西安城市軌道交通濕陷性黃土評(píng)價(jià)方法研究
發(fā)布時(shí)間:2021-04-19 04:11
濕陷性黃土決定城市軌道建設(shè)中隧道的埋深、走向和縱斷面形式。隨著城市建設(shè)的不斷發(fā)展,地鐵區(qū)間線路經(jīng)常橫跨多個(gè)不同的地貌單元。不同地貌單元黃土地層的濕陷變形分析以及合理評(píng)價(jià)是城市軌道交通建構(gòu)筑物設(shè)計(jì)的依據(jù)。目前仍然采用現(xiàn)行《濕陷性黃土地區(qū)建筑規(guī)范》GB 50025-2004(簡(jiǎn)稱“黃土規(guī)范”)對(duì)城市軌道交通進(jìn)行濕陷評(píng)價(jià),“黃土規(guī)范”中建構(gòu)筑物重要等級(jí)主要依據(jù)多層房屋破壞經(jīng)驗(yàn)以及建筑物浸水可能性進(jìn)行劃分,不適應(yīng)于地下空間建構(gòu)筑物,且現(xiàn)行“黃土規(guī)范”主要適用于基礎(chǔ)相對(duì)較淺的地上建構(gòu)筑物,不適用于城市軌道交通的開挖卸載條件下濕陷的評(píng)價(jià),無(wú)法安全有效指導(dǎo)城市軌道交通濕陷性黃土地基處理。針對(duì)以上工程問(wèn)題,本文主要通過(guò)數(shù)值模擬以及理論分析的方法對(duì)建構(gòu)筑物分類標(biāo)準(zhǔn)、不同地貌場(chǎng)地濕陷變形規(guī)律以及浸水時(shí)-空特性、建構(gòu)筑物基底壓力進(jìn)行分析,提出適用于城市軌道交通濕陷變形量的計(jì)算方法。主要研究成果如下:(1)以建構(gòu)筑重要等級(jí)、結(jié)構(gòu)適應(yīng)變形的能力、浸水環(huán)境三個(gè)因素為城市軌道交通建構(gòu)筑物重要等級(jí)的分類標(biāo)準(zhǔn),提出了城市軌道交通建構(gòu)筑物分類的方法。(2)收集西安地區(qū)地鐵路網(wǎng)范圍內(nèi)的大型浸水試驗(yàn)資料基礎(chǔ)上,根據(jù)不同地貌進(jìn)...
【文章來(lái)源】:西安理工大學(xué)陜西省
【文章頁(yè)數(shù)】:129 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
西安地鐵規(guī)劃線路圖[11]
籩臉っ?貳⒘?畔叨?甕蚴倌下分撂錛彝?也分布有大厚度濕陷性黃土,經(jīng)過(guò)大型現(xiàn)場(chǎng)浸水試驗(yàn)實(shí)測(cè)確定場(chǎng)地濕陷等級(jí)為自重濕陷性黃土,對(duì)濕陷底界進(jìn)行了合理評(píng)價(jià),主體結(jié)構(gòu)底板以下無(wú)實(shí)際可發(fā)生的剩余濕陷量,從而回避了主體結(jié)構(gòu)地基處理問(wèn)題。臨潼線田王至紫霞三路段,尤其是洪慶站,濕陷性黃土厚度大,濕陷性強(qiáng),在開展大型現(xiàn)場(chǎng)浸水試驗(yàn)合理評(píng)價(jià)場(chǎng)地濕陷特征的基礎(chǔ)上,提出了判斷是否需要處理的原則,最終洪慶站主體采用了DDC孔內(nèi)深層夯擴(kuò)樁進(jìn)行處理,暗挖隧道根據(jù)剩余濕陷土層的厚度采用了灰土墊層和微型樁進(jìn)行了處理[12]。圖1-2西安地鐵濕陷性黃土問(wèn)題Fig.1-2TheproblemofcollapsibleloessinXi"ansubway地鐵等地下工程與地表建筑有不同的荷載模式,一般情況下地鐵車站沒(méi)有上覆荷載,對(duì)土層來(lái)說(shuō)是卸荷作用[13],且重點(diǎn)考慮的是相對(duì)深層黃土的濕陷問(wèn)題,所以整個(gè)濕陷性黃土地層的試驗(yàn)、評(píng)價(jià)、處理都顯得格格不入。這一問(wèn)題,在勘察、設(shè)計(jì)過(guò)程中,技術(shù)人員都已有一定的認(rèn)識(shí),但限于規(guī)范的要求,大家不得不死搬硬套,致使一些勘察成果無(wú)法直接應(yīng)用,設(shè)計(jì)方案不盡合理,工程或偏于風(fēng)險(xiǎn)或偏于保守。為此,考慮城市軌道交通工程的特點(diǎn),提出地下工程濕陷性黃土新的試驗(yàn)方法、評(píng)價(jià)體系,在此基礎(chǔ)上提出相應(yīng)的處理原則、處理措施顯得尤為重要,也迫在眉睫。同時(shí),擬建立的評(píng)價(jià)體系也可供地下綜合管廊、市政工程提供理論支持和指導(dǎo),預(yù)期不僅節(jié)省大量的投資,而且使黃土力學(xué)和工程的研究更加完善。1.2黃土濕陷性評(píng)價(jià)方法及研究現(xiàn)狀1.2.1黃土濕陷機(jī)理及其成因黃土是一種多孔隙、多相、松散的介質(zhì)體,具有土顆粒構(gòu)成的獨(dú)特骨架結(jié)構(gòu),其間的空隙被水和氣填充,其中水和氣伴隨著物質(zhì)組成、相對(duì)含量、物質(zhì)狀態(tài)處于不斷的運(yùn)動(dòng)變化過(guò)程,這形成了黃土伴隨著沉積?
西安理工大學(xué)碩士學(xué)位論文4淺部黃土的浸水濕陷變形規(guī)律、多層房屋的破壞經(jīng)驗(yàn)、最大濕陷的評(píng)價(jià)體系和以地基處理為主的綜合措施[36-38]。在濕陷性評(píng)價(jià)方面,始終突出最大濕陷的評(píng)價(jià)體系,浸水按照完全飽和考慮,試驗(yàn)壓力按照最大壓力考慮[39],這兩個(gè)引起黃土濕陷的核心因素都按最不利條件考慮,最終致使評(píng)價(jià)的濕陷量達(dá)到最大,與工程實(shí)際存在一定的差異,相對(duì)而言,對(duì)于淺層黃土,這一評(píng)價(jià)體系基本符合規(guī)律,而對(duì)于深層黃土,得到的最終濕陷量與實(shí)際可能存在很大差異[40]。圖1-3黃土工程濕陷性評(píng)價(jià)體系Fig.1-3Evaluationsystemofcollapsibilityofloessengineeringb.國(guó)外評(píng)價(jià)體系在國(guó)外,也從不同角度對(duì)黃土的濕陷性評(píng)價(jià)。在美國(guó)采用3種方法評(píng)價(jià)黃土濕陷性:一是采用黃土的干重度d預(yù)測(cè)以及評(píng)價(jià)濕陷性;二是引入濕陷比的概念用來(lái)評(píng)價(jià)濕陷性;三是用干密度d和液限LW基本物理指標(biāo)預(yù)測(cè)濕陷性。最常用的方法是用天然干重度d的大小將濕陷性分為濕陷高度敏感、濕陷中等敏感、無(wú)嚴(yán)重濕陷三種情況[41]。在羅馬尼亞,將濕陷性黃土劃分為A類(非自重濕陷性黃土)和B類(自重濕陷性黃土)兩類,按試坑浸水試驗(yàn)實(shí)測(cè)的自重濕陷量()efmgI進(jìn)行濕陷類型劃分,當(dāng)5efmgIcm時(shí),定為A類;當(dāng)ef5mgIcm時(shí),定為B類[42]。阿根廷在雙線法的基礎(chǔ)上,采用土體的自重壓力和在天然以及飽和黃土試樣結(jié)構(gòu)發(fā)生破壞時(shí)的應(yīng)力進(jìn)行濕陷系數(shù)的計(jì)算。匈牙利在1978年利用孔隙比e、飽和度rs建立了濕陷系數(shù)的表達(dá)方程[43,44]?v觀上述國(guó)內(nèi)外的濕陷評(píng)價(jià)方法,發(fā)現(xiàn)所有的評(píng)價(jià)評(píng)價(jià)方法參數(shù)選擇大多以反應(yīng)黃土密實(shí)程度的以及含水量的兩大類指標(biāo)為自變量,結(jié)合各地經(jīng)驗(yàn)采用不同的濕陷系數(shù)表達(dá)方式,具有各自的區(qū)域性特點(diǎn),盡管目前關(guān)于濕陷性黃土的研究成果已經(jīng)經(jīng)過(guò)半個(gè)多世紀(jì)激烈碰撞但?
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]西安城市軌道交通工程黃土濕陷性評(píng)價(jià)體系及地基處理問(wèn)題的思考[J]. 鄧國(guó)華,楊智國(guó),王文,王志壯. 陜西建筑. 2019(07)
[2]濕陷性黃土與地鐵地下結(jié)構(gòu)相互作用機(jī)理研究[J]. 王立新,劉保健,白陽(yáng)陽(yáng). 現(xiàn)代隧道技術(shù). 2019(01)
[3]濕陷性黃土地區(qū)海綿城市規(guī)劃及建設(shè)探索—以西安為例[J]. 韓松磊. 給水排水. 2019(01)
[4]非飽和土與特殊土力學(xué)及工程應(yīng)用研究的新進(jìn)展[J]. 陳正漢,郭楠. 巖土力學(xué). 2019(01)
[5]地鐵盾構(gòu)隧道上方基坑開挖卸荷-加載影響研究[J]. 姚愛軍,張劍濤,郭海峰,郭彥非. 巖土力學(xué). 2018(07)
[6]不同浸水方式對(duì)黃土地鐵隧道變形影響研究[J]. 王二磊,梁慶國(guó),王飛,向亮. 鐵道科學(xué)與工程學(xué)報(bào). 2018(01)
[7]給水管網(wǎng)三維滲漏計(jì)算[J]. 何勇興,張土喬,邵煜,楊艷. 浙江大學(xué)學(xué)報(bào)(工學(xué)版). 2017(11)
[8]黃土隧道的濕陷變形規(guī)律及其對(duì)襯砌結(jié)構(gòu)的作用[J]. 李駿,邵生俊,李國(guó)良,苗賀朝,鹿忠剛. 巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào). 2018(01)
[9]西安地鐵四號(hào)線南段大厚度濕陷性黃土浸水試驗(yàn)研究[J]. 李開超,高虎艷,鄭建國(guó),王慶滿,姜夢(mèng)林. 地下水. 2017(02)
[10]基于增濕變形的渠道工程黃土渠基濕陷性評(píng)價(jià)方法[J]. 張愛軍,邢義川,汪海濤,郭敏霞,任文淵. 水利學(xué)報(bào). 2017(01)
博士論文
[1]黃土隧道圍巖濕陷與襯砌結(jié)構(gòu)相互作用機(jī)制及其評(píng)價(jià)方法研究[D]. 李駿.西安理工大學(xué) 2019
[2]水作用下黃土三維微結(jié)構(gòu)演化及濕陷機(jī)理研究[D]. 魏亞妮.長(zhǎng)安大學(xué) 2019
[3]黃土的結(jié)構(gòu)性與濕載變形特性及其評(píng)價(jià)方法研究[D]. 王麗琴.西安理工大學(xué) 2017
[4]濕陷性黃土地層與地鐵結(jié)構(gòu)相互作用機(jī)理及變形控制標(biāo)準(zhǔn)研究[D]. 王立新.長(zhǎng)安大學(xué) 2016
[5]大厚度濕陷性黃土濕陷變形機(jī)理、地基處理及試驗(yàn)研究[D]. 王雪浪.蘭州理工大學(xué) 2012
碩士論文
[1]黃土場(chǎng)地管道漏水入滲規(guī)律與地基濕陷變形研究[D]. 王俊茂.長(zhǎng)安大學(xué) 2018
[2]西安曲江南湖蓄水對(duì)地下水動(dòng)力場(chǎng)的影響研究[D]. 張晗.長(zhǎng)安大學(xué) 2017
[3]農(nóng)田灌溉對(duì)高速鐵路黃土路堤沉降變形的影響[D]. 李小輝.西安理工大學(xué) 2016
[4]黃土中水分遷移規(guī)律研究[D]. 李萍.長(zhǎng)安大學(xué) 2013
[5]人工湖區(qū)地下水監(jiān)測(cè)與模擬研究[D]. 王慶永.西安理工大學(xué) 2008
本文編號(hào):3146807
【文章來(lái)源】:西安理工大學(xué)陜西省
【文章頁(yè)數(shù)】:129 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
西安地鐵規(guī)劃線路圖[11]
籩臉っ?貳⒘?畔叨?甕蚴倌下分撂錛彝?也分布有大厚度濕陷性黃土,經(jīng)過(guò)大型現(xiàn)場(chǎng)浸水試驗(yàn)實(shí)測(cè)確定場(chǎng)地濕陷等級(jí)為自重濕陷性黃土,對(duì)濕陷底界進(jìn)行了合理評(píng)價(jià),主體結(jié)構(gòu)底板以下無(wú)實(shí)際可發(fā)生的剩余濕陷量,從而回避了主體結(jié)構(gòu)地基處理問(wèn)題。臨潼線田王至紫霞三路段,尤其是洪慶站,濕陷性黃土厚度大,濕陷性強(qiáng),在開展大型現(xiàn)場(chǎng)浸水試驗(yàn)合理評(píng)價(jià)場(chǎng)地濕陷特征的基礎(chǔ)上,提出了判斷是否需要處理的原則,最終洪慶站主體采用了DDC孔內(nèi)深層夯擴(kuò)樁進(jìn)行處理,暗挖隧道根據(jù)剩余濕陷土層的厚度采用了灰土墊層和微型樁進(jìn)行了處理[12]。圖1-2西安地鐵濕陷性黃土問(wèn)題Fig.1-2TheproblemofcollapsibleloessinXi"ansubway地鐵等地下工程與地表建筑有不同的荷載模式,一般情況下地鐵車站沒(méi)有上覆荷載,對(duì)土層來(lái)說(shuō)是卸荷作用[13],且重點(diǎn)考慮的是相對(duì)深層黃土的濕陷問(wèn)題,所以整個(gè)濕陷性黃土地層的試驗(yàn)、評(píng)價(jià)、處理都顯得格格不入。這一問(wèn)題,在勘察、設(shè)計(jì)過(guò)程中,技術(shù)人員都已有一定的認(rèn)識(shí),但限于規(guī)范的要求,大家不得不死搬硬套,致使一些勘察成果無(wú)法直接應(yīng)用,設(shè)計(jì)方案不盡合理,工程或偏于風(fēng)險(xiǎn)或偏于保守。為此,考慮城市軌道交通工程的特點(diǎn),提出地下工程濕陷性黃土新的試驗(yàn)方法、評(píng)價(jià)體系,在此基礎(chǔ)上提出相應(yīng)的處理原則、處理措施顯得尤為重要,也迫在眉睫。同時(shí),擬建立的評(píng)價(jià)體系也可供地下綜合管廊、市政工程提供理論支持和指導(dǎo),預(yù)期不僅節(jié)省大量的投資,而且使黃土力學(xué)和工程的研究更加完善。1.2黃土濕陷性評(píng)價(jià)方法及研究現(xiàn)狀1.2.1黃土濕陷機(jī)理及其成因黃土是一種多孔隙、多相、松散的介質(zhì)體,具有土顆粒構(gòu)成的獨(dú)特骨架結(jié)構(gòu),其間的空隙被水和氣填充,其中水和氣伴隨著物質(zhì)組成、相對(duì)含量、物質(zhì)狀態(tài)處于不斷的運(yùn)動(dòng)變化過(guò)程,這形成了黃土伴隨著沉積?
西安理工大學(xué)碩士學(xué)位論文4淺部黃土的浸水濕陷變形規(guī)律、多層房屋的破壞經(jīng)驗(yàn)、最大濕陷的評(píng)價(jià)體系和以地基處理為主的綜合措施[36-38]。在濕陷性評(píng)價(jià)方面,始終突出最大濕陷的評(píng)價(jià)體系,浸水按照完全飽和考慮,試驗(yàn)壓力按照最大壓力考慮[39],這兩個(gè)引起黃土濕陷的核心因素都按最不利條件考慮,最終致使評(píng)價(jià)的濕陷量達(dá)到最大,與工程實(shí)際存在一定的差異,相對(duì)而言,對(duì)于淺層黃土,這一評(píng)價(jià)體系基本符合規(guī)律,而對(duì)于深層黃土,得到的最終濕陷量與實(shí)際可能存在很大差異[40]。圖1-3黃土工程濕陷性評(píng)價(jià)體系Fig.1-3Evaluationsystemofcollapsibilityofloessengineeringb.國(guó)外評(píng)價(jià)體系在國(guó)外,也從不同角度對(duì)黃土的濕陷性評(píng)價(jià)。在美國(guó)采用3種方法評(píng)價(jià)黃土濕陷性:一是采用黃土的干重度d預(yù)測(cè)以及評(píng)價(jià)濕陷性;二是引入濕陷比的概念用來(lái)評(píng)價(jià)濕陷性;三是用干密度d和液限LW基本物理指標(biāo)預(yù)測(cè)濕陷性。最常用的方法是用天然干重度d的大小將濕陷性分為濕陷高度敏感、濕陷中等敏感、無(wú)嚴(yán)重濕陷三種情況[41]。在羅馬尼亞,將濕陷性黃土劃分為A類(非自重濕陷性黃土)和B類(自重濕陷性黃土)兩類,按試坑浸水試驗(yàn)實(shí)測(cè)的自重濕陷量()efmgI進(jìn)行濕陷類型劃分,當(dāng)5efmgIcm時(shí),定為A類;當(dāng)ef5mgIcm時(shí),定為B類[42]。阿根廷在雙線法的基礎(chǔ)上,采用土體的自重壓力和在天然以及飽和黃土試樣結(jié)構(gòu)發(fā)生破壞時(shí)的應(yīng)力進(jìn)行濕陷系數(shù)的計(jì)算。匈牙利在1978年利用孔隙比e、飽和度rs建立了濕陷系數(shù)的表達(dá)方程[43,44]?v觀上述國(guó)內(nèi)外的濕陷評(píng)價(jià)方法,發(fā)現(xiàn)所有的評(píng)價(jià)評(píng)價(jià)方法參數(shù)選擇大多以反應(yīng)黃土密實(shí)程度的以及含水量的兩大類指標(biāo)為自變量,結(jié)合各地經(jīng)驗(yàn)采用不同的濕陷系數(shù)表達(dá)方式,具有各自的區(qū)域性特點(diǎn),盡管目前關(guān)于濕陷性黃土的研究成果已經(jīng)經(jīng)過(guò)半個(gè)多世紀(jì)激烈碰撞但?
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]西安城市軌道交通工程黃土濕陷性評(píng)價(jià)體系及地基處理問(wèn)題的思考[J]. 鄧國(guó)華,楊智國(guó),王文,王志壯. 陜西建筑. 2019(07)
[2]濕陷性黃土與地鐵地下結(jié)構(gòu)相互作用機(jī)理研究[J]. 王立新,劉保健,白陽(yáng)陽(yáng). 現(xiàn)代隧道技術(shù). 2019(01)
[3]濕陷性黃土地區(qū)海綿城市規(guī)劃及建設(shè)探索—以西安為例[J]. 韓松磊. 給水排水. 2019(01)
[4]非飽和土與特殊土力學(xué)及工程應(yīng)用研究的新進(jìn)展[J]. 陳正漢,郭楠. 巖土力學(xué). 2019(01)
[5]地鐵盾構(gòu)隧道上方基坑開挖卸荷-加載影響研究[J]. 姚愛軍,張劍濤,郭海峰,郭彥非. 巖土力學(xué). 2018(07)
[6]不同浸水方式對(duì)黃土地鐵隧道變形影響研究[J]. 王二磊,梁慶國(guó),王飛,向亮. 鐵道科學(xué)與工程學(xué)報(bào). 2018(01)
[7]給水管網(wǎng)三維滲漏計(jì)算[J]. 何勇興,張土喬,邵煜,楊艷. 浙江大學(xué)學(xué)報(bào)(工學(xué)版). 2017(11)
[8]黃土隧道的濕陷變形規(guī)律及其對(duì)襯砌結(jié)構(gòu)的作用[J]. 李駿,邵生俊,李國(guó)良,苗賀朝,鹿忠剛. 巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào). 2018(01)
[9]西安地鐵四號(hào)線南段大厚度濕陷性黃土浸水試驗(yàn)研究[J]. 李開超,高虎艷,鄭建國(guó),王慶滿,姜夢(mèng)林. 地下水. 2017(02)
[10]基于增濕變形的渠道工程黃土渠基濕陷性評(píng)價(jià)方法[J]. 張愛軍,邢義川,汪海濤,郭敏霞,任文淵. 水利學(xué)報(bào). 2017(01)
博士論文
[1]黃土隧道圍巖濕陷與襯砌結(jié)構(gòu)相互作用機(jī)制及其評(píng)價(jià)方法研究[D]. 李駿.西安理工大學(xué) 2019
[2]水作用下黃土三維微結(jié)構(gòu)演化及濕陷機(jī)理研究[D]. 魏亞妮.長(zhǎng)安大學(xué) 2019
[3]黃土的結(jié)構(gòu)性與濕載變形特性及其評(píng)價(jià)方法研究[D]. 王麗琴.西安理工大學(xué) 2017
[4]濕陷性黃土地層與地鐵結(jié)構(gòu)相互作用機(jī)理及變形控制標(biāo)準(zhǔn)研究[D]. 王立新.長(zhǎng)安大學(xué) 2016
[5]大厚度濕陷性黃土濕陷變形機(jī)理、地基處理及試驗(yàn)研究[D]. 王雪浪.蘭州理工大學(xué) 2012
碩士論文
[1]黃土場(chǎng)地管道漏水入滲規(guī)律與地基濕陷變形研究[D]. 王俊茂.長(zhǎng)安大學(xué) 2018
[2]西安曲江南湖蓄水對(duì)地下水動(dòng)力場(chǎng)的影響研究[D]. 張晗.長(zhǎng)安大學(xué) 2017
[3]農(nóng)田灌溉對(duì)高速鐵路黃土路堤沉降變形的影響[D]. 李小輝.西安理工大學(xué) 2016
[4]黃土中水分遷移規(guī)律研究[D]. 李萍.長(zhǎng)安大學(xué) 2013
[5]人工湖區(qū)地下水監(jiān)測(cè)與模擬研究[D]. 王慶永.西安理工大學(xué) 2008
本文編號(hào):3146807
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