工程地质学报
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工程地质学报  2018, Vol. 26 Issue (5): 1203-1210    DOI: 10.13544/j.cnki.jeg.2018132
地质灾害与斜坡稳定问题 最新目录 | 下期目录 | 过刊浏览 | 高级检索  |   
地下综合管廊穿越地裂缝变形与受力特征研究
闫钰丰1, 黄强兵1,2, 杨学军3, 王平3
1. 长安大学地质工程与测绘学院 西安 710054;
2. 西部矿产资源与地质工程教育部重点实验室 西安 710054;
3. 中国市政工程西北设计研究院有限公司 西安 710075
RESEARCH ON THE DEFORMATION AND FORCE CHARACTERISTICS OF UNDERGROUND UTILITY TUNNEL CROSSING GROUND FISSURE
YAN Yufeng1, HUANG Qiangbing1,2, YANG Xuejun3, WANG Ping3
1. College of Geology Engineering and Geomatics, Chang'an University, Xi'an 710054;
2. Key Laboratory of China's Western Mineral Resources and Geological Engineering, Ministry of Education, Xi'an 710054;
3. CESCEC AECOM Consultants Co., Ltd., Xi'an 710075
 全文: PDF (4294 KB)   HTML( )   输出: BibTeX | EndNote (RIS)      背景资料
摘要 以西安市昆明路地下综合管廊穿越f3地裂缝为研究对象,基于有限元数值模拟分析了地裂缝错动作用下分段地下综合管廊的变形与受力特征。结果表明:地裂缝错动作用下地下管廊顶板竖向沉降变形整体上呈现反“S”形特征,其变形量随地裂缝错动量的增大而增大;管廊结构纵向变形大致可划分3个变形段即下盘翘曲变形段、不均匀沉降段和上盘整体沉降段;在管廊设计使用寿期100 a内地裂缝错动量为50 cm时,管廊接头部位顶板的水平位移在地裂缝带处达到峰值,为4.1 cm,而底板水平位移为3.2 cm,管廊接头部位易发生张开、错位破坏现象,应予以加固;在地裂缝带附近,上盘管廊底板的接触压力减低至0,存在底板脱空现象,应预留注浆孔便于必要时进行注浆加固处理,而下盘管廊底板的接触压力则有明显增大的趋势;当地裂缝错动量超过20 cm时管廊结构顶、底板的拉应变超过了混凝土的极限拉应变,管廊变形破坏模式主要为拉张破坏。研究结果可以为西安市及其他地裂缝发育区地下综合管廊穿越地裂缝带的结构设计提供科学依据。
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作者相关文章
闫钰丰
黄强兵
杨学军
王平
关键词地下综合管廊   地裂缝   有限元数值模拟   沉降变形   应变   变形破坏模式     
Abstract: This paper takes the Kunming road underground utility tunnel crossing through f3 ground fissure in Xi'an city, China as research object. The deformation and force characteristics of underground segmented utility tunnel is analysed with finite element numerical simulationmethod. The results show that the vertical settlement deformation at the roof of underground utility tunnel exhibits reverse-S shape as a whole, and increases with the settlement of the hanging wall of ground fissure increasing. The longitudinal deformation of underground utility tunnel can be divided into three deformation sections:warping deformation section at the hanging wall of ground fissure, differential settlement section, and integral deformation section at the footwall of ground fissure. Under the action of ground fissure with a vertical dislocation 50 cm in the design life of 100 years, the horizontal displacement peak value of utility tunnel roof appears in the position of ground fissure zone. The maximum values are 4.1 cm on roof and 3.2 cm on the floor of utility tunnel. The joints between utility segmented tunnels is easy to pull apart and be damaged and should be reinforced. Nearby the ground fissure zone, the contact pressure between the utility tunnel floor and soil stratum decreases to 0 at the hanging wall with the increase of vertical dislocation of ground fissure and underground utility tunnel floor appears disengaging phenomenon. Grouting holes should be reserved convenient to grouting treatment, But the contact pressure between underground utility tunnel roof and soil stratum has an increase trend. The strain of the underground utility tunnel roof and floor exceeds the limit of the concrete strain when settlement of the hanging wall of ground fissure reaches 20 cm. Therefore, the deformation and failure mode of the underground utility tunnel is mainly tensile failure under the action of ground fissure. The research can provide a scientific basis for engineering design of underground utility tunnel crossing ground fissure zone in Xi'an city and other developed areas of ground fissure.
Key wordsUnderground utility tunnel   Ground fissure   Finite element numerical simulation   Settlement deformation   Strain   Deformation and failure mode   
收稿日期: 2018-05-30;
基金资助:国家自然科学基金面上项目(41372328,41072222),陕西省重点研发计划项目(2017ZDXM-SF-095)资助
通讯作者: 黄强兵(1972-),男,博士,教授,主要从事地质工程与岩土工程等方面的教学与研究工作.Email:dcdgx24@chd.edu.cn     E-mail: dcdgx24@chd.edu.cn
作者简介: 闫钰丰(1994-),男,硕士,主要从事城市地下空间开发与安全利用、防灾减灾方面的研究工作.Email:2016126016@chd.edu.cn
引用本文:   
闫钰丰,黄强兵,杨学军等. 地下综合管廊穿越地裂缝变形与受力特征研究[J]. 工程地质学报, 2018, 26(5): 1203-1210.
YAN Yufeng,HUANG Qiangbing,YANG Xuejun et al. RESEARCH ON THE DEFORMATION AND FORCE CHARACTERISTICS OF UNDERGROUND UTILITY TUNNEL CROSSING GROUND FISSURE[J]. Journal of Engineering Geology, 2018, 26(5): 1203-1210.
 
没有本文参考文献
[1] 慕焕东, 邓亚虹, 李荣建. 干湿循环对地裂缝带黄土抗剪强度影响研究[J]. 工程地质学报, 2018, 26(5): 1131-1138.
[2] 李世贵, 黄达, 石林, 王俊杰. 基于极限应变判据-动态局部强度折减的边坡破坏演化数值模拟[J]. 工程地质学报, 2018, 26(5): 1227-1236.
[3] 许晨, 袁立群, 门玉明, 刘蕾, 杨觅. 地铁振动作用下穿越地裂缝隧道-地层动力响应模型试验研究[J]. 工程地质学报, 2018, 26(5): 1360-1365.
[4] 王学滨, 白雪元, 张博闻, 侯文腾. 基于数字图像相关方法的单轴压缩黏土试样剪切带剪胀实验研究[J]. 工程地质学报, 2018, 26(4): 882-890.
[5] 龚绪龙, 顾春生, 卢毅, 吕菲菲. 采水型地裂缝发育演化模型试验研究[J]. 工程地质学报, 2018, 26(4): 951-958.
[6] 李莎, 张云, 于军, 龚绪龙, 卢毅. 基于多因素叠加计算权重法的苏锡常地裂缝危险性预测[J]. 工程地质学报, 2018, 26(4): 978-988.
[7] 施有志, 华建兵, 连宇新, 林树枝. 地铁深基坑施工扰动下邻近管线安全评价及保护措施[J]. 工程地质学报, 2018, 26(4): 1043-1053.
[8] 施有志, 华建兵, 阮建凑, 林树枝. 地下综合管廊地震动力响应三维数值分析[J]. 工程地质学报, 2018, 26(3): 785-793.
[9] 陈一, 赫建明, 林冲, 张义祥. 不同应变率单轴加载条件下页岩的各向异性力学行为[J]. 工程地质学报, 2018, 26(2): 510-519.
[10] 陈鸿宾, 黄翔, 陈学军, 周兴, 胡舒伟. 硬化性红黏土应力-应变曲线拟合分析[J]. 工程地质学报, 2017, 25(s1): 225-229.
[11] 马维宏, 杜茂莉. 北京某机场地裂缝地质灾害成因与防控[J]. 工程地质学报, 2017, 25(s1): 295-300.
[12] 王天佐, 王常明, 李福林, 彭岩岩. 一种基于应变能的新型黄土结构性参数研究[J]. 工程地质学报, 2017, 25(s1): 478-483.
[13] 杨爱武, 张卫. 基于两种波形作用结构性软黏土动力特性试验研究[J]. 工程地质学报, 2017, 25(6): 1395-1404.
[14] 王洪建, 刘大安, 黄志全, 袁广祥, 吕晓春, 牛晶蕊, 赵子江, 石晓闪. 层状页岩岩石力学特性及其脆性评价[J]. 工程地质学报, 2017, 25(6): 1414-1423.
[15] 吴静红, 施斌, 曹鼎峰, 姜洪涛, 王雪帆, 尹建华. 基于DFOS的排灌水条件下土体变形响应模型试验研究[J]. 工程地质学报, 2017, 25(6): 1455-1464.
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