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。     

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.     

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.     

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.     

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。     

西安地铁区间隧道通过地裂缝带的方案探讨

根据西安地裂缝变化运动特点,提出西安地铁区间隧道通过地裂缝带的结构、防水、道床及线路设计的初步方案。     

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.     

西安地铁地裂缝段道岔区轨道结构研究与应用

结合西安地铁2号线的地裂缝特性、线路条件及轨道技术要求,通过方案比选,确定在地裂缝影响区域内的道岔区采用碎石道床并配置预应力混凝土岔枕的方案。采用有限元方法与传统计算方法对照进行岔枕的结构分析,针对地铁荷载、轨道结构高度及岔区设置条件等因素,合理确定岔枕的外形尺寸及钢筋配置。这一轨道结构已在西安地铁2号线成功运营使用超过1年,在国内地铁碎石道床道岔地段开始取代传统木岔枕结构。     

西安地铁2号线面临的技术挑战（地裂缝）

西安地铁2号线是西安的第一条地铁线路,它穿过了13条地裂缝中的10条,西安地裂缝是在西安正断层纽的基础上发育起来的,地裂缝的变形具有不可抗拒性和巨大的破坏性,会给隧道结构带来致命的危害,地裂缝引起的隧道结构破坏模式有两种：拉张一挤压破坏型和直接剪断破坏型。通过分析地裂缝的活动特征,估算出2号线沿线地裂缝的最大垂直位移量及百年变形量,分别阐述明挖法、浅埋暗挖法的结构处理方案,地裂缝处理的接头方案,地裂缝处的结构防水等技术措施。     

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。     

地铁隧道双线暗挖斜穿地裂缝地表变形规律及控制技术研究

为分析暗挖黄土地铁隧道双线斜穿地裂缝时地表变形规律,以西安地铁3号线为依托工程,通过理论分析、FLAC3D模拟及实测,对地裂缝处地表纵向、横向变形规律进行系统研究。主要结论:地裂缝与掌子面关键体相交时,该阶段为控制掌子面稳定性及地层沉降的关键;穿越过程地裂缝处上、下盘将产生沉降错台及水平张拉,二者发展趋势较为接近,错台的发展及恢复分别集中在进度-1.25D~0和0~1.75D;受先行隧道扰动影响,后行隧道于地裂缝处将产生更大的沉降差和最终沉降;地表最终纵向沉降将在上盘距地裂缝约1D处出现最值点,沉降集中区范围可按已有规程进行投影确定;地裂缝处的地层沉降控制可采用减小导洞面积、留设核心土、增强超前支护、控制地表水下渗等综合措施进行。     

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。     

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。     

地铁盾构隧道下穿古城墙变形规律预测与施工安全防控技术

西安地铁盾构工程具有地表条件复杂、穿越文物和建(构)筑物多等特点。以西安地铁2号线安远门至北大街区间盾构隧道施工下穿古城墙为工程背景,应用FLAC3D软件对盾构下穿北门明城墙施工的城墙变形规律进行研究。所提出的施工灾害预控技术措施和变形控制措施合理有效。     

山地城市轨道交通长大坡道线路方案研究

以贵阳地铁2号线为研究对象,对山地城市轨道交通在长大坡道地段的线路设计进行研究。在地形起伏较大的区域,对平面进行多种方式展线,纵断面采用不同坡度设计,从线路条件、车站埋深、运营条件、工程投资等方面进行综合比选,提出相应的设计方法。对提出的线路设计方法,从车辆的牵引、制动适应性进行验证,以保证线路设计方法的可靠性。     

西安至十堰高速铁路主要工程地质问题及防治对策

西安至十堰高速铁路呈西北-东南向穿过陕鄂两省境内的秦岭山脉,地质构造复杂,特殊岩土和不良地质发育,对线路方案起控制性作用。本文通过分析线路沿线的主要工程地质问题,提出了针对性防治对策:对地形复杂、规模巨大、集中分布的不良地质地段,应尽量完全绕避;隧道进出口、桥梁墩台及路基工程应避开斜坡不稳定、不良地质发育或可能发生重大地震次生灾害的地段;尽量绕避岩溶区或以最短距离穿越,对岩溶危害要避重就轻,以安全高度跨越岩溶区;尽量避让地震及地震次生灾害严重地段;尽量避开断裂带,当无法绕避时应以大角度简易工程通过断裂带。本文分析成果可为类似线路工程的地质选线和设计提供参考。