的工作主要

4、得到以下幾個(gè)結(jié)論：
　　隧道穿越巖溶地段時(shí)，若采用假設(shè)隧道為兩端嵌固的彈性地基梁且具有縱向剛度的均質(zhì)混凝土“管梁”模型來(lái)分析時(shí)，隧底最大沉降發(fā)生在穿越巖溶地段“管梁”中點(diǎn)處；若采用數(shù)值法進(jìn)行計(jì)算時(shí)，其沉降最大值同樣發(fā)生在隧底中點(diǎn)處，且由中點(diǎn)向隧道縱向兩端逐漸減小；保持其他條件不變時(shí)，其沉降隨充填土的壓縮模量增大而減??；沿隧道軸向巖溶跨度增大時(shí)，隧底的沉降隨之增大；在一定深度范圍內(nèi)，隧底沉降與巖溶地段隧底充填土厚度成正比，之后沉降趨