近幾年,國(guó)內(nèi)外的城市道路和地基塌陷事故發(fā)生頻繁,嚴(yán)重威脅到了人民的生命安全和正常生活。系統(tǒng)分析地下空洞的形成原因及力學(xué)機(jī)理,對(duì)檢測(cè)道路塌陷隱患并預(yù)防類似事故的發(fā)生具有重要的工程意義。本文依托天津市交通運(yùn)輸科技發(fā)展計(jì)劃項(xiàng)目（2016A-02-01）,針對(duì)天津?yàn)I海地區(qū)的土質(zhì)特點(diǎn),借助FLAC3D有限差分軟件對(duì)有埋地管道和地下空洞的土體進(jìn)行力學(xué)分析,綜合分析了地下空洞的空間位置及尺寸、土質(zhì)狀況及力學(xué)參數(shù)和其他外部影響因素對(duì)空洞和道路結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的影響,并總結(jié)出判斷地下空洞穩(wěn)定性的方法,為實(shí)際工程應(yīng)用提供技術(shù)指導(dǎo)。主要研究?jī)?nèi)容如下:（1）基于已有的事故分析研究報(bào)告,分析了城市道路路基塌陷事故的原由,依據(jù)極限平衡理論,推導(dǎo)出了空洞要保持穩(wěn)定狀態(tài)的極限跨徑公式;（2）利用FLAC3D軟件,對(duì)建立模型用到的參數(shù)取值進(jìn)行了分析,選取合適的本構(gòu)模型,邊界條件、初始條件與接觸條件,并對(duì)形成空洞后的土體進(jìn)行力學(xué)分析,給出空洞失穩(wěn)和地面結(jié)構(gòu)失穩(wěn)的判斷條件;（3）采用控制變量的方法定量分析了地下空洞的上覆土層厚度、空洞的高度和空洞的水平半徑對(duì)空洞穩(wěn)定性和地面結(jié)構(gòu)安全性的影響;（4）由于土的力學(xué)參數(shù)較多,首先分析了... 

【文章頁(yè)數(shù)】：102 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 研究背景
    1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
    1.3 本文的研究?jī)?nèi)容
    1.4 研究技術(shù)路線
第二章 路基脫空的理論分析
    2.1 塌陷形成原因
    2.2 空洞穩(wěn)定的力學(xué)理論
    2.3 有路面結(jié)構(gòu)的地下脫空力學(xué)分析
    2.4 本章小結(jié)
第三章 路基脫空的FLAC3D數(shù)值模擬
    3.1 FLAC3D軟件介紹及計(jì)算原理
    3.2 脫空形狀的確定
    3.3 網(wǎng)格劃分
    3.4 本構(gòu)模型及材料特性
    3.5 邊界條件與初始條件
        3.5.1 邊界條件
        3.5.2 初始條件
        3.5.3 模型高度確定
    3.6 接觸條件
    3.7 極限跨度半徑的確定
        3.7.1 計(jì)算終止條件
        3.7.2 模型位移分布
        3.7.3 模型應(yīng)力分布
        3.7.4 模型塑性破壞區(qū)域分布
        3.7.5 計(jì)算結(jié)果分析
    3.8 本章小結(jié)
第四章 地下空洞的空間位置及尺寸影響
    4.1 上覆土層厚度為1.0m
        4.1.1 空洞的高度為1.0m
        4.1.2 空洞的高度為2.0m
        4.1.3 空洞的高度為3.0m
        4.1.4 空洞的高度為4.0m
        4.1.5 空洞的高度為5.0m
    4.2 上覆土層厚度為2.0m
    4.3 上覆土層厚度為3.0m
    4.4 上覆土層厚度為4.0m
    4.5 上覆土層厚度為5.0m
    4.6 地下空洞的空間位置及尺寸參數(shù)綜合分析
    4.7 本章小結(jié)
第五章 土質(zhì)狀況及力學(xué)參數(shù)的影響
    5.1 土質(zhì)力學(xué)參數(shù)的影響大小分析
        5.1.1 重度的影響
        5.1.2 壓縮模量的影響
        5.1.3 泊松比的影響
        5.1.4 粘聚力的影響
        5.1.5 內(nèi)摩擦角的影響
    5.2 粘聚力與內(nèi)摩擦角的影響
    5.3 天津典型土質(zhì)參考
    5.4 本章小結(jié)
第六章 其他外部影響因素
    6.1 埋置管道參數(shù)的影響
        6.1.1 管材的影響
        6.1.2 壁厚的影響
        6.1.3 管徑的影響
    6.2 有道面結(jié)構(gòu)時(shí),道面結(jié)構(gòu)參數(shù)的影響
    6.3 車輛荷載的影響
    6.4 本章小結(jié)
第七章 管道破損引發(fā)的空洞檢測(cè)技術(shù)
    7.1 檢測(cè)技術(shù)選取
    7.2 工程應(yīng)用
        7.2.1 雷達(dá)測(cè)線布置
        7.2.2 高密度震動(dòng)映像測(cè)線布置
        7.2.3 探測(cè)結(jié)果分析
第八章 結(jié)論與展望
    8.1 結(jié)論
    8.2 展望
致謝
參考文獻(xiàn)


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
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[2]城市地下管道滲漏引起的路面塌陷機(jī)理分析與研究[D]. 王帥超.鄭州大學(xué) 2017
[3]水侵城市土質(zhì)路基地面塌陷機(jī)理的研究[D]. 袁鵬.中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 2014
[4]土質(zhì)地層地陷機(jī)理分析及數(shù)值模擬[D]. 張子真.北京交通大學(xué) 2012
[5]長(zhǎng)平高速公路K73+200～K73+500段路面塌陷勘察評(píng)價(jià)及治理研究[D]. 彭文.吉林大學(xué) 2011
[6]地下排水管道泄漏對(duì)地面塌陷的影響研究[D]. 陳川.首都經(jīng)濟(jì)貿(mào)易大學(xué) 2011



本文編號(hào)：3708508