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题名穿越地裂缝带地铁隧道结构分段长度优化研究
被引量：9
- 1
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作者
黄强兵
姜紫看
邓亚虹
王立新
胡士伟
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机构
长安大学地质工程系
中铁第一勘察设计院集团有限公司
北京市政路桥股份有限公司
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出处
《水文地质工程地质》
CAS
CSCD
北大核心
2019年第2期109-117,共9页
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基金
西安市地下铁道有限责任公司项目资助(D8-ZX-2018010)
陕西省科技统筹创新项目资助(2011KTZB03-02-05)
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文摘
目前西安地铁建设中过地裂缝带隧道均采取分段设缝的结构措施,而隧道结构分段长度的优化问题是地铁隧道穿越地裂缝带设防的关键。本文以西安地铁斜交穿越地裂缝带为工程背景,通过分段设缝的地铁隧道斜交跨地裂缝带的有限元数值模拟,研究了斜交跨地裂缝带地铁隧道分段设缝的合理模式及分段隧道的合理长度。计算结果表明:对缝设置模式下分段设缝隧道结构塑性区范围较小,集中在隧道拱底、拱脚;而悬臂设置模式下塑性区分布范围大且较为复杂,不利于进行衬砌加强。地铁隧道穿越地裂缝带衬砌结构宜采取分段设缝的对缝设置模式,跨地裂缝带的分段隧道合理长度为15 m,位于地裂缝主变形区内的分段隧道长度可按10～15 m考虑,而穿越地裂缝主变形区之外的地铁隧道分段长度可根据轨道调坡及隧道防水等其他要求适当增加。研究成果可为地裂缝发育的城市地铁隧道结构设计及其他地下空间开发提供重要的理论依据和技术参考。
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关键词
地铁隧道
地裂缝
分段设缝
塑性区
变形
合理长度
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Keywords
metro tunnel
ground fissure
segmented tunnel with flexible joints
plastic zone
deformation
optimal length
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分类号
U231
[交通运输工程—道路与铁道工程]
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题名地裂缝活动作用下地层应力和位移传递规律研究
被引量：9
- 2
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作者
黄强兵
马玉杰
姜紫看
陈星
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机构
长安大学地质工程系
长安大学西部矿产资源与地质工程教育部重点实验室
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出处
《水文地质工程地质》
CAS
CSCD
北大核心
2018年第1期144-150,164,共8页
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基金
国家自然科学基金面上项目(41372328
41772274)
陕西省科技统筹创新工程计划课题(2011KTZB03-02-05)
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文摘
以西安地裂缝典型地段为研究对象,建立基于实际地裂缝活动方式的地质力学模型,通过FLAC^(3D)数值模拟,研究地裂缝活动作用下地层应力和位移传递规律。结果表明:地裂缝活动作用下,地表竖向沉降变形曲线近似呈反"S"形,表现出"牵引挠曲"现象,水平位移曲线出现明显波峰现象;随着地裂缝位错量的增大,地表竖向和水平位移均逐渐增大;基于地裂缝活动引起的地表变形平均倾斜值,确定了地裂缝带影响区范围为上盘21 m和下盘13 m。地裂缝活动引起两侧地层断距由深部到浅表部逐渐减小,具有明显的变形传递衰减特征,且地层断距随埋深的变化曲线可近似概化为一个四次多项式方程。地裂缝活动导致上盘地层出现应力降低区,下盘地层出现应力增强区,上盘应力降低区范围大于下盘应力增强区,且上、下盘应力变化范围随着位错量的增大均逐渐增大。地裂缝活动作用下地裂缝两侧地层应力影响区随地层埋深的增大而增大,其与埋深之间关系近似满足三次多项式方程。研究结果可为盆地断裂控制型地裂缝发育区的工程防灾减灾提供科学依据。
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关键词
地裂缝
地层应力
地表变形
地层断距
影响区范围
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Keywords
ground fissure
formation stress
ground deformation
fauh throw of formation
affected zone range
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分类号
P551
[天文地球—构造地质学]
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题名地裂缝环境下SRTP埋地管道性状
被引量：4
- 3
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作者
黄强兵
姜紫看
郭瑞
梁奥
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机构
长安大学地质工程与测绘学院
中铁西南科学研究院有限公司
中交二公局第三工程有限公司
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出处
《地球科学与环境学报》
CAS
北大核心
2019年第1期107-115,共9页
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基金
国家自然科学基金项目(41372328)
中国地质调查局地质调查项目(1212011220187)
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文摘
以陕西西安市政工程中SRTP埋地管道30°斜交穿越地裂缝带为工程背景,基于足尺模型试验和数值模拟计算,研究了地裂缝沉降作用下埋地管道的变形与受力特点。结果表明:地裂缝沉降作用下,SRTP埋地管道沉降位移明显小于或滞后于地层变形,其沉降变形特征具有明显的"衰减效应";地裂缝作用下,SRTP埋地管道受力变形模式为拉张-挤压弯曲变形模式,位于地裂缝上盘的管道顶部受压应力、底部受拉应力,而位于下盘的管道顶部受拉应力、底部受压应力,具有反对称现象,SRTP埋地管道适应地裂缝大变形的能力较强;地裂缝沉降作用对SRTP埋地管道的纵向影响长度为3.0m,即上盘1.8m和下盘1.2m,在此范围内管道需要采取适当保护措施;地裂缝沉降作用下,管道沿纵向可划分为3段,即上盘沉降段、脱空段和下盘翘曲段,其中,脱空段范围约为1.2m。
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关键词
管道工程
地裂缝
SRTP埋地管道
模型试验
数值模拟
应力
变形特征
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Keywords
pipeline engineering
ground fissure
SRTP buried pipeline
model test
numerical simulation
force
deformation characteristic
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分类号
P642.4
[天文地球—工程地质学]
TU931
[建筑科学—结构工程]
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题名跨地裂缝带云轨桥梁结构变形与力学特征
被引量：2
- 4
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作者
高欢
黄强兵
姜紫看
翟越
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机构
长安大学地质工程与测绘学院
长安大学西部矿产资源与地质工程教育部重点实验室
陕西省高速公路建设集团公司
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出处
《地球科学与环境学报》
CAS
北大核心
2020年第3期416-426,共11页
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基金
国家自然科学基金项目(41072222,41772274)。
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文摘
地裂缝作为西安市典型城市地质灾害,给城市交通建设带来了巨大潜在危害,引起工程界的高度关注。以西安市高新区云轨示范线工程跨地裂缝带为研究背景,基于有限元数值模拟,分析了云轨简支梁桥正交跨越地裂缝带轨道梁、桥墩及桩基础等结构的变形与受力特征。结果表明:地裂缝错动作用导致云轨轨道梁产生竖向沉降差异,跨地裂缝段竖向位移差异和水平位移最大,其水平位移最大约为地裂缝位错量的1/4;桥墩出现竖向沉降,且向地裂缝带倾斜,其顶部水平位移上盘大于下盘,水平位移最大约为地裂缝位错量的1/3;地裂缝两侧桥梁桩基础产生以水平位移为主的倾斜变形,土体对下盘桩产生正摩擦力,对上盘桩产生向下的负摩擦力,下盘桩受压,上盘桩受拉。上述研究结果可为桥梁跨地裂缝带工程设计与防灾减灾提供参考和指导。
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关键词
桥梁
地裂缝
云轨
有限元模拟
结构变形
轴力
侧摩擦阻力
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Keywords
bridge
ground fissure
skyrail
finite element simulation
structure deformation
axial force
side frictional resistance
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分类号
P642.4
[天文地球—工程地质学]
TU931
[建筑科学—结构工程]
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