| 邻近上覆空洞浅埋隧道施工引起的地层变形和破坏特征 |
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| 引用本文： | 蔡义,张成平,闵博.邻近上覆空洞浅埋隧道施工引起的地层变形和破坏特征[J].铁道学报,2019(9):118-127. |
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| 作者姓名： | 蔡义 张成平 闵博 |
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| 作者单位： | 北京交通大学城市地下工程教育部重点实验室;北京交通大学土木建筑工程学院 |
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| 基金项目： | 国家自然科学基金(51378002);北京市自然科学基金(8172037);中国铁路总公司科技研究开发计划(N2018G029,J2017G001) |
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| 摘 要： | 地层空洞的存在会严重降低围岩的整体性,在浅埋地铁隧道的施工扰动下,极易发生失稳破坏,诱发地面塌陷事故。针对城市浅埋地铁隧道上方存在空洞地层的问题,通过三维数值模拟和模型试验对空洞大小及空洞与隧道间净距对地层变形的影响进行了研究。数值模拟研究结果表明:地层空洞导致地表沉降呈现出不同程度的增大,并且空洞越大、净距越小对地层变形影响越显著;对于较大直径的空洞,空洞与隧道间存在一临界净距,当净距小于临界值时,地表沉降随着净距增大而减小,当净距大于临界值时,地表沉降随着净距增大而增大,并且空洞越大临界净距越小;对于小直径空洞,随着净距增大,地表沉降只呈现出逐渐减小的规律;空洞与隧道周围塑性区扩展贯通导致地层发生整体失稳,以及空洞周围塑性区发展至地表导致局部塌方是隧道上方含空洞地层两种典型破坏模式。模型试验得到的净距对地表沉降的影响规律与数值模拟结果基本一致,说明模型试验结果的合理性。研究成果可为含空洞地层中隧道施工地层变形控制研究提供参考和借鉴。
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| 关 键 词： | 地层空洞 浅埋地铁隧道 围岩变形 数值模拟 模型试验 |
Analysis of Ground Deformation and Failure Induced by Shallow Tunneling with Cavity in the Overlying Strata |
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| Institution: | (Key Laboratory of Urban Underground Engineering of Ministry of Education, Beijing Jiaotong University, Beijing 100044, China;School of Civil Engineering, Beijing Jiaotong University, Beijing 100044, China) |
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| Abstract: | CAI Yi;ZHANG Chengping(Key Laboratory of Urban Underground Engineering of Ministry of Education, Beijing Jiaotong University, Beijing 100044, China;School of Civil Engineering, Beijing Jiaotong University, Beijing 100044, China) |
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| Keywords: | ground cavities shallow metro tunnel ground deformation numerical simulation model test |
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