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题名地下综合管廊穿越地裂缝变形与受力特征研究
被引量：38
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作者
闫钰丰
黄强兵
杨学军
王平
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机构
长安大学地质工程与测绘学院
西部矿产资源与地质工程教育部重点实验室
中国市政工程西北设计研究院有限公司
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出处
《工程地质学报》
CSCD
北大核心
2018年第5期1203-1210,共8页
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基金
国家自然科学基金面上项目(41372328
41072222)
陕西省重点研发计划项目(2017ZDXM-SF-095)资助
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文摘
以西安市昆明路地下综合管廊穿越f3地裂缝为研究对象,基于有限元数值模拟分析了地裂缝错动作用下分段地下综合管廊的变形与受力特征。结果表明:地裂缝错动作用下地下管廊顶板竖向沉降变形整体上呈现反"S"形特征,其变形量随地裂缝错动量的增大而增大;管廊结构纵向变形大致可划分3个变形段即下盘翘曲变形段、不均匀沉降段和上盘整体沉降段;在管廊设计使用寿期100 a内地裂缝错动量为50 cm时,管廊接头部位顶板的水平位移在地裂缝带处达到峰值,为4.1 cm,而底板水平位移为3.2 cm,管廊接头部位易发生张开、错位破坏现象,应予以加固;在地裂缝带附近,上盘管廊底板的接触压力减低至0,存在底板脱空现象,应预留注浆孔便于必要时进行注浆加固处理,而下盘管廊底板的接触压力则有明显增大的趋势;当地裂缝错动量超过20 cm时管廊结构顶、底板的拉应变超过了混凝土的极限拉应变,管廊变形破坏模式主要为拉张破坏。研究结果可以为西安市及其他地裂缝发育区地下综合管廊穿越地裂缝带的结构设计提供科学依据。
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关键词
地下综合管廊
地裂缝
有限元数值模拟
沉降变形
应变
变形破坏模式
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Keywords
Underground utility tunnel
Ground fissure
Finite element numerical simulation
Settlement deformation
Strain
Deformation and failure mode
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分类号
P642.27
[天文地球—工程地质学]
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题名地裂缝环境下盾构隧道结构性状及适应性研究
被引量：11
- 2
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作者
苟玉轩
黄强兵
王立新
闫钰丰
贾少春
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机构
长安大学地质工程系
长安大学岩土与地下工程研究所
中铁第一勘察设计院集团有限公司
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出处
《铁道标准设计》
北大核心
2020年第6期117-125,共9页
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基金
国家自然科学基金项目(41372328)
西安市地下铁道有限责任公司科研项目(D8-ZX-2018010)。
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文摘
为了揭示地裂缝环境下不同拼装方式盾构地铁隧道结构性状及适应性,以拟建西安地铁8号线为依托工程,考虑采用盾构隧道穿越地裂缝场地为工程背景,建立三维有限元数值模型,对地裂缝错动作用下不同拼装方式盾构隧道结构变形与内力及适应性进行分析。主要结论:地裂缝错动时通缝拼装盾构隧道沉降变形明显大于错缝拼装盾构隧道;拼装方式对管片衬砌结构内力分布规律的影响不大,均表现为拱底位置出现管片接头挤压破坏和两侧拱腰位置受剪最为严重,但数值上通缝隧道内力更小一些;通缝隧道的环间相对垂直位错量及影响范围均大于错缝隧道。从地裂缝场地盾构隧道适应性来看,当地裂缝位错量s≤10 cm时,两种拼装方式的盾构隧道均可用于地裂缝场地,而当地裂缝位错量s>10 cm时,错缝拼装的盾构隧道更适合地裂缝场地。
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关键词
地铁
盾构隧道
地裂缝场地
拼装方式
沉降变形
结构内力
环间位错
适应性
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Keywords
metro
shield tunnel
ground fissure site
assembly type
settlement deformation
structural force
dislocation between rings
adaptability
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分类号
U452.2
[建筑科学—桥梁与隧道工程]
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题名地裂缝场地施工降水对地表沉降和地层应力的影响研究
被引量：2
- 3
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作者
王庆兵
黄强兵
闫钰丰
杨招
胡士伟
雷建
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机构
北京市政路桥集团(股份)有限公司
长安大学地质工程系
长安大学公路学院
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出处
《地质力学学报》
CSCD
2020年第2期221-231,共11页
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基金
国家自然科学基金项目(41772274,41372328)
北京市政路桥集团有限公司科研项目(220226180066)。
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文摘
地裂缝是西安市典型的城市地质灾害,地下水位的变化是诱发地裂缝活动的重要因素。以西安地铁六号线暗挖段施工降水为研究背景,基于有限元数值模拟计算,分析了地裂缝场地施工降水引起的地表沉降规律和地层应力变化特征。计算结果表明:当地下水位下降时,地表沉降量上盘大于下盘,地裂缝带两侧地表存在差异沉降的现象,最大差异沉降量与地下水位下降深度近似呈直线关系;不同位置处地表的横向沉降呈现出"Z"形的变化特征,差异沉降区随地裂缝位置的变动而变化,且差异沉降量与横向地表位置近似呈二次函数曲线关系;地层竖向应力随着地下水位下降而增大,地裂缝位置处地层应力存在突变现象,上下盘应力影响区与地层深度近似呈三次函数曲线关系;基于分层总和法计算了地下水位下降时地表沉降量的解析解,并与数值模拟结果进行对比,发现两种方法计算结果基本一致,得到了计算地表最大沉降量的经验公式。研究结果可为地裂缝场地地铁隧道及其他地下工程安全施工提供科学指导。
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关键词
施工降水
地裂缝场地
数值模拟
分层总和法
地表沉降
地层应力
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Keywords
construction precipitation
ground fissure site
numerical simulation
layer-wise summation method
surface settlement
stratum stress
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分类号
P642.27
[天文地球—工程地质学]
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