西安地铁航天城站、隧道结构的黄土湿陷变形影响分析

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1、独创性声明本人所呈交的学位论文是在导师指导下进行的研究工作及取得的成果。尽我所知，除特别加以标注的地方外，论文中不包含其他人的研究成果。与我一同工作的同志对本文的研究工作和成果的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并已致谢。本论文及其相关资料若有不实之处，由本人承担一切相关责任。论文作者签名：≯碡一上护侈年弓月昭日学位论文使用授权本人作为学位论文作者了解并愿意遵守学校有关保留、使用学位论文的规定，即：在导师指导下创作完成的学位论文的知识产权归西安理工大学所有，本人今后在使用或发表该论文涉及的研究内容时，会注明西安理工大学。西安理工大学拥有学位论文的如下使用权，包括：学校可以保存学位论文；可以采用

2、影印、缩印或其他复制手段保存论文；可以查阅或借阅。本人授权西安理工大学对学位论文全部内容编入公开的数据库进行检索。本学位论文全部或部分内容的公布(包括刊登)授权西安理工大学研究生学院办理。经过学校保密办公室确定密级的涉密学位论文，按照相关保密规定执行；需要进行技术保密的学位论文，按照《西安理工大学学位论文技术保密申请表》内容进行保密(附《西安理工大学学位论文技术保密申请表》)。保密的学位论文在解密后，适用本授权。论文作者签名：{盎牛导师签名：2．013年；月／8日摘要论文题目：西安地铁航天城站、隧结构的黄土湿陷变形影响分析学科专业：岩土工程研究生：陆斯指导教师：邵生俊教授签名：捅要西安地铁一、

3、二、三号线建设工程中，由于湿陷性黄土厚度相对较薄，距离相对较短，湿陷性较弱，而隧道具有一定的埋深，已经开展的西安地铁l、2、3号线均未遇到突出的湿陷性黄土工程问题。然而，拟建的西安地铁4号线在航天城区段有较大厚度的湿陷性黄土覆盖层，该线近4km长的站区位于大面积连续分布的湿陷性黄土地层中。地铁车站地下结构和隧道基底下卧湿陷性黄土地层具有较大的湿陷性变形，将引起车站地下结构和隧道过大的沉降变形，或者显著的不均匀沉降，影响地铁的安全运行。根据初步研究和设计成果，该湿陷性黄土站、区段，隧道的修建方法包括放坡明挖法、穿越黄土地裂缝的暗挖法和穿越湿陷性黄土地层的盾构法。但是，不管采取哪种施工方法，都面临

4、因黄土湿陷变形而引起的技术难题，需要进行专门研究以加以解决。本文研究中，重点研究浸水饱和条件及地下水位上升两种浸水条件下，穿越湿陷性黄土的盾构隧道衬砌结构的工程特性，得出如下结论：(1)建立了黄土的湿陷系数、压缩模量、湿陷起始压力与其物理性质指标之间的相关关系，为隧道黄土地基湿陷性评价和湿陷变形对隧道衬砌结构作用分析提供了基础。(2)在降雨入渗和地面浸水入渗作用下，隧道衬砌结构具有截渗防止地基增湿和浸水饱和的作用，隧道两侧砂井的导水作用可以预防黄土地基增湿湿陷变形和浸水饱和湿陷变形。(3)依据黄土压缩模量与其物性指标之间的相关关系确定饱和黄土压缩模量可以用于黄土地基湿陷变形评价分析。(4)应用

5、数值方法模拟湿陷性黄土明挖隧道开挖、维护、施工、回填荷载变化过程及浸水饱和地下水位抬升条件的分析表明，隧道黄土地基浸水入渗饱和比地下水位抬升浸水饱和的最大湿陷变形大。(5)西安地铁4号线25m深厚湿陷黄土盾构隧道与车站区间、盾构隧道与暗挖区间、盾构隧道与盾构隧道联络通道三种连接地下结构的衬砌结构管片均发生不同程度破坏，需对盾构隧道与不同地下结构连接处进行加固处理并设置变形缝。(6)埋深lOm湿陷性黄土盾构隧道地基的湿陷变形控制标准宜确定为5am。关键词：黄土隧道；湿陷变形；浸水饱和；地下水位上升；数值模拟；Title：AnalysingonLoesscollapsibilitydeformat

6、ionofTheXi’anmetrobetweenHangtianchengstationandtunnelstructureMajor：GeotechnicalEngineeringName：SiLUSupervisor：Prof．ShengjunSHAOAbstractSignatu陀：上厶Signature：ThereisnooutstandingcollapsibleloessengineeringproblemsintheprocessofbuildingXi’anNo．1．No．2andNo．3metroline．Thereasonisthatcollapsibleloessthi

7、cknessisrelativelythin，distanceisrelativelyshort，andthetunnelhasacertaindepth．However,No．3metrolinetobeconstIuctedhasagreaterthicknesscollapsibleloesslayer,nearly4kmlongstationareaInthislineislocatedi