抽水地面沉降环境下地铁隧道结构变形力学行为研究
发布时间：2021-12-11 17:02
地面沉降是过量抽取地下水导致地面标高缓慢不均匀降低的环境地质灾害,广泛分布于我国的各大城市,据不完全统计,我国发生地面沉降灾害的城市有50多个。近年来,随着我国城镇化进程的加快,城市轨道交通建设飞速发展,城市轨道交通建设不可避免地遭遇地面沉降地质灾害问题。不均匀地面沉降的加剧将引发地铁隧道的纵向变形,严重时将导致隧道结构开裂,漏水漏沙等次生灾害,最终将威胁城市轨道交通的安全运营。因此地面沉降已经成为严重制约我国城市轨道交通建设与安全运营的重大工程地质问题之一。本文以西安地铁隧道穿越凹槽型地面沉降区域为研究背景,在西安地面沉降区域调查的基础上理清了西安地铁沿线地面沉降的基本特征。基于理论解析分析与有限元数值模拟,系统研究了地面沉降环境下地层沉降规律及其对地铁隧道结构纵向变形的影响机制。主要结论与成果如下:（1）查清了西安地铁沿线地面沉降区域的基本规律与活动特征,分析了地铁沿线地面沉降未来的活动发展趋势,并预测了在极端条件下地面沉降的最大沉降量。（2）在分析过量抽取地下水引发上覆土层沉降机理基础上,基于弹性半无限空间Mindlin位移解,推导了地表沉降位移与一定埋深的土层沉降位移的量化关系...
【文章来源】：长安大学陕西省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：85 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
上海市金山海水引水工程中的盾构隧道变形示意图
元[8]，脱轨现场如下图1.2所示。2014年7月15日的早高峰时段，在俄罗斯首都莫斯科发生一起地铁列车脱轨事故，因早高峰的原因，列车车厢内乘客较为密集。列车在行驶时突然急刹车，列车的车轮卡在隧道中导致3节车厢脱轨，这起事故导致22人死亡、上百人受伤[9]，脱轨现场如下图1.3所示。表1.1列举了近年来国外发生的地铁脱轨事故。可见，不均匀沉降对地铁的安全运营带来极大的安全隐患，若处理不当，将形成灾害[10]，造成巨大的环境影响和经济损失，甚至带来严重的社会稳定问题。图 1.1 上海市金山海水引水工程中的盾构隧道变形示意图图 1.2 美国佛罗里达州列车脱轨现场 图 1.3 莫斯科列车脱轨现场
百人受伤[9]，脱轨现场如下图1.3所示。表1.1列举了近年来国外发生的地铁脱轨事故。可见，不均匀沉降对地铁的安全运营带来极大的安全隐患，若处理不当，将形成灾害[10]，造成巨大的环境影响和经济损失，甚至带来严重的社会稳定问题。图 1.1 上海市金山海水引水工程中的盾构隧道变形示意图图 1.2 美国佛罗里达州列车脱轨现场 图 1.3 莫斯科列车脱轨现场
【参考文献】：
期刊论文
[1]区域地面沉降对上海地铁隧道长期沉降的影响评估[J]. 吴怀娜,顾伟华,沈水龙. 上海国土资源. 2017(02)
[2]京津高铁北京段地面沉降监测及结果分析[J]. 刘欢欢,张有全,王荣,宫辉力,顾兆芹,阚京梁,罗勇,贾三满. 地球物理学报. 2016(07)
[3]区域地面沉降对于城市轨道交通的影响分析研究[J]. 李凤明. 市政技术. 2016(04)
[4]抽水导致区域性地面沉降中的s–lnr线性关系[J]. 杨建民,纪森林. 岩土工程学报. 2016(09)
[5]京沈客运高铁专线北京段地面沉降灾害危险性评估[J]. 杨艳,雷坤超,王新惠,刘明坤. 上海国土资源. 2014(04)
[6]基于模型试验的盾构隧道纵向刚度分析[J]. 叶飞,杨鹏博,毛家骅,毛燕飞,陈治,孙昌海. 岩土工程学报. 2015(01)
[7]地面沉降对高速铁路的影响分析[J]. 王荣,刘明坤,贾三满,杨艳,田芳,刘欢欢. 中国地质灾害与防治学报. 2014(02)
[8]承压含水层局部降压引起土体沉降机理及参数分析[J]. 郑刚,曾超峰,薛秀丽. 岩土工程学报. 2014(05)
[9]北京近年地面沉降监测研究[J]. 刘严萍,张飞涟,王勇,胡乐银. 测绘科学. 2014(10)
[10]非稳定承压水降水引起土层沉降分布规律分析[J]. 王春波,丁文其,刘文军,乔亚飞. 同济大学学报(自然科学版). 2013(03)
博士论文
[1]华北平原德州地面沉降成生机理、监测预警与可控性研究[D]. 张永伟.山东大学 2014
[2]地面沉降与地裂缝分布式光纤监测技术研究[D]. 卢毅.南京大学 2013
[3]城市轨道交通网络运营安全风险评估理论与方法研究[D]. 徐田坤.北京交通大学 2012
[4]西安市地下水开采—地面沉降数值模拟及防治方案研究[D]. 万伟锋.长安大学 2008
[5]软土盾构隧道纵向设计方法研究[D]. 余占奎.同济大学 2007
[6]基于壳—弹簧模型的盾构衬砌管片受力特性研究[D]. 黄正荣.河海大学 2007
硕士论文
[1]隧道不均匀沉降影响下的地铁安全运营在线监测系统研究[D]. 李冰冰.青岛理工大学 2016
[2]地面沉降对地铁隧道影响机制的模型试验研究[D]. 苑艺.长安大学 2014
[3]抽水地面沉降对地铁隧道变形的影响研究[D]. 戴文彬.长安大学 2013
[4]地面沉降变形分布式光纤传感监测技术研究[D]. 席均.南京大学 2012
[5]地面沉降预测及经济影响评价研究[D]. 张建军.天津大学 2006
本文编号：3535048
【文章来源】：长安大学陕西省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：85 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
上海市金山海水引水工程中的盾构隧道变形示意图
元[8]，脱轨现场如下图1.2所示。2014年7月15日的早高峰时段，在俄罗斯首都莫斯科发生一起地铁列车脱轨事故，因早高峰的原因，列车车厢内乘客较为密集。列车在行驶时突然急刹车，列车的车轮卡在隧道中导致3节车厢脱轨，这起事故导致22人死亡、上百人受伤[9]，脱轨现场如下图1.3所示。表1.1列举了近年来国外发生的地铁脱轨事故。可见，不均匀沉降对地铁的安全运营带来极大的安全隐患，若处理不当，将形成灾害[10]，造成巨大的环境影响和经济损失，甚至带来严重的社会稳定问题。图 1.1 上海市金山海水引水工程中的盾构隧道变形示意图图 1.2 美国佛罗里达州列车脱轨现场 图 1.3 莫斯科列车脱轨现场
百人受伤[9]，脱轨现场如下图1.3所示。表1.1列举了近年来国外发生的地铁脱轨事故。可见，不均匀沉降对地铁的安全运营带来极大的安全隐患，若处理不当，将形成灾害[10]，造成巨大的环境影响和经济损失，甚至带来严重的社会稳定问题。图 1.1 上海市金山海水引水工程中的盾构隧道变形示意图图 1.2 美国佛罗里达州列车脱轨现场 图 1.3 莫斯科列车脱轨现场
【参考文献】：
期刊论文
[1]区域地面沉降对上海地铁隧道长期沉降的影响评估[J]. 吴怀娜,顾伟华,沈水龙. 上海国土资源. 2017(02)
[2]京津高铁北京段地面沉降监测及结果分析[J]. 刘欢欢,张有全,王荣,宫辉力,顾兆芹,阚京梁,罗勇,贾三满. 地球物理学报. 2016(07)
[3]区域地面沉降对于城市轨道交通的影响分析研究[J]. 李凤明. 市政技术. 2016(04)
[4]抽水导致区域性地面沉降中的s–lnr线性关系[J]. 杨建民,纪森林. 岩土工程学报. 2016(09)
[5]京沈客运高铁专线北京段地面沉降灾害危险性评估[J]. 杨艳,雷坤超,王新惠,刘明坤. 上海国土资源. 2014(04)
[6]基于模型试验的盾构隧道纵向刚度分析[J]. 叶飞,杨鹏博,毛家骅,毛燕飞,陈治,孙昌海. 岩土工程学报. 2015(01)
[7]地面沉降对高速铁路的影响分析[J]. 王荣,刘明坤,贾三满,杨艳,田芳,刘欢欢. 中国地质灾害与防治学报. 2014(02)
[8]承压含水层局部降压引起土体沉降机理及参数分析[J]. 郑刚,曾超峰,薛秀丽. 岩土工程学报. 2014(05)
[9]北京近年地面沉降监测研究[J]. 刘严萍,张飞涟,王勇,胡乐银. 测绘科学. 2014(10)
[10]非稳定承压水降水引起土层沉降分布规律分析[J]. 王春波,丁文其,刘文军,乔亚飞. 同济大学学报(自然科学版). 2013(03)
博士论文
[1]华北平原德州地面沉降成生机理、监测预警与可控性研究[D]. 张永伟.山东大学 2014
[2]地面沉降与地裂缝分布式光纤监测技术研究[D]. 卢毅.南京大学 2013
[3]城市轨道交通网络运营安全风险评估理论与方法研究[D]. 徐田坤.北京交通大学 2012
[4]西安市地下水开采—地面沉降数值模拟及防治方案研究[D]. 万伟锋.长安大学 2008
[5]软土盾构隧道纵向设计方法研究[D]. 余占奎.同济大学 2007
[6]基于壳—弹簧模型的盾构衬砌管片受力特性研究[D]. 黄正荣.河海大学 2007
硕士论文
[1]隧道不均匀沉降影响下的地铁安全运营在线监测系统研究[D]. 李冰冰.青岛理工大学 2016
[2]地面沉降对地铁隧道影响机制的模型试验研究[D]. 苑艺.长安大学 2014
[3]抽水地面沉降对地铁隧道变形的影响研究[D]. 戴文彬.长安大学 2013
[4]地面沉降变形分布式光纤传感监测技术研究[D]. 席均.南京大学 2012
[5]地面沉降预测及经济影响评价研究[D]. 张建军.天津大学 2006
本文编号：3535048
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