西安地裂缝对地铁隧道的危害及防治措施研究

西安地裂缝是一种独特的城市地质灾害,其活动对地铁建设造成严重威胁,西安地铁建设的关键是如何解决地铁隧道穿越地裂缝带的问题。以西安地铁穿越地裂缝带为研究对象,在地裂缝基本特征分析和未来活动趋势预测的基础上,分析了地裂缝活动对地铁隧道的危害模式,从结构、防水、地基基础与变形监测等方面提出了如下防治措施:结构上应采用扩大断面、预留净空、分段设缝加柔性接头和局部衬砌加强等措施;防水方面宜采用可卸式管片拼装双层结构法和波纹板强化橡胶复合材料制成的防裂止水带处理;地基基础处理方面采用地基注浆加固法和弹性囊变形恢复法处理;建立隧道衬砌和轨道的变形监测预警方案;地铁线路走向应尽量与地裂缝正交或大角度相交,避免小角度相交;严格禁止在地铁沿线一定范围内开采地下水。研究成果可为西安地铁隧道穿越地裂缝带的施工、结构和防水设计以及隧道病害监测与防治提供重要参考。     

穿越活动地裂缝地铁隧道震害机制研究

 通过振动台模型试验对穿越活动地裂缝的地铁隧道的动力响应进行了研究,研究内容主要包括地铁隧道的加速度反应,土压力及应变的变化规律。分析结果表明,穿越活动地裂缝的地铁隧道在地震荷载作用中,活动地裂缝场地产生不均匀沉降,上盘沉降大于下盘区,预设地裂缝部位沉降值最大,不均匀沉降导致次生裂缝及沉降陡坎产生,地铁隧道上方场地土体产生细小裂缝;地铁隧道与活动地裂缝的加速度时程曲线均与地震动荷载加速度时程具有一致性,地铁隧道各部位加速度时程保持一致,说明在地震中地铁运动保持整体性,上盘场地的加速度峰值较大,表明在活动地裂缝中上盘区对地震动力有一定的放大效应;活动地裂缝场地中土压力呈现出动土压力曲线变化,地震加载结束后隧道结构侧向的土压力受力状态及大小均产生变化,隧道结构顶部的土压力有较大增加;应变曲线表明在扩大断面的马蹄形隧道结构中拱腰部位的应变增值最大,拱顶部位次之,底板的应变增值相比最小。以上成果对于合理认识跨越地裂缝的地铁隧道的地震响应特征具有重要意义,可为地铁隧道实际工程设计和施工的抗震设防提供宝贵的基础资料。     

西安地铁穿越地裂缝的稳定性初探

以西安地铁二号线南门至南稍门区间隧道作为研究背景,利用有限差分软件FLAC3D对穿越地裂缝处的区间隧道的开挖过程和支护过程进行了数值模拟,首先分析了地裂缝对地铁区间隧道围岩稳定性的影响。其次,分析了全断面开挖和台阶法开挖对隧道稳定性的影响。通过对比发现台阶法开挖无论从控制沉降上还是控制塑性区上都优于全断面开挖,对实际施工具有一定的指导意义。     

地铁隧道穿越地裂缝带的物理模型试验研究

 根据西安地裂缝的分布特征与活动方式,结合西安地铁2号线的走向,建立地质模型,通过物理模型试验来研究地裂缝对地铁隧道的影响。由试验结果可知：地裂缝环境下隧道结构的受力、变形模式相当于一悬臂式弹性地基梁,处于拉、压的受力状态,受拉变形区主要在固定盘距裂缝20～80 cm范围内的衬砌顶部,受压区则主要分布在下降盘距裂缝20 cm至固定盘距裂缝80 cm范围内的衬砌底部;地裂缝的活动增加了下降盘内隧道顶部的竖向围岩压力,同时减小了该范围内衬砌底部的竖向围岩压力;地裂缝环境下隧道衬砌的破坏模式以环向开裂为主,次生裂缝的发展则受张剪区的控制,主要形成阶梯形、“y”形的贯通裂缝。在试验分析的基础上,提出地铁隧道穿越地裂带时的设防范围及设防位置     

西安地铁隧道结构安全监测方法研究

通过对西安市区进行勘察确定的地裂缝有14条之多,地裂缝成为严重影响西安地铁施工及运用的一种典型的地质灾害。根据西安地裂缝空间展布及其活动特征,针对地铁隧道上、下盘垂直位错、结构变形、上部地表变形、结构下部脱空等安全隐患设计了合理的安全监测方案,为地铁区间隧道及地下结构的结构设计和灾害预警提供了依据,确保了地铁隧道的安全运营,同时这些监测手段及数据为类似工程建设提供工程了经验。     

跨地裂缝地铁隧道竖向地层压力计算方法探讨

 地裂缝是一种特殊的地质灾害,其活动方式主要表现为地层的垂直错动并引起地表破裂,对工程建(构)筑物危害十分严重。地裂缝活动引起其两侧地层的差异沉降会在跨越地裂缝带的地下结构上产生不同于一般地层的附加应力(压力),导致地下结构纵向拉裂甚至直接剪切或剪断破坏。如何求解地裂缝环境下地层有效荷载是跨越地裂缝带地下工程结构设计的关键。以西安地铁穿越地裂缝带为研究背景,通过对浅埋暗挖地铁隧道穿越地裂缝带大型物理模型试验作用机制及数据的分析,建立地裂缝活动环境下地铁隧道与周围土体荷载结构模型,用于计算跨地裂缝段地铁隧道结构上覆竖向地层压力的大小。探讨性地提出基于地层挟持作用的地裂缝荷载计算方法,并与基于马斯顿原理的地裂缝荷载计算法及规范法进行对比,最后与模型试验结果进行对比验证与讨论,认为基于地层挟持作用地裂缝荷载计算法是计算跨地裂缝地段地铁隧道结构上覆地层土压力的有效方法,该方法对于地面沉降地裂缝发育区地铁隧道及城市地下工程设计具有重要指导和参考价值。     

地铁隧道穿越地裂缝带的结构抗裂预留位移量

 西安地铁穿越多条活动地裂缝带,地裂缝未来活动对地铁隧道结构造成严重威胁。论述西安地裂缝成因、活动方式和剖面特征,对未来地裂缝活动趋势和地铁设计使用期内地裂缝最大垂直位移量进行分析和预测。通过浅埋暗挖马蹄形地铁隧道穿越地裂缝带的三维有限元数值模拟,得出当地裂缝垂直位移量达到20 cm时隧道出现开裂破坏,隧道结构抗裂设计时需分段设缝和扩大断面以适应地裂缝的大变形。基于数值模拟结果,建立地裂缝作用下地铁隧道与地裂缝正交和斜交条件下分段隧道三维运动位移模式,确定正交和斜交条件下结构抗裂的垂直位移、横向位移和轴向位移预留量。其结果可为西安地铁隧道穿越地裂缝带的结构设计提供参考。     

西安地铁区间隧道通过地裂缝带的施工方案

通过对西安地铁区间隧道通过地裂缝的特点分析,提出了几种地铁区间隧道通过地裂缝的方法,指出地铁结构采用这些方法能够适应地裂缝的变形发展,并在地裂缝活动的情况下维持地面交通和地铁的正常运营。     

试论地铁隧道穿越地裂缝带的病害控制

本文笔者根据自己多年的工作实践,对地铁隧道穿越地裂缝带的病害控制进行了讨论。具有重要的现实意义。     

地铁隧道正交穿越地裂缝的相互作用机制试验研究

 以西安地铁隧道为工程背景,利用地铁隧道正交穿越地裂缝应力模型试验,分析在地裂缝活动环境下的地铁隧道与地裂缝的相互作用关系。在地裂缝上、下盘发生相对错动时,对模型结构的纵向应变、结构底部的相对位移以及结构外围土压力等进行监测。数据分析结果表明：地铁隧道穿越地裂缝时其荷载传递机制涉及结构的刚度效应、下卧土体的支承作用、隧道与土体之间的摩阻作用以及裂缝处上下盘的接触效应4个方面。根据隧道结构变形特征及应变变化规律,构建隧道与土体底部脱空状态下相互作用力学模型,为西安地铁穿越地裂缝的隧道结构设计提供参考。通过对不同断面隧道的应变及变形比较分析,提出地铁隧道正交穿越地裂缝带时宜采用马蹄形隧道断面,以提高结构的整体刚度;加强位于地裂缝下盘的隧道混凝土的裂缝控制,做好防水处理。     

污水灌溉技术在土地处理中的应用

介绍了污水处理的作用原理和污水土地处理系统,阐述了污水土地处理技术应用的优点,并提出了应用污水土地处理系统应注意的问题,指出污水灌溉新技术的发展与传统污水处理技术相结合可大大提高污水处理的能力,从而为污水土地处理系统的广泛应用提供了技术支持。     

砌体结构裂缝成因及防治

通过对砌体结构裂缝成因的分析和研究,提出相应的解决方法和防治措施,为工程设计人员今后的设计工作提供了一些思路,从而有效控制砌体裂缝,提高砌体结构工程质量。     

地铁工程施工中混凝土裂缝控制措施

介绍了地铁施工中防水混凝土裂缝控制措施,以轨道交通大兴线5标清源路车站防水混凝土裂缝控制为例,通过在施工中采取切实、有效的技术措施,使工程质量达到高标准,为今后类似工程积累了一定经验。     

砖混结构墙体裂缝的控制

分析了砖混结构产生裂缝的主观原因和客观原因,介绍了温度裂缝的特点,并从设置屋面保温隔热层、提高顶层及女儿墙砌筑砂浆强度、屋面板设置伸缩缝等方面论述了控制温度裂缝的措施,以保证砖混结构房屋的正常安全使用。     

西安市地下行人通道夏季内部环境状况

针对西安市建成在用的三类地下行人通道,测试通道内部的夏季温湿度变化情况、内部自然通风效果、空气质量状况,通过同舒适性要求和空气质量标准相比较,讨论西安市地下行人通道的夏季内部环境质量。     

谈隧道二次衬砌裂缝处理措施

结合某隧道二次衬砌裂缝处理的实例,对裂缝处理进行了详细的介绍,给出了裂缝处理原则和处理措施,对以后类似隧道二次衬砌裂缝的处理能够起到借鉴作用。     

连拱隧道衬砌裂缝治理

对连拱隧道衬砌裂缝进行了分析,从设计和施工方面进行了论述,提出了动态施工的方法,进行了深入的设计和施工研究,达到了良好的实际效果,解决了隧道施工裂缝的问题。     

某建筑裂缝检测分析

以某单层钢筋混凝土框架结构为依托,对该建筑产生裂缝的位置作了说明,并采用建筑上部结构检测、墙体裂缝检测、桩端持力层检测、室内、外填土检测等方法对该建筑裂缝进行了检测,以期通过各检测数据,确定裂缝产生的原因,从而提出有针对性的防治措施。     

砖混结构房屋裂缝的分析

介绍了裂缝的概念及形成，结合裂缝的分类，从温差和地基基础下沉两方面，就裂缝的形成原因进行了分析，提出了相应的防治措施，供同行参考借鉴。     

分布式光纤传感器在裂缝检测中的应用

阐述了分布式光纤传感器的优点及其传感机理，介绍了分布式光纤传感本构模型试验，以精确地评估结构内部的裂缝发展状态，对混凝土建筑的长期检验和结构完好性的无损评价具有重要的工程使用价值。