黄土地区地铁隧道运营沉降与控制研究

发布时间：2024-05-11 13:33

　　随着我国经济飞速发展与基础设施建设进一步完善,城市地铁隧道建设工程作为缓解交通拥堵与发展城市经济的主要手段,其修建数量不断增加。然而地铁运行时产生的振动荷载不仅会对隧道周围土体产生影响引发不均匀沉降,还会对隧道上方地表的路面或邻近建筑物产生影响。截止至2020年3月,西安地铁在建线路共12条,预计2025年形成12条线路运营、总长425公里的地铁轨道网。黄土在我国分布广泛,其结构性、欠压密性和湿陷性特征十分突出。振动荷载作用下,黄土的大中孔隙可能发生塌缩,导致黄土的残余应变不断增长,宏观上表现为地基的振陷或沉降。不同于地震荷载与冲击荷载,地铁列车的小幅值循环动力荷载长期作用下极易引发土层沉降。因此,为了保证地铁隧道的长期行车安全以及减少对周边建筑物的影响,开展黄土地区地铁隧道长期沉降与对沉降的控制手段的研究十分有意义。本文主要以西安地铁2号线和4号线为工程背景,研究循环荷载作用下隧道-地层动力响应的问题。通过几何比1:30的隧道-地层物理模型试验探索隧道在循环荷载作用下长期沉降问题;通过数值模拟讨论了隧道加固抬升的最优处置方案、处置范围、处置深度等问题。主要研究成果如下:(1)根据建立...

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图1.1研究技术路线图

西安建筑科技大学硕士学位论文81.3.2技术路线本文研究技术路线如图1.1所示。图1.1研究技术路线图

图2.2传感器布置图

西安建筑科技大学硕士学位论文18型试验装置，实物图2.1a所示，位移传感器布置如图2.2。试验采用的模型箱内部有效尺寸为1.55m（长）×0.6（宽）×1.5m（高）。隧道模型的纵向长度与模型箱宽相同为0.6m。依据模型试验相似比取上覆土层厚度为0.34m（对应实际埋深10m），....

图2.4模型实验监测系统

2.3a所示，这样大大的减小了间接测量带来的位移的误差和其他情况。土压力传感器在水平方向上由隧道结构仰拱底部至模型箱边界上每隔15cm等间距布置4个，竖向分别布置于隧道底部和地表。该土压力传感器可测得振动荷载作用下模型隧道底部的动态土压力值，以此可校核加载装置所加荷载的....

图2.5试验加载波形图

西安建筑科技大学硕士学位论文20简谐振动荷载具有确定的幅值及频率大小，在一定程度上可反映荷载的频率及幅值大小对地层动力响应特性的影响。研究地铁循环荷载对隧道围岩的影响时可以简化成一列列车经过一个固定面所引起的响应。故本次模型试验可以简化成探究单点简谐振动荷载作用下隧道围岩的动力响....

本文编号：3970002