【摘要】：西安擬修建或已建成的地鐵隧道較多處于濕陷性黃土地層,局部區(qū)段甚至處于深厚黃土地層,黃土層厚度超過(guò)30m,且這些區(qū)段周?chē)叵滤S富,在地鐵修建或長(zhǎng)期運(yùn)營(yíng)過(guò)程中存在較大的浸水風(fēng)險(xiǎn)。因此本文基于長(zhǎng)安大學(xué)TLJ-3土工離心機(jī)構(gòu)建光纖光柵傳感器系統(tǒng),提升了離心機(jī)數(shù)據(jù)測(cè)試精度及測(cè)試穩(wěn)定性,同時(shí)改進(jìn)原有離心機(jī)浸水裝置,解決了原有浸水裝置浸水壓力不足、浸水量不易控制、浸水探頭影響土體變形等問(wèn)題,制備人工濕陷性黃土作為離心試驗(yàn)相似材料,開(kāi)展深厚黃土層地鐵隧道不同浸水工況下變形特性離心試驗(yàn)研究,并通過(guò)數(shù)值模擬計(jì)算對(duì)離心模型試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行驗(yàn)證,主要成果如下:1.基于長(zhǎng)安大學(xué)TJL-3離心機(jī)構(gòu)建的光纖光柵傳感系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)隧道模型的變形監(jiān)測(cè),光纖光柵傳感器體積小、質(zhì)量輕、引線(xiàn)少,對(duì)離心模型試驗(yàn)的干擾較小,同時(shí)其抵抗電磁干擾能力強(qiáng),比傳統(tǒng)的電阻式應(yīng)變傳感器的測(cè)試數(shù)據(jù)更為穩(wěn)定、更為準(zhǔn)確。2.離心試驗(yàn)表明,深厚黃土地層浸水濕陷會(huì)引起隧道變形,并且隨著浸水高度(深度)的增加,產(chǎn)生的變形影響會(huì)大幅加重,當(dāng)基底縱向半幅不均勻浸水高度達(dá)15cm時(shí),導(dǎo)致拱肩、拱腰處最大彎矩變化值達(dá)95.6KN·m,因此在設(shè)計(jì)及施工中需要對(duì)深厚濕陷性黃土層進(jìn)行地基處理。3.離心試驗(yàn)表明,深埋隧道基底土層浸水濕陷與淺埋隧道上覆土層浸水濕陷均會(huì)引起隧道結(jié)構(gòu)彎矩值明顯改變,造成隧道結(jié)構(gòu)變形以致破壞,而且不同浸水工況引起的隧道結(jié)構(gòu)變形情況有所不同。橫向半幅濕陷主要會(huì)引起隧道軸向彎矩的改變,基底、上覆橫向半幅濕陷時(shí),隧道軸向彎矩變化最大值分別達(dá)187.6KN·m、168.5KN·m;縱向半幅濕陷主要會(huì)引起隧道截面環(huán)向彎矩的改變,基底、上覆縱向半幅濕陷時(shí),隧道截面環(huán)向彎矩變化最大值分別達(dá)95.6 KN·m、54.7 KN·m。4.數(shù)值模擬計(jì)算表明,各浸水工況均會(huì)引起地鐵隧道結(jié)構(gòu)不同程度的變形,與離心試驗(yàn)所得規(guī)律相一致,數(shù)值模擬計(jì)算的各測(cè)點(diǎn)彎矩值變化相比離心模型試驗(yàn)較小,是因?yàn)閿?shù)值模擬可以完全實(shí)現(xiàn)浸水區(qū)域均勻浸水的理想狀態(tài),而試驗(yàn)受較多因素的影響,很難實(shí)現(xiàn)均勻浸水,會(huì)引起更大的彎矩值變化。
【學(xué)位授予單位】：長(zhǎng)安大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類(lèi)號(hào)】：U455.43;U231.3
【圖文】：

第一章 緒論第一章 緒 論程背景及研究意義著中國(guó)城市化進(jìn)程的飛速發(fā)展，城市交通擁堵現(xiàn)象日益嚴(yán)重，發(fā)展城市地以極大程度的分擔(dān)地上交通壓力，同時(shí)還會(huì)對(duì)城市格局規(guī)劃、城市經(jīng)濟(jì)發(fā)響，能夠帶動(dòng)城市經(jīng)濟(jì)的發(fā)展[1-5]。近年來(lái)，西安已經(jīng)擬規(guī)劃修建 19 條地 1.1），而擬修建或已建成的地鐵隧道區(qū)間較多處于濕陷性黃土地層，局部深厚濕陷性黃土地層，且這些區(qū)段周?chē)叵滤S富，在地鐵修建或長(zhǎng)期運(yùn)較大的浸水風(fēng)險(xiǎn)[6-11]。

荻緣靨

本文編號(hào)：2726059