大西客运专线运城盆地沿线地裂缝特征及评价

我国是地裂缝灾害严重的国家,尤其是汾渭盆地,地裂缝发育最为典型,灾害较为严重。随着我国高速铁路工程建设的发展,穿越地裂缝灾害区将不可避免,这给高速铁路的建设及建成后的安全运营留下重大安全隐患。以大西客运专线运城盆地沿线具有代表性的地裂缝作为研究对象,对沿线地裂缝的工程地质特征、分布规律、成因、活动性强弱、危险性等级以及随工程地质条件变化可能发生的情况进行了分析与评价,并针对其潜在影响范围内高铁线路的安全性,提出了相应的防治措施和监测控制方法。     

高速铁路桥梁45°穿越地裂缝地段的数值模拟分析

地裂缝地质灾害一直以来对工程的建设都产生严重的影响。以大西高速铁路为例,选择具有代表性的地裂缝,在现场进行了大量的调查工作,获得了必要的计算参数,进而建立高速铁路桥梁段穿越地裂缝的数值模型。利用Flac3D数值软件进行计算,模型使高速铁路45°穿越地裂缝,通过强制位移控制地裂缝及上盘的活动大小。通过计算地裂缝及上盘下降5、10、20、30、40 cm的5种工况,分析桥梁的变形及桩基的受力特征,得出地裂缝活动对桥梁影响的规律。     

跨断裂地铁隧道地震动力响应特征研究

研究目的:活动断裂在我国分布较广,然而在长距离工程选线及设计中,线路往往会穿越或邻近活动断裂带。断裂粘滑作用常造成地震发生,加之地震动力作用下地铁隧道的地震响应和受力变形问题又是隧道设计的重点和难点,因此本文对地铁隧道跨越活动断裂进行地震荷载时程分析,从定量角度研究跨断裂地铁隧道地震动力响应特征。研究结论:(1)地表断裂位置处PGA放大系数最大,向两侧逐渐减小,具有典型的上盘效应;(2)地震作用改变了断裂附近隧道结构接触压力,在地震过程中,拱顶最大接触压力在上盘增大下盘减小,而拱底最大接触压力在上盘减小下盘增大,接触压力的主要变化范围在上盘40 m和下盘30 m范围内;(3)地震荷载下断裂附近隧道结构拱顶轴力在上盘增大下盘减小,而拱底轴力在上盘减小下盘增大,此外,在断裂位置处隧道结构弯矩和剪应力数值明显增大;(4)基于地震作用下跨断裂地铁隧道内力显著变化范围,给出了地震动力作用下跨断裂地铁隧道的纵向设防长度建议值为上盘40 m、下盘30 m,在此区域内应采取设置减震层、加固围岩和采用柔性接头等抗震设防措施;(5)本研究成果可为跨断裂地铁隧道抗震设防提供科学参考和理论依据。     

西安地铁二号线地裂缝段防水设计探讨

地裂缝是西安市地铁工程建设面临的重大难题,其活动将给地铁的防水带来很大的压力.结合西安市地铁二号线地裂缝段处置措施的课题研究,对地裂缝的成因及特点进行了说明;根据地裂缝段地铁的结构设置情况和地裂缝的特点,提出了GINA止水带法、可卸式管片拼装双层结构法和管中管法等三种具体的防水方案.     

跨地裂缝带高铁路基动力响应及CFG桩地基加固优化研究

以大西客运专线为研究背景,基于动力有限元数值模拟和正交试验设计,研究了地下水位差异和不同地基条件下跨地裂缝带高铁路基的动力响应及CFG桩对地基加固效果的影响,结果表明:路基动应力和加速度响应在地裂缝带处出现较大波动,路堤中动应力沿深度方向衰减近50%,加速度衰减近70%;上、下盘地下水位差导致地基动应力和加速度幅值出现明显差异;CFG桩降低了路堤加速度和路基下部动应力,且动应力降低幅度要大于加速度;对于动应力,桩间距的影响最大,桩长次之,桩径最小;对于加速度,桩间距的影响最大,桩径次之,桩长最小;地基优化加固方案为:上盘桩间距1. 2 m,桩长8. 0 m,桩径0. 3 m;下盘桩间距1. 2 m,桩长16 m,桩径0. 6 m。研究结果可为跨地裂缝带高铁路基设计提供参考。     

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.     

膨胀土公路滑坡变形破坏机理研究

以国道G316线安康~汉阴段K25附近膨胀土公路滑坡为例,分别运用非饱和土强度理论的Fredlund强度公式以及饱和土的有效应力原理,分析了该膨胀土公路滑坡滑带土强度破坏的力学机理,同时运用FLAC2D数值方法模拟了其运动机理与过程,得出了膨胀土公路边坡开挖前后的应力、位移、应变及弹塑性状态变化的规律。     

西安地铁四号线沿线地裂缝活动趋势预测及危险性评价

西安地铁四号线是西安市轨道交通线网中的十字骨架,是线网中的骨干线路,它穿越了14条活动的地裂缝带.为进一步研究西安地裂缝,给地铁线路沿线地裂缝的防灾减灾提供科学依据,本文通过野外地质环境和地质灾害调查,着重查明了西安地铁四号线沿线的14条地裂缝的发育特征;并根据近些年的监测成果资料对地裂缝的活动性进行了分析总结,预测了其活动趋势;采用定量计算的方法确定了地裂缝对地铁线路的影响范围,并在综合分析地铁线路危害特点的基础上确定了地裂缝与线路相交段的危险性等级,最终将与地铁四号线相交的地裂缝划分为Ⅰ级、Ⅱ级、Ⅲ级三个等级.地裂缝灾害是西安主要的地质灾害,在地铁建设中要给予高度重视.     

改进的深基坑多层支撑温度应力计算方法

文章在弹性地基梁法的基础上,考虑了支撑-围护结构-土体相互作用的过程,假设了更合理的温度变化引起的围护结构变形形式;基于winkler地基梁模型,建立了改进的多层支撑温度变化引起的轴力简化计算方法.算例分析结果表明,本计算方法误差更小,迭代次数更少,更加便于应用于实际.     

西安地铁三号线隧道斜交穿越地裂缝带的设防参数研究

根据对地裂缝活动的监测数据资料,分析了西安地铁三号线沿线地裂缝活动特征。基于各条地裂缝与地铁三号线斜交的夹角θ、地裂缝倾角β以及各条地裂缝最大垂直位错量H,计算确定了地铁三号线穿越各条地裂缝地段的结构设计预留位移量,包括最大水平位移和最大轴向位移。同时,通过地裂缝影响带宽度和隧道与地裂缝的夹角θ,获取了地铁隧道穿越地裂缝带的结构纵向设防长度。研究结果可为西安地铁三号线及未来其他线路的隧道穿越地裂缝带的结构设计提供参考。