地鐵盾構(gòu)隧道的長期累積沉降會影響地鐵正常運營和結(jié)構(gòu)安全,其中列車運行過程中所產(chǎn)生的振動荷載對沉降量的影響較大。因此,對列車振動荷載作用下隧道結(jié)構(gòu)及周圍土體的動力響應(yīng)和長期沉降進行相關(guān)研究具有重要理論和實踐意義。本文以鄭州地鐵1號線一期工程為研究背景,采用現(xiàn)場實測、數(shù)值模擬、理論計算相結(jié)合的方法,研究了粉砂地層中列車振動荷載對曲線隧道結(jié)構(gòu)及周圍土體動力響應(yīng)和長期累積沉降的影響。具體研究內(nèi)容如下:（1）通過對粉砂土層中列車振動荷載下的曲線盾構(gòu)隧道進行工后現(xiàn)場監(jiān)測,對比直線段與曲線段盾構(gòu)隧道的累積沉降值,表明曲線段的沉降比直線段平均增加了30%,且隧道短期沉降值遠小于長期累積沉降值;道床水平位移變化量最大值為1.95mm;管片收斂位移變化量最大值為2.6mm,均滿足規(guī)范變形要求,認為現(xiàn)場監(jiān)測累積沉降值為列車振動荷載和工后固結(jié)兩種因素之和。（2）提出一種曲線隧道內(nèi)列車振動荷載的施加方法,對比分析不同曲率半徑隧道和周圍土層動力響應(yīng)變化規(guī)律,將數(shù)值模擬與理論計算值與現(xiàn)場監(jiān)測結(jié)果進行對比,驗證數(shù)值模型的可靠性。結(jié)果表明:曲線隧道周圍土體的動力響應(yīng)和長期累積沉降值隨著與隧道軸線之間的距離和轉(zhuǎn)彎半徑的增... 

【文章來源】：河南工業(yè)大學河南省

【文章頁數(shù)】：93 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

鄭州市軌道交通第三期規(guī)劃示意圖

第2頁河南工業(yè)大學碩士研究生學位論文的總沉降量為2-6mm，正式通車后，道床的總沉降量急劇增加，達到30-60mm[4]。地鐵隧道的不均勻沉降會導致隧道產(chǎn)生變形、接縫張開、滲水等現(xiàn)象，影響地鐵線路的安全高效運營[5]。圖1-2城市軌道交通網(wǎng)絡(luò)所引起的環(huán)境振動盡管諸多學者對列車循環(huán)荷載作用下地鐵隧道沉降做出了大量研究工作，取得了許多富有價值的成果，這對列車振動荷載下隧道動力響應(yīng)和長期沉降起到了十分重要的指導，但大多數(shù)研究以直線隧道作為研究對象[6-8]，曲線隧道的相關(guān)研究較少。然而，地鐵線路布局受城市地形、地質(zhì)、地下建（構(gòu)）筑物等條件的約束，曲線隧道的設(shè)計難以避免。直線隧道內(nèi)列車運行主要產(chǎn)生垂直向下振動荷載，相比于直線隧道曲線段隧道列車運行產(chǎn)生的振動荷載更加復(fù)雜——曲線段隧道受反復(fù)振動和離心力的雙重作用，可能引起下臥飽和黏土發(fā)生振陷、飽和砂土發(fā)生液化、花崗巖殘積土軟化等現(xiàn)象，導致曲線段隧道道床累積沉降值遠遠大于直線段。因此，開展粉砂地層中列車荷載對曲線隧道沉降特性的研究是十分有必要的。文章以鄭州地鐵一號線農(nóng)業(yè)南路站—東風南路站曲線地鐵隧道區(qū)間為背景，對地鐵軌道線路豎向位移、水平位移、隧道斷面收斂進行現(xiàn)場實測，并采用有限元軟件MIDAS建立道床-隧道結(jié)構(gòu)-土體三維動力有限元模，結(jié)合理論計算，通過設(shè)置不同的工況研究列車移動荷載作用下引起隧道周圍土體振動響應(yīng)及其傳播規(guī)律和不同轉(zhuǎn)彎半徑下曲線隧

技術(shù)路線圖

【參考文獻】：
期刊論文
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博士論文
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碩士論文
[1]青島地區(qū)粉質(zhì)粘土動力特性及其與地鐵隧道結(jié)構(gòu)動響應(yīng)研究[D]. 隋學斌.青島理工大學 2014
[2]盾構(gòu)隧道預(yù)應(yīng)力管片接頭力學性能試驗研究[D]. 方岸林.河南科技大學 2014
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本文編號：3534878