本文關鍵詞：臨近變水位水體地鐵隧道結構及圍巖力學性狀研究　出處：《湖南科技大學》2014年碩士論文　論文類型：學位論文

  更多相關文章： 地鐵隧道 水庫水位變化 加卸載效應 力學性狀 現(xiàn)場觀測試驗 數(shù)值模擬分析

【摘要】：隨著城市軌道交通的迅猛發(fā)展，地鐵隧道往往會穿越一些地形地貌多變、地層復雜的地區(qū)。復雜的工程地質(zhì)條件與環(huán)境對地鐵隧道的勘察、設計、施工、運營維護等造成影響，甚至危及隧道的結構安全與穩(wěn)定。本文依托重慶軌道交通六號線曹家灣車站工程，通過理論分析、現(xiàn)場觀測試驗與數(shù)值模擬分析，針對臨近變水位水體地鐵車站隧道，圍繞水庫水位變化引起的圍巖體加卸載效應，，進行隧道結構及圍巖的力學性狀研究，取得了一些合理可行的結論與建議。主要研究成果如下： （1）開展了鄰近變水位水體對地鐵車站隧道結構及圍巖力學性狀影響的理論分析，闡述了二者相互作用的機理，將水庫的水位變化等效為對地鐵車站隧道及圍巖體的加卸載效應，并總結其影響因素。 （2）對依托工程隧道的深淺埋情況進行了判定，并探討了加卸載效應下淺埋地鐵隧道圍巖應力和位移的理論計算方法。 （3）通過現(xiàn)場觀測試驗與三維數(shù)值模擬分析，對加、卸載過程進行了整體研究。研究表明，水庫水位上升與下降過程中，會對臨近隧道結構以及圍巖的應力和位移產(chǎn)生較大影響，且將這一過程等效為加、卸載效應是合理的。 （4）數(shù)值模擬結果與現(xiàn)場觀測試驗結果進行了對比分析，二者數(shù)據(jù)基本吻合，曲線變化趨勢基本一致，在此基礎上，總結了水位變化對隧道結構以及圍巖應力和位移影響的主要因素：加卸載水位的大��；水庫與隧道斷面相對距離的遠近，并分析其變化規(guī)律。 （5）加、卸載效應對比分析表明，加載對隧道結構及圍巖力學性狀的影響要大于卸載時的情況，這與巖土體材料卸荷模量的大小以及一部分殘余變形未能恢復有關。
[Abstract]:With the rapid development of urban rail transit, subway tunnels will often pass through some terrain and geomorphology complex areas, complex engineering geological conditions and environment to the subway tunnel survey, design, construction. Operation and maintenance even endanger the structural safety and stability of the tunnel. This paper relies on the project of Caojiawan Station of Chongqing Rail Transit Line 6, through theoretical analysis, field observation test and numerical simulation analysis. In view of the surrounding rock mass loading and unloading effect caused by the change of reservoir water level, the mechanical properties of tunnel structure and surrounding rock are studied. Some reasonable and feasible conclusions and recommendations are obtained. The main research results are as follows: 1) the influence of adjacent variable water level on the structure of subway station tunnel and mechanical properties of surrounding rock is analyzed theoretically, and the mechanism of interaction between them is expounded. The change of reservoir water level is equivalent to the loading and unloading effect of subway station tunnel and surrounding rock mass, and the influencing factors are summarized. (2) the deep and shallow burying condition of the supporting tunnel is judged, and the theoretical calculation method of surrounding rock stress and displacement of shallow buried subway tunnel under the effect of loading and unloading is discussed. 3) through field observation test and three dimensional numerical simulation analysis, the whole process of loading and unloading is studied. The results show that the water level of the reservoir is rising and falling. The stress and displacement of adjacent tunnel structure and surrounding rock will be greatly affected, and the process is equivalent to loading, and the unloading effect is reasonable. 4) the numerical simulation results are compared with the field observation results, the two data are basically consistent, and the curve trend is basically the same, on this basis. The main factors of influence of water level change on tunnel structure and surrounding rock stress and displacement are summarized as follows: the magnitude of loading and unloading water level; The relative distance between reservoir and tunnel section is analyzed and its variation law is analyzed. The comparative analysis of loading and unloading effects shows that the influence of loading on the mechanical properties of tunnel structure and surrounding rock is greater than that on unloading. This is related to the magnitude of unloading modulus of rock and soil material and the failure of partial residual deformation to recover.
【學位授予單位】：湖南科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2014
【分類號】：U451.2;U231.1

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本文編號：1412716