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.     

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.     

乌鲁木齐地铁1号线穿越断裂带的设计与施工

乌鲁木齐是全国断裂带发育最典型的城市,其活动对地铁建设造成严重威胁,乌鲁木齐地铁建设的关键是如何妥善解决地铁隧道穿越断裂带的问题。以乌鲁木齐地铁1号线区间穿越八钢—石化断裂带为研究对象,结合西安地铁穿越地裂缝的防治经验,分析地裂缝与断裂带的成因,介绍乌鲁木齐地铁1号线穿越断裂带的结构、防水、限界、轨排、抗震等防治措施。依据乌鲁木齐地铁特殊变形缝施工中发现的问题,提出取消特殊变形缝外环"?"橡胶止水带的优化建议。     

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。     

地铁设备限界自动成图系统的开发与应用

根据《地铁限界标准》中的地铁设备限界计算原理,对车辆限界、设备限界的算法进行简化改进,计算出车辆限界、设备限界坐标。以Microsoft Visual Basic 6.0为开发平台,实现直线段和曲线地段地铁设备限界自动计算、自动设计、CAD图的自动绘制,以提高设计效率。通过在北京地铁6号线西延工程初步设计中的应用,验证该算法的可行性和系统使用的灵活性。     

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。     

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号线轨道系统设计思路及创新

在分析西安地铁线网及2号线轨道系统特点和技术要求的基础上,对轨道系统的设计思路及实践,轨道系统在轨底坡参数、扣件、应对地裂缝轨道结构、地铁专用预应力混凝土岔枕及浮置板技术要求等方面的创新成果进行了总结,以指导西安地铁线网其它工程轨道系统的设计,也可为其它城市地铁轨道系统设计提供参考.     

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。     

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。     

箱型隧道30°斜穿活动地裂缝的变形破坏模式试验研究

从西安地铁隧道工程背景和西安地裂缝地质环境出发,根据相似理论设计箱型隧道衬砌结构30°斜穿地裂缝的物理模型试验。结构模型混凝土应变、纵向和环向钢筋应变、结构外围土压力、结构内部收敛位移、模型顶表面土体变形以及宏观变形破坏现象表明:结构变形破坏不对称,随着沉降的扩展,首先发生扭转变形,然后发生弯曲和剪切变形破坏;衬砌环向裂缝主要分布在下盘区范围2.12D~3.81D(D为衬砌壁厚中心线高度1.18m)、上盘区范围0.85D~1.69D;纵向裂缝主要分布在下盘区范围1.19D~4.24D、上盘区范围1.27D~2.97D,下盘结构变形破坏较上盘结构严重;纵向裂缝为扭转变形引起、环向裂缝为弯曲变形引起、裂缝两侧错位由剪切变形引起。     

西安火车站北站房及高架候车室地裂缝的勘察、评价及对策

西安地裂缝是西安地区典型的地质灾害。f3地裂缝通过北站房及高架候车室拟建场地,其活动对站房安全有较大影响。查明其位置、评价其影响、并提出对策是防治地裂缝灾害的关键。介绍西安地裂缝的基本特征及成因机理,对拟建场地f3地裂缝的勘察概况做了说明,并通过对已有观测数据和地裂缝活动特征的分析,估算地裂缝未来的活动速率。在此基础上分析地裂缝对建筑物的危害,提出防治对策。     

地裂缝场地铁路客运专线路堤动力响应分析

大西铁路客运专线途径太原盆地、临汾盆地和运城盆地,该3块盆地孕育有若干地裂缝。为了分析列车动荷载作用下,地裂缝场地铁路客运专线运营的安全性和舒适性,利用有限差分方法计算了动车荷载作用下地裂缝场地和无地裂缝场地路堤的动力响应问题。计算结果表明:地裂缝场地路堤的动位移和速度较无地裂缝场地大;地裂缝场地动应力在埋深7~11 m处发生了突变;上、下盘的主要影响范围内分别为6 m和3 m。     

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。