隧道斜交穿越地裂缝的模型试验研究

摘要：

西安地区由北向南间隔分布有十多条近东西走向的地裂缝,建设中的多条地铁线路与地裂缝呈斜交状态.为了揭示地铁隧道斜交穿越地裂缝时受地裂缝活动而产牛的力学性状变化,采用50:1几何相似比尺的物理模型试验仪,在合理模拟围岩地层、衬砌结构、应力条件、地裂缝与洞轴线交角及其错动位移基础上,开展了斜交地裂缝活动条件下隧道衬砌结构与围岩相互作用的物理模型试验研究,并与正交地裂缝活动下的测试结果进行了对比分析.表明斜交地裂缝活动对地铁隧道的影响范围更大,各变形缝均有明显的沉降差发展;邻近斜交地裂缝的衬砌结构易处于"悬臂梁"受力状态,衬砌结构不均匀沉降使其产生旋转位移,围岩土压力变化使衬砌结构内力产生显著变化;随着地裂缝错动位移的发展,上盘内拱顶和下盘拱顶、拱底出现围岩作用的加强,而上盘拱底出现围岩作用的松弛.与隧道正交穿越地裂缝的情况比较,斜交穿越地裂缝时围岩土压力和衬砌结构内力变化更大,易出现拉裂破坏.

关键词：地裂缝、地铁隧道、衬砌结构、模型试验

所属期刊栏目：31

分类号：U451+.4(隧道工程)

资助基金：国家自然科学基金项目50779054,N0.10872161;陕西省黄土力学与工程重点实验室基金项目00S901

在线出版日期：2010-10-21（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：115-120,126