西安地裂缝地段地铁线路调坡设计研究

地裂缝是一种地区性的地质灾害现象,包括已出露地表的地裂缝和未在地表出露的隐伏地裂缝;由于地质构造和人为活动的影响,西安出现了严重的地裂缝和地面沉降灾害。地铁工程,百年大计,而地裂缝灾害的存在对地铁线路设计影响较大。本文基于西安地铁六号线二期工程,将线路穿越的地裂缝区域进行统计梳理,对一般地段地裂缝区域和特殊地段地裂缝区域的调坡设计进行研究,以期对相关设计和工程实践提供有益参考。     

地铁隧道斜交穿越地裂缝带的纵向设防长度

以西安地铁1号线斜交穿越地裂缝带为工程背景,通过地裂缝活动的大型物理模型试验和有限元数值模拟,对西安地裂缝活动的影响范围和西安地铁1号线隧道穿越地裂缝带的纵向设防长度进行研究.结果表明:地裂缝活动时引起其上盘地层中出现应力降低和下盘地层中出现应力增强现象,且在垂直于地裂缝走向上其两侧地层中应力变化大致呈现出反对称分布特征.隧道设计埋深处地裂缝活动的影响区宽度为30 m,即上盘17.5 m,下盘12.5 m;考虑安全系数时地铁隧道穿越地裂缝带的设防宽度为55 m,即上盘35 m,下盘 20 m.根据地铁隧道与地裂缝带的斜交夹角,确定地铁区间隧道不同夹角斜交穿越地裂缝带的纵向设防长度.研究结果对西安地铁1号线区间隧道斜穿地裂缝带的结构处理及设计具有一定参考价值.     

西安地铁穿越地裂缝带线路与轨道工程方案研究

研究目的:通过对西安地铁1、2号线穿越地裂缝的活动特点和变形规律进行的分析,研究地裂缝对地铁工程可能引起的工程灾害,提出地铁区间隧道通过地裂缝带时线路与轨道工程在地裂缝活动变形后的适应性方案,为西安地铁设计、施工及安全运营提供科学的理论指导和设计依据.研究结论:在研究分析地裂缝的成因、危害及变形特征的基础上,以"防"与"放"相结合的原则为指导,采用线路坡度调节和可调式框架板轨道的总体适应性方案,及"局部加强、预留净空、分段处理、柔性接头、先结构后防水"结构处理原则等综合技术措施,使西安地铁穿越地裂缝的问题得到初步解决,研究成果已在西安地铁1、2号线得到推广应用.     

西安地铁二号线隧道过地裂缝段结构与防水设计

通过对西安地铁二号线沿线地裂缝成因机制、影响范围、最大错动量的分析，确定地裂缝段的隧道结构设防长度、高度和特殊防水措施，文中对隧道过地裂缝段的研究结论已经在二号线工程的设计施工中得到实施．     

西安地铁二号线沿线地裂缝带的结构及防水措施

西安地裂缝是发育在西安市区内的一种独特地质灾害,具有时强时弱和时断时续的突跳、间歇性和准周期性。而且,不同地裂缝带或同一地裂缝带的不同地段,其活动速率也有较大差异。因此,在结构及防水措施上,必须针对每一条地裂缝带的实际活动情况和平面展布特征分别进行研究,做到既经济合理,又安全适用。介绍了西安地裂缝的分布规律及活动特点,对西安地铁二号线的结构及防水措施提出了建议。     

平行于地裂缝的地铁隧道避让距离研究

地裂缝为西安特有的地质灾害,地裂缝的变形对地铁的施工与运营均有不同程度的影响。首先通过1∶5的大型模型试验,对平行于地裂缝的地铁隧道的致灾模式进行研究,得出结果:地铁隧道随着地裂缝上盘沉降量的增大,结构没有出现扭剪变形,且随着平行距离的增加,地裂缝处滑动土楔对隧道的侧向挤压作用也逐渐减弱。通过数值模拟计算,对以上模型试验分析的结果进行更深入的验证,最后得出结论:地铁隧道与地裂缝上盘间30 m为地铁隧道的安全避让距离。该结论对今后西安地铁建设的选线具有重要的参考价值。     

地裂缝环境下盾构隧道结构性状及适应性研究

为了揭示地裂缝环境下不同拼装方式盾构地铁隧道结构性状及适应性,以拟建西安地铁8号线为依托工程,考虑采用盾构隧道穿越地裂缝场地为工程背景,建立三维有限元数值模型,对地裂缝错动作用下不同拼装方式盾构隧道结构变形与内力及适应性进行分析。主要结论:地裂缝错动时通缝拼装盾构隧道沉降变形明显大于错缝拼装盾构隧道;拼装方式对管片衬砌结构内力分布规律的影响不大,均表现为拱底位置出现管片接头挤压破坏和两侧拱腰位置受剪最为严重,但数值上通缝隧道内力更小一些;通缝隧道的环间相对垂直位错量及影响范围均大于错缝隧道。从地裂缝场地盾构隧道适应性来看,当地裂缝位错量s≤10 cm时,两种拼装方式的盾构隧道均可用于地裂缝场地,而当地裂缝位错量s10 cm时,错缝拼装的盾构隧道更适合地裂缝场地。     

地铁穿越黄土层地裂缝防水设计施工探讨

以西安地铁2号线为例,分析了地裂缝活动、不良地质状况和特殊处理段防水对地铁隧道的影响.提出了地铁2号线穿越地裂缝段的防水设计与施工方案.总结了该地段施工中应注意的问题.     

可调式框架板道床在西安地铁施工中的应用

地裂缝是西安地铁建设中遇到的特殊地质灾害,每条地铁线路不同程度地穿越多条地裂缝。随着时间的推移,地裂缝也发生着水平或者竖向位移,对地铁建设和安全运营产生巨大影响。以西安地铁框架板结构施工为背景,介绍可调式框架板整体道床的系统组成、调整过程以及框架板道床在西安地铁建设中的应用。     

西安地铁2号线穿越地裂缝段的限界设计

限界设计技术是保证城市轨道交通车辆安全运行,有效控制工程投资规模的关键技术之一。针对西安地铁存在穿越地裂缝的情况,在西安地铁2号线设计中,根据地裂缝的活动强度,提出"百年预留垂直位移统一按500m考虑,并根据2号线的线路变坡和全线施工方法,确定每一条地裂缝段的限界处理长度。提出了西安地铁2号线地裂缝段的建筑限界处理措施。     

地裂缝区域隧道工程关键技术研究与探讨

研究目的:近年来,地裂缝区域地铁建设与运营中出现一些亟待解决的难题,如矿山法隧道穿越施工风险难以有效控制、隧道渗漏严重、地铁运营天窗期轨面调整困难、地铁列车限速运行等,究其原因,主要是地裂缝设防方案与调线调坡理念无法完全满足实际工程的需要,盾构法隧道穿越地裂缝区域技术壁垒尚未完全突破。为确保工程质量与周边环境安全,本文就对目前地裂缝区域地铁工程建设中的一些主要问题展开研究并提出相应的改进方法。研究结论:(1)将地裂缝区域衬砌接缝结构内凸式扩大头调整为外凸式扩大头,确保了衬砌结构一次连续浇筑成型,提高了衬砌结构浇筑质量与接缝防水效果;(2)考虑衬砌背后注浆对外侧止水带的不利影响,增加衬砌结构中间部位中空式止水条(遇水膨胀),提高了接缝整体防水能力;(3)提出全范围自动化可调式调线调坡方案,增加了调线调坡与隧道工法的灵活性,可最大程度地降低土建工程风险;(4)基于二衬结构或后浇堵头形式的盾构法隧道方案,实现了盾构法隧道一次连续穿越地裂缝区域,极大地降低了工程自身风险,确保了周边环境安全;(5)本研究结论可为地裂缝区域隧道工程提供借鉴或参考。     

渭北盆缘地裂缝对银西铁路的影响及工程对策探讨

渭北盆缘是陕西省除西安市外的第二大地裂缝密集区,地裂缝广泛分布,地裂缝灾害较为严重。新建银西铁路穿越该地裂缝地区,对线路通过的渭北盆缘地裂缝发育特征及成因机理进行了分析研究,总结得出该区地裂缝分布密集且其活动具有垂直差异性、水平张裂性、强度南北差异性等特征,对不同成因的地裂缝进行分类分析并提出合理的绕避与防治措施,为铁路的建设及防治工程提供了更详尽的理论依据。     

西安地铁通过地裂缝带处的供电设备安装问题研究

为解决西安地铁地裂缝带供电设备安装问题,研究了地裂缝活动规律及地裂缝带土建结构处理方案,并在此基础上,对供电设备各种安装方案进行比较分析。其中,对刚性接触网关键部件进行了有限元分析计算,对环网电缆的敷设安装采用特殊调节型支架等方案。研究成果解决了工程实施难题,对后续工程具有借鉴和指导作用。     

地铁高架线过地裂缝段应对措施研究

地裂缝是西安特有的区域性地质灾害.西安地铁3号线一期工程是国内首条高架桥跨越地裂缝的地铁线路,国内目前对其应对措施尚无深入研究.以西安地铁3号线一期工程为例,重点结合高架桥梁结构,以桥梁基础产生不均匀沉降为前提,通过对线路调坡、桥梁梁型和支座造型以及轨道结构处理措施等三方面综合研究分析,提出了简支梁桥和可调式框架板道床配合线路适应性调坡的方案,希望对后续类似工程起到参考、借鉴的作用.     

浅层地震反射波法勘探在地裂缝勘察中的应用

研究目的:西安地裂缝是一种地区性的灾害地质现象,已对西安城市建设构成危害。为了查明西安市地铁6号线沿线地裂缝的分布及其与线路的关系,从而为确定地铁6号线走向、车站位置、敷设方式及工法等提供地裂缝基础资料。三类地裂缝场地勘察难度大,目前还没有成熟的经验。为了地裂缝钻探具有针对性,减少钻探量,从而提高勘察质量,加快勘察进度,沿线路布设人工地震勘探,以便从深部确定地裂缝,为地面地裂缝钻探提供指导性依据。研究结论:(1)本文针对三类地裂缝场地的复杂性,先采用18 t的震源车进行人工浅层地震反射波法勘探,然后在地震异常处进行钻探验证,查出地裂缝;(2)地震勘探试验表明,物性差异明显,所解译的地裂缝位置与钻探结果吻合较好,是有效可信的手段之一;(3)在城市道路环境下使用大吨位的震源车,抗干扰效果好,勘探精度、深度均达到了预期要求,可以在地裂缝勘察中推广运用;(4)本研究成果对隐伏断裂勘察也具有示范和指导意义。     

西安地铁区间结构小角度穿越地裂缝有限元计算与分析

利用Midas—GTS大型有限元软件,对西安地铁区间结构小角度穿越地裂缝特性进行数值模拟,得出地铁区间结构随地裂缝沉降变化的规律,并在此基础上对区间结构穿越地裂缝区段设防方式进行了研究,所得结论对区间结构小角度穿越地裂缝的设计及施工有一定的参考价值。     

西安地裂缝三类场地勘察方法在地铁勘察中的应用

地裂缝作为一种城市地质灾害对城市工程建设有着较大危害,西安三类场地地裂缝是其中勘察难度较大的一类。以地铁工程中的地裂缝勘察为项目依托,采用多种手段相结合的综合勘察方法,以地层层位变化、土层物理性质差异、地下水位差异作为切入点来系统分析该类地裂缝,发现并判定其位置,为工程建设提供重要依据。     

地裂缝场地隧道结构与围岩作用机理

针对西安地铁在地裂缝活动条件下引起的工程问题,通过数值模拟,结合地裂缝区域的设计方案,分别从地表沉降位移、衬砌沉降位移、围岩位移场、围岩土压力、衬砌结构内力等方面,分析地裂缝活动条件下隧道结构与围岩变化特征和作用机理.     

基于层次分析法的某线状工程地裂缝危险性评价

研究目的:通过对拟建工程沿线地裂缝发育影响因素的分析,确定工程沿线地裂缝发育的主要影响因子,建立沿线地裂缝危险性评价模型,计算地裂缝危险性指数,并进行危险性分区;以评价工程沿线地裂缝发育的危险性,指导工程的勘察设计。研究结论:根据危险性指数,按危险性大小将拟建工程沿线地裂缝发育的危险性划分为大、中、小三个区。结果表明,现场确定的孙河、北甸、庙卷3处地裂缝均发育在地裂缝危险性大区,评价结果与实际较吻合,并有效指导了该工程的勘察设计。     

西安地区地裂缝分布段地铁线路优化设计研究

介绍西安地裂缝对地铁线路设计的影响及相关研究进展,将线路与地裂缝的关系分为区间中部和车站端部2类分别进行研究和要点总结,最后以田家湾站和火车站站为例,具体说明线路穿越地裂缝段的线路方案。