【碩士】滲流及列車荷載對地鐵周邊地表沉降影響的數(shù)值模擬研究【2008】

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內(nèi)容簡介

　　學(xué)科專業(yè)：道路與鐵道工程　　授予學(xué)位：工學(xué)碩士　　學(xué)位授予單位：東南大學(xué)　　學(xué)位年度： 2008年　　隨著我國城市化進程的進一步發(fā)展。地鐵在城市交通中的地位日益重要，然而在富水地區(qū)(特別是我國南方部分城市)地下水的滲流已成為地鐵投入運營后對隧道與周邊環(huán)境影響的主要問題之一；同時，由于地鐵隧道長期受列車荷載的作用，地下水滲流和列車荷載的耦合作用對地鐵隧道及周邊環(huán)境的影響問題也日益突出，成為亟待研究的問題之一。本文綜合運用飽和滲流原理、流固耦合理論及振動理論，采用數(shù)值模擬方法分析了不同滲流情形、不同列車振動荷載作用及列車振動荷載與滲流綜合作用對隧道周邊的影響。其主要研究內(nèi)容和成果包含以下幾個方面：　　1、通過對土體的彈性及彈塑性本構(gòu)關(guān)系以及研究對象的實際工況的分析，選用摩爾．庫倫彈塑性本構(gòu)關(guān)系作為本文數(shù)值模擬的基本本構(gòu)關(guān)系；闡述了土體的滲透與固結(jié)理論，分析了流固耦合原理及飽和狀態(tài)下流固耦合的基本方程在本文中的應(yīng)用可行性?！　?、依據(jù)南京地鐵某地段的地質(zhì)參數(shù)，建立了地鐵周邊地表沉降分析的三維數(shù)值模型，分別就襯砌不同部位滲水、不同滲透比、同一地下水位不同隧道埋深及同一隧道埋深下不同地下水位四種情況進行了數(shù)值模擬研究。分析了上述各因素對隧道地表沉降的影響，討論了隨滲流時間的推移土體超孔隙水壓力的變化趨勢，得出了地表沉降和土體超孔隙水壓力變化的規(guī)律?！　?、基于列車振動的基本理論，建立了二維的數(shù)值分析模型。分別分析了同一列車振動荷載振幅下不同振動頻率及同一列車振動頻率下不同車速對隧道地表沉降的影響，得出了列車荷載對地表沉降影響的規(guī)律?！　?、進行了振動荷載與地下水滲流綜合作用時的地表沉降的影響分析。分別考慮同一列車振動荷載振幅不同振動頻率及同一列車振動頻率不同車速與地下水滲流綜合作用對地表沉降影響的規(guī)律?！　≌撐木C合分析了地鐵投入運營后，各種滲水條件對隧道周邊的影響，同時考慮了列車荷載單獨作用及列車荷載與地下水滲流綜合作用對隧道周邊的影響。得出了相關(guān)影響因素的影響規(guī)律，為今后地鐵運營后對隧道周邊影響的預(yù)測和整治提供依據(jù)?！　?

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