地裂縫活動(dòng)環(huán)境下的土層-地鐵隧道相互作用數(shù)值模擬.pdf

1、地裂縫是西安地區(qū)典型的地質(zhì)災(zāi)害，其工程致災(zāi)狀況十分嚴(yán)重，尤其是對(duì)西安市正在建設(shè)的地鐵1號(hào)線(xiàn)和2號(hào)線(xiàn)的施工及安全運(yùn)營(yíng)影響較大。由于以往對(duì)地裂縫的研究主要集中在其成因機(jī)理及活動(dòng)規(guī)律等方面，關(guān)于地裂縫活動(dòng)時(shí)地層與結(jié)構(gòu)相互作用的問(wèn)題研究很少。因此對(duì)該問(wèn)題進(jìn)行系統(tǒng)深入的研究，會(huì)使地裂縫的研究成果與工程建設(shè)的結(jié)合更加緊密，將為西安其他各條跨地裂縫的地鐵隧道的防災(zāi)設(shè)計(jì)提供理論和技術(shù)指導(dǎo)。 本文以西安地裂縫地質(zhì)災(zāi)害為背景，選擇已經(jīng)開(kāi)工建設(shè)的地鐵

2、1、2號(hào)線(xiàn)為研究對(duì)象。在現(xiàn)有研究資料的基礎(chǔ)上分析西安地裂縫帶可能引起的地鐵隧道變形破壞模式；建立了地裂縫活動(dòng)時(shí)地層與地鐵隧道的相互作用模型；假定沒(méi)有地裂縫作用時(shí)，使用荷載結(jié)構(gòu)法對(duì)馬蹄形分段式隧道的內(nèi)力進(jìn)行分析；利用有限元軟件MARC對(duì)地鐵隧道與地裂縫在不同交角(90°～30°變化)情況下的力學(xué)效應(yīng)進(jìn)行了模擬，得出了隧道及周?chē)馏w的變形及應(yīng)力變化規(guī)律。結(jié)果表明在不同交角情況下隧道分段處均有錯(cuò)臺(tái)現(xiàn)象，而且基本在地裂縫帶處的豎向位錯(cuò)量較大，并