地裂缝错动对地铁区间隧道影响的三维离散元分析

摘要

拟建西安地铁2号线穿越10条地裂缝,地裂缝活动将影响地铁2号线的安全运营.应用三维离散元程序3DEC建立三维计算模型,分析了裂缝带错动对地铁区间隧道盾构管线的影响,得出了不同错距工况下隧道衬砌的变形和应力.通过计算得知,当土体上下盘底部竖向错距由10cm增大到93cm时,引起的衬砌竖向变形量由0.712cm增大到13.99cm,且最大变形均发生在沿纵向约35～36m处,距裂缝带距离约为9.5～8.5m;引起的管道纵向最大拉应力则由0.65MPa增大到18.43MPa,最大压应力由0.611MPa增大到16.9MPa,且最大应力区与最大变形区一致.这一结论的获得可为地铁设计、施工及其安全运营提供科学的理论指导及设计依据.