【碩士】盾構隧道60°斜穿地裂縫的變形破壞機理研究【2010】

內(nèi)容簡介

　　學科專業(yè)：巖土工程　　授予學位：工學碩士　　學位授予單位：長安大學　　學位年度： 2010年　　為了研究大角度斜穿西安活動地裂縫時盾構隧道管片襯砌結構的變形破壞機理，探討西安地鐵隧道結構穿越地裂縫的工程措施，本文利用長安大學地基沉降試驗平臺模擬地裂縫的活動，研究了在西安典型地層埋深23．0m范圍內(nèi)盾構隧道管片襯砌結構與地裂縫60。斜交下的破壞模式、破壞特征和破壞機理，與30°和90°工況下的結構模型試驗(與地裂縫夾角為30°、90°)進行對比分析，管片混凝土應變、縱向和環(huán)向螺栓應變、結構接觸土壓力、外圍土壓力、結構內(nèi)部收斂位移、模型頂表面土體變形以及宏觀變形破壞現(xiàn)象表明：盾構隧道管片襯砌結構60。斜穿地裂縫的變形破壞模式為剪切變形為主，局部有扭轉和彎曲變形；結構破壞范圍為上盤0．75D，下盤0．50D(D為管片環(huán)外徑1．20m)；管片混凝土破壞主要發(fā)生在螺栓孔附近，地裂縫處縱向螺栓發(fā)生較強的剪切、扭轉和拉伸變形破壞；管片襯砌結構變形破壞不對稱，管片環(huán)向處于偏壓狀態(tài)；環(huán)縫拱頂錯位量大于拱底和拱腰，拱頂最大錯位量達30m(0．025D)，盾構管片襯砌結構模型難以適用地裂縫錯動變形20am(0．1667D)?！　∫晕锢砟Ｐ驮嚍樵停瑓⒄盏亓芽p處土體的相關參數(shù)，用ANSYS數(shù)值模擬軟件對物理模型試驗進行了有限元模擬，得出了與模型試驗較為一致的破壞形式和破壞范圍?！　【C合考慮模型實驗和有限元模擬，提出盾構管片襯砌結構不適用于地裂縫活動強烈的地質環(huán)境。這些為西安地鐵及相同地質條件下盾構隧道管片結構以大角度穿越地裂縫時的破壞預測和預防提供理論根據(jù)?！　?

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