穿越地裂缝带的马蹄形隧道结构-围岩(土)相互作用研究

摘要

西安地裂缝是一种典型的地质灾害,给西安市的城市规划和建设带来严重影响。自西安地裂缝发现以来,学者们对地裂缝的发育规律及其工程致灾状况的研究也在不断深入的进行中。尤其是西安城市轨道交通1号线和2号线开始建设以来,地裂缝问题更是得到了重视。本文以西安地铁工程为研究对象,重点研究地裂缝环境下地铁隧道结构与围岩(土)相互作用。
　　 本文在现有研究资料的基础上,对西安地裂缝可能引起的地铁隧道变形破坏模式进行了讨论；建立了地裂缝活动环境下地铁隧道结构与围岩(土)的相互作用模型。论文主要对一下两点进行了较深入的讨论：
　　 (1)分析地裂缝的成因,总结西安地裂缝的发育、扩展机理及对构筑物的破坏模式。在现已搜集到的研究资料的基础上,分析了西安地裂缝活动环境下地铁隧道结构的受力、变形破坏模式,并对马蹄形隧道的内力计算进行了讨论。
　　 (2)在已有资料的基础上,用MIDAS.GTS软件建立地裂缝活动环境下围岩(土)与地铁隧道结构之间的相互作用模型。用简化计算及数值模拟的方法讨论了围岩(土)对隧道的土压力计算、纵向和环向内力计算、地裂缝活动对隧道内力的影响以及隧道变形对围岩(土)体的反作用等。总结出地裂缝活动环境下,围岩(土)与地铁隧道结构之间的相互作用特点。
　　 通过分析地裂缝处围岩(土)体和地铁隧道的形变及应力变化规律,及对地层形变和应力分布的影响,得出马蹄形隧道结构在地裂缝活动下的受力特点、对周围土体的影响程度等围岩(土)体和地铁隧道的相互作用规律。