黄土挖填结合场地综合管廊变形破坏安全预警判据研究

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1、分类号:TU4710710-2015126016硕士学位论文黄土挖填结合场地综合管廊变形破坏安全预警判据研究南晓敏导师姓名职称李凯玲副教授申请学位级别工学硕士学科专业名称建筑安全工程论文提交日期2018年3月5日论文答辩日期2018年5月31日学位授予单位长安大学StudyonsafetywarningcriterionfordeformationandfailureofcombinedpipegallerywithloessexcavationandfillingAThesisSubmittedfor

2、theDegreeofMasterCandidate：NanXaominSupervisor：A/Prof.LiKailingChang’anUniversity,Xi’an,China摘要高填方工程建设在提供大量建设场地的同时，也改变了原黄土丘陵沟壑地貌，带来了新的、亟待解决的一系列问题。高填方场地的沉降变形大且稳定时间长，在工程建设中就可能有威胁地下管道安全的问题出现。本文以陕西省科技统筹《延安黄土丘陵沟壑区工程建设场地规划与设计》为依托，引入故障诊断理论，采用相似物理模型试验与ABAQUS数值模拟

3、相结合的方法，对黄土挖填方区综合管廊的变形特性进行了一系列的探讨，将模型试验结论与模拟分析结果相结合，得出了下述结论：1、综合管廊故障诊断中的故障因素可以分为三大类：管廊变形破坏、火灾因素以及人为因素。最终确定管廊变形破坏的是故障因素中最主要的因素；2、综合管廊变形破坏监测指标有3种，分别为：轴向应变、管与土之间相互作用力以及位移等。根据监测指标分确定用应变片来监测应变、土压力盒来监测管与土之间相互作用力、用位移计来采集位移数据；3、综合管廊变形破坏主要有裂纹和屈曲两种形式；4、挖填方场地黄土不均匀沉降

4、作用下综合管廊沿轴向的应力、位移变化规律；5、挖填方场地黄土不均匀沉降作用下土体的应力、位移、土压力的变化规律；6、本文通过模拟与试验结果分析并结合结构力学理论知识，得到综合管廊变形破坏的3种力学模型和3个预警判据；本文通过文献分析，在已有研究成果的基础之上尝试对黄土挖填方区域综合管廊的变形及受力进行了研究分析，初步得到了一些规律性的认识。本文的研究方法与取得的规律性认识，期望能够对挖填结合场地综合管廊的预警判据研究提供参考。关键词：综合管廊，挖填方场地，变形特征，数值模拟，预警判据iAbstractT

5、heconstructionofhighfillprojectshasprovidedalargenumberofconstructionsites,butalsochangedtheoriginalloesshillyandgullylandforms,bringingnewandurgentproblemstobesolved.Thesettlementanddeformationofhighfillsitesarelargeandstableforalongtime.Theremaybesafet

6、yproblemsofundergroundpipelinesinengineeringconstruction.BasedontheplanninganddesignoftheconstructionsiteoftheLoessHillyandgullyareainShaanxiProvince,thepaperintroducesthetheoryoffaultdiagnosisandthemethodofcombiningthesimilarphysicalmodeltestwiththeABAQ

7、USnumericalsimulation,andmakesaseriesofdiscussionsonthedeformationcharacteristicsofthecomprehensivetunnelintheLoessfillarea.Theconclusioniscombinedwiththeresultsofsimulationanalysis,andthefollowingconclusionsaredrawn:1.Thefailurefactorsinthecomprehensive

8、pipegalleryfaultdiagnosiscanbedividedintothreecategories:pipegallerydeformation,fireandhumanfactors.Finally,determiningthedeformationandfailureofpipegalleryisthemostimportantfactor;2.Thereare3kindsofmonitoringindicesforthe