長江一級階地巖溶塌陷對地鐵車站結(jié)構(gòu)影響研究
發(fā)布時間：2022-01-05 13:46
針對武漢長江一級階地巖溶塌陷區(qū)或類似地質(zhì)條件下的地鐵車站結(jié)構(gòu)設(shè)計,分析長江一級階地巖溶地質(zhì)特征以及溶洞分布規(guī)律,提出巖溶塌陷區(qū)地鐵車站概化分析模型,對車站范圍巖溶塌陷機理進行分析。據(jù)此進一步建立三維有限元模型,對不同巖溶塌陷空腔程度下車站結(jié)構(gòu)受力及變形進行對比研究。結(jié)果表明,車站底板處于塌陷擾動區(qū)時,其受力和變形受塌陷坑尺寸影響較大;塌陷區(qū)易造成結(jié)構(gòu)相對位移差或土體承載力不夠,可能影響車站的結(jié)構(gòu)安全;采取適當(dāng)?shù)幕滋幚泶胧┳柚箮r溶的繼續(xù)塌陷,輔以一定的結(jié)構(gòu)跨越承托措施,有利于預(yù)防不確定因素引起的巖溶塌陷。研究結(jié)果可為此類地質(zhì)條件下地鐵車站設(shè)計及選擇合適的巖溶處理方案提供參考。
【文章來源】：武漢大學(xué)學(xué)報(工學(xué)版). 2020,53(06)北大核心CSCD
【文章頁數(shù)】：8 頁
【部分圖文】：
地鐵車站范圍Ⅰ類地質(zhì)結(jié)構(gòu)巖溶塌陷概化圖
此外，由于基巖面附近老黏土一般具有易軟化、崩解的特性，地下水位在上覆土層與下伏基巖交界面處頻繁升降變化，由于真空吸附作用，可能造成部分土體流失而形成土洞，土洞向上發(fā)展到一定程度后，當(dāng)覆蓋層不足以支撐其自身重量和上覆荷載時就會產(chǎn)生塌陷。最終，以上分析情況均可能在結(jié)構(gòu)底板下部形成塌陷坑。地鐵車站范圍典型Ⅱ類地質(zhì)結(jié)構(gòu)巖溶塌陷概化模型如圖2所示。砂-巖地質(zhì)結(jié)構(gòu)和砂-土-巖地質(zhì)結(jié)構(gòu)的地面塌陷機理基本相似，都是由于下部砂層漏失引起。由于武漢地區(qū)長江一級階地地質(zhì)條件的特殊性及地層相似性，大多數(shù)地下車站底板下部土層為砂層，因此，研究地鐵車站結(jié)構(gòu)受力及變形時，可以歸并為Ⅰ類砂-巖地質(zhì)結(jié)構(gòu)典型模型，研究此類地質(zhì)條件下巖溶塌陷對地鐵車站的影響。
為了兼顧計算效率和計算精度，數(shù)值模型采用混合網(wǎng)格劃分方式，基坑內(nèi)網(wǎng)格按1 m單元尺寸控制，基坑外單元尺寸按1.6 m控制。劃分網(wǎng)格后的模型如圖3、4所示。圖4 車站結(jié)構(gòu)網(wǎng)格模型
【參考文獻】：
期刊論文
[1]湖北武漢巖溶塌陷時空分布規(guī)律及其影響因素分析[J]. 涂婧,魏瑞均,楊戈欣,劉長憲,金小剛,李海濤. 中國地質(zhì)災(zāi)害與防治學(xué)報. 2019(06)
[2]某盾構(gòu)施工巖溶場地地面塌陷機理和數(shù)值分析[J]. 宋二祥,徐明,吳志軒,邱天琦,楊軍. 地下空間與工程學(xué)報. 2019(06)
[3]湖北武漢巖溶塌陷成因機理與致塌模式[J]. 鄭曉明,金小剛,陳標典,劉鵬瑞,楊戈欣,李海濤,楊濤. 中國地質(zhì)災(zāi)害與防治學(xué)報. 2019(05)
[4]頂部存在隱伏溶洞的深埋地下硐室圍巖塌落機理研究（英文）[J]. 黃阜,張敏,蔣震. Journal of Central South University. 2019(07)
[5]巖溶塌陷研究現(xiàn)狀及趨勢分析[J]. 蒙彥,雷明堂. 中國巖溶. 2019(03)
[6]武漢軌道交通6號線工程巖溶發(fā)育特征及處理措施[J]. 劉建芳. 城市軌道交通研究. 2018(07)
[7]武漢市巖溶塌陷的演化機理研究[J]. 王飛,柴波,徐貴來,陳龍,熊志濤. 工程地質(zhì)學(xué)報. 2017(03)
[8]武漢地區(qū)巖溶發(fā)育特征及地鐵工程中巖溶處理[J]. 李慎奎,陶嵐. 隧道建設(shè). 2015(05)
[9]武漢地區(qū)淺層巖溶發(fā)育特征與巖溶塌陷災(zāi)害防治[J]. 羅小杰. 中國巖溶. 2013(04)
[10]武漢(湖北)地區(qū)巖溶地面塌陷[J]. 范士凱. 資源環(huán)境與工程. 2006(S1)
博士論文
[1]下伏巖溶地層地鐵盾構(gòu)隧道結(jié)構(gòu)受力特性研究[D]. 高詩明.中國地質(zhì)大學(xué) 2017
[2]武漢地鐵穿越區(qū)巖溶地面塌陷過程及其對隧道影響特征研究[D]. 屈若楓.中國地質(zhì)大學(xué) 2017
碩士論文
[1]覆蓋型巖溶塌陷臨界參數(shù)模型試驗與數(shù)值模擬研究[D]. 孫金輝.西南交通大學(xué) 2011
本文編號：3570458
【文章來源】：武漢大學(xué)學(xué)報(工學(xué)版). 2020,53(06)北大核心CSCD
【文章頁數(shù)】：8 頁
【部分圖文】：
地鐵車站范圍Ⅰ類地質(zhì)結(jié)構(gòu)巖溶塌陷概化圖
此外，由于基巖面附近老黏土一般具有易軟化、崩解的特性，地下水位在上覆土層與下伏基巖交界面處頻繁升降變化，由于真空吸附作用，可能造成部分土體流失而形成土洞，土洞向上發(fā)展到一定程度后，當(dāng)覆蓋層不足以支撐其自身重量和上覆荷載時就會產(chǎn)生塌陷。最終，以上分析情況均可能在結(jié)構(gòu)底板下部形成塌陷坑。地鐵車站范圍典型Ⅱ類地質(zhì)結(jié)構(gòu)巖溶塌陷概化模型如圖2所示。砂-巖地質(zhì)結(jié)構(gòu)和砂-土-巖地質(zhì)結(jié)構(gòu)的地面塌陷機理基本相似，都是由于下部砂層漏失引起。由于武漢地區(qū)長江一級階地地質(zhì)條件的特殊性及地層相似性，大多數(shù)地下車站底板下部土層為砂層，因此，研究地鐵車站結(jié)構(gòu)受力及變形時，可以歸并為Ⅰ類砂-巖地質(zhì)結(jié)構(gòu)典型模型，研究此類地質(zhì)條件下巖溶塌陷對地鐵車站的影響。
為了兼顧計算效率和計算精度，數(shù)值模型采用混合網(wǎng)格劃分方式，基坑內(nèi)網(wǎng)格按1 m單元尺寸控制，基坑外單元尺寸按1.6 m控制。劃分網(wǎng)格后的模型如圖3、4所示。圖4 車站結(jié)構(gòu)網(wǎng)格模型
【參考文獻】：
期刊論文
[1]湖北武漢巖溶塌陷時空分布規(guī)律及其影響因素分析[J]. 涂婧,魏瑞均,楊戈欣,劉長憲,金小剛,李海濤. 中國地質(zhì)災(zāi)害與防治學(xué)報. 2019(06)
[2]某盾構(gòu)施工巖溶場地地面塌陷機理和數(shù)值分析[J]. 宋二祥,徐明,吳志軒,邱天琦,楊軍. 地下空間與工程學(xué)報. 2019(06)
[3]湖北武漢巖溶塌陷成因機理與致塌模式[J]. 鄭曉明,金小剛,陳標典,劉鵬瑞,楊戈欣,李海濤,楊濤. 中國地質(zhì)災(zāi)害與防治學(xué)報. 2019(05)
[4]頂部存在隱伏溶洞的深埋地下硐室圍巖塌落機理研究（英文）[J]. 黃阜,張敏,蔣震. Journal of Central South University. 2019(07)
[5]巖溶塌陷研究現(xiàn)狀及趨勢分析[J]. 蒙彥,雷明堂. 中國巖溶. 2019(03)
[6]武漢軌道交通6號線工程巖溶發(fā)育特征及處理措施[J]. 劉建芳. 城市軌道交通研究. 2018(07)
[7]武漢市巖溶塌陷的演化機理研究[J]. 王飛,柴波,徐貴來,陳龍,熊志濤. 工程地質(zhì)學(xué)報. 2017(03)
[8]武漢地區(qū)巖溶發(fā)育特征及地鐵工程中巖溶處理[J]. 李慎奎,陶嵐. 隧道建設(shè). 2015(05)
[9]武漢地區(qū)淺層巖溶發(fā)育特征與巖溶塌陷災(zāi)害防治[J]. 羅小杰. 中國巖溶. 2013(04)
[10]武漢(湖北)地區(qū)巖溶地面塌陷[J]. 范士凱. 資源環(huán)境與工程. 2006(S1)
博士論文
[1]下伏巖溶地層地鐵盾構(gòu)隧道結(jié)構(gòu)受力特性研究[D]. 高詩明.中國地質(zhì)大學(xué) 2017
[2]武漢地鐵穿越區(qū)巖溶地面塌陷過程及其對隧道影響特征研究[D]. 屈若楓.中國地質(zhì)大學(xué) 2017
碩士論文
[1]覆蓋型巖溶塌陷臨界參數(shù)模型試驗與數(shù)值模擬研究[D]. 孫金輝.西南交通大學(xué) 2011
本文編號：3570458
本文鏈接：http://sikaile.net/kejilunwen/jiaotonggongchenglunwen/3570458.html
教材專著
