地裂縫對西安地鐵二號線洞室圍巖穩(wěn)定性研究.pdf

1、地裂縫是西安市主要的環(huán)境地質災害，而西安地鐵六條線路都垂直或傾斜地穿過地裂縫，因此地裂縫的存在給西安地鐵的修建造成了很大的困難。 本文以西安地鐵二號線南門至南稍門區(qū)間作為研究背景，首先分析了不同襯砌結構條件下，地裂縫對地鐵區(qū)間隧道圍巖穩(wěn)定性的影響，利用ANSYS有限元分析軟件對穿越地裂縫處的隧道的開挖和支護過程進行了數(shù)值模擬。通過對比分析地裂縫處與非裂縫處圍巖-支護系統(tǒng)的應力、應變變化情況，來確定地裂縫對洞室的穩(wěn)定性影響。當洞室

2、開挖到裂縫處時，圍巖的位移、應力有較大幅度的增加。對于沉降量來說：在非裂縫處和穿過裂縫處時，沉降量相差14mm，也就是說從位移的角度來看，沉降量增加了14mm。所以地裂縫處的洞室頂部是最危險的部位。對于洞側壁的水平方向變形來說：在非裂縫處和穿過裂縫處時，洞壁4號點處位移變形量相差15mm，洞壁5號點處位移變形量相差6mm，從位移的角度來看，分別增加了15mm和6mm。地裂縫處洞室的側壁變形也明顯大于非裂縫處的變形。分析可得，地裂縫對洞室

3、的破壞可能為洞頂?shù)膹埨茐呐c洞室側壁的剪切破壞，具體變形為洞頂?shù)乃浜蛡缺诘幕?，在洞室開挖過程中，地裂縫對洞室的破壞具有決定性的作用。其次將地裂縫作為一個弱面處理，通過理論分析地裂縫與地鐵洞室的穩(wěn)定性關系，尋找地裂縫對洞室穩(wěn)定影響的最不利位置，確定圍巖裂區(qū)范圍，從而確定洞室圍巖最容易破壞位置，為施工提供參考依據(jù)。實例分析通過西安地鐵二號線之上的三條地裂縫F5、F6、F7進行實際計算，得出西安地裂縫對地鐵洞室產生剪切破壞時的最不利角度約