【碩士】地裂縫對(duì)西安地鐵二號(hào)線洞室圍巖穩(wěn)定性研究【2009】

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　　學(xué)科專業(yè)：工程力學(xué)　　授予學(xué)位：工學(xué)碩士　　學(xué)位授予單位：西安工業(yè)大學(xué)　　學(xué)位年度： 2009年　　地裂縫是西安市主要的環(huán)境地質(zhì)災(zāi)害，而西安地鐵六條線路都垂直或傾斜地穿過地裂縫，因此地裂縫的存在給西安地鐵的修建造成了很大的困難。　　本文以西安地鐵二號(hào)線南門至南稍門區(qū)間作為研究背景，首先分析了不同襯砌結(jié)構(gòu)條件下，地裂縫對(duì)地鐵區(qū)間隧道圍巖穩(wěn)定性的影響，利用ANSYS有限元分析軟件對(duì)穿越地裂縫處的隧道的開挖和支護(hù)過程進(jìn)行了數(shù)值模擬。通過對(duì)比分析地裂縫處與非裂縫處圍巖一支護(hù)系統(tǒng)的應(yīng)力、應(yīng)變變化情況，來確定地裂縫對(duì)洞室的穩(wěn)定性影響。當(dāng)洞室開挖到裂縫處時(shí)，圍巖的位移、應(yīng)力有較大幅度的增加。對(duì)于沉降量來說：在非裂縫處和穿過裂縫處時(shí)，沉降量相差14mm，也就是說從位移的角度來看，沉降量增加了14mm。所以地裂縫處的洞室頂部是最危險(xiǎn)的部位。對(duì)于洞側(cè)壁的水平方向變形來說：在非裂縫處和穿過裂縫處時(shí)，洞壁4號(hào)點(diǎn)處位移變形量相差15mm，洞壁5號(hào)點(diǎn)處位移變形量相差6mm，從位移的角度來看，分別增加了15mm和6mm。地裂縫處洞室的側(cè)壁變形也明顯大于非裂縫處的變形。分析可得，地裂縫對(duì)洞室的破壞可能為洞頂?shù)膹埨茐呐c洞室側(cè)壁的剪切破壞，具體變形為洞頂?shù)乃浜蛡?cè)壁的滑塌，在洞室開挖過程中，地裂縫對(duì)洞室的破壞具有決定性的作用。其次將地裂縫作為一個(gè)弱面處理，通過理論分析地裂縫與地鐵洞室的穩(wěn)定性關(guān)系，尋找地裂縫對(duì)洞室穩(wěn)定影響的最不利位置，確定圍巖裂區(qū)范圍，從而確定洞室圍巖最容易破壞位置，為施工提供參考依據(jù)。實(shí)例分析通過西安地鐵二號(hào)線之上的三條地裂縫F5、F6、F7進(jìn)行實(shí)際計(jì)算，得出西安地裂縫對(duì)地鐵洞室產(chǎn)生剪切破壞時(shí)的最不利角度約為500裂縫與給定坐標(biāo)軸的夾角500的地方，就是地裂縫對(duì)地鐵洞室產(chǎn)生剪裂破壞而形成的剪裂區(qū)最大的地方?！　”菊n題得出的結(jié)論，為西安地鐵二號(hào)線穿越地裂縫施工提供一定的參考價(jià)值和實(shí)用意義?！　?

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