西安地区地裂缝带Q_3原状黄土流变特性试验研究

汾渭盆地是我国乃至世界上地裂缝最为发育、灾害最为严重的地区。考虑在漫长的地质历史过程中黄土的流变特性对地裂缝破裂扩展模式的影响,采用分级循环加卸载方式,对西安地区长安地裂缝(fc1)带Q3原状黄土进行了不同围压下的固结不排水三轴流变特性试验,得到了地裂缝带Q3原状黄土的蠕变加、卸载曲线和应变速率与时间关系曲线。试验结果表明,不同围压下地裂缝带Q3原状黄土表现为低应力下为减速蠕变,高应力下为减速蠕变和等速蠕变的特征。并基于统一流变力学模型理论,建立了适用于西安地区地裂缝带Q3原状黄土的三维蠕变本构模型,获得了相应的本构模型参数。该成果为研究隐伏地裂缝破裂扩展模式及其力学机制奠定了基础。

1976年唐山M_S7.8地震乐亭—滦南地区NW向地裂缝带赵滩点位调查

1976年唐山M_S7.8地震的早期野外调查结果显示,在乐亭—滦南地区存在一条NW走向的地裂缝带,自滦南县申营村往南断续延伸至乐亭县王滩镇王各庄村,长度大于30km,以右旋走滑为主.该地裂缝是1976年唐山M_S7.8地震形成的,但其地理位置接近1976年唐山地震序列中滦县M_S7.1地震形成的NW向地表破裂带延伸方向上.为进一步研究唐山地震的发震构造,本文拟基于前人资料,对乐亭—滦南地区NW向地裂缝带赵滩点位展开调查,并实施探槽开挖和钻孔探测.探槽揭示出小型砂脉和宽1.0—1.2m的大型砂脉分别为1976年唐山MS7.8地震和该地震之前另一次强震事件的产物;钻孔探测结果表明主砂脉两侧地层不存在明显的垂直落差,这与1976年唐山M_S7.8地震时该点位出现的地裂缝现象是右旋剪切以及赵滩探槽揭示的两侧垂直位移不明显的现象相吻合.

西安地区地裂缝带黄土动力特性试验研究

汾渭盆地是我国乃至世界上地裂缝最为发育,灾害最为严重的地区。考虑到地裂缝灾害对场地条件的影响,尤其是对场地土体的动力特性及动力响应的影响,本文在等压固结条件下,对西安地区地裂缝带黄土进行不同围压下的固结不排水(CU)动三轴试验,获取动力学参数,在此基础上分析了地裂缝带黄土动剪切模量随动剪应变变化特征曲线以及阻尼比随动剪应变变化特征曲线,并对所获得实验曲线进行回归拟合,进而建立了地裂缝带黄土的等效黏弹性动力本构模型,为进一步分析场地土体的动力响应奠定基础。

西安地铁区间隧道通过地裂缝带的方案探讨

根据西安地裂缝变化运动特点,提出西安地铁区间隧道通过地裂缝带的结构、防水、道床及线路设计的初步方案。

地裂缝带路基土不均匀轴向变形的铰接组合元件模拟

地裂缝带路基土具有不均匀胶结的结构性,在三轴压缩条件下可发生不均匀变形。由于采用传统单元件以及刚性连接建立的组合元件模型不能反映其变形特性,因此将传统元件模型的刚性连接局部变为铰链连接,建立能反映不均匀轴向变形的铰接元件模型。运用该模型对三轴压缩条件下地裂缝带路基土的应力应变关系进行模拟的结果表明,该模型能较好反映地裂缝带路基土的不同变形阶段,同时还可以体现试样的渐进性破损和不均匀轴向变形现象。对几种简单铰接元件模型和传统固接模型的对比结果表明,铰接元件模型在弹性变形阶段的弹性模量相对较小,而屈服应力明显增大,反映了铰接元件模型的变形协调能力。

西安地铁穿越地裂缝带线路与轨道工程方案研究

研究目的:通过对西安地铁1、2号线穿越地裂缝的活动特点和变形规律进行的分析,研究地裂缝对地铁工程可能引起的工程灾害,提出地铁区间隧道通过地裂缝带时线路与轨道工程在地裂缝活动变形后的适应性方案,为西安地铁设计、施工及安全运营提供科学的理论指导和设计依据。研究结论:在研究分析地裂缝的成因、危害及变形特征的基础上,以"防"与"放"相结合的原则为指导,采用线路坡度调节和可调式框架板轨道的总体适应性方案,及"局部加强、预留净空、分段处理、柔性接头、先结构后防水"结构处理原则等综合技术措施,使西安地铁穿越地裂缝的问题得到初步解决,研究成果已在西安地铁1、2号线得到推广应用。

西安地裂缝带土体动强度特性试验研究

地裂缝场地动力响应一直以来是地裂缝灾害研究涉及的薄弱环节。由于地裂缝的存在,场地变得不完整和不连续,进而场地动强度参数将发生变化,而场地动强度参数的变化又直接影响地裂缝场地动力响应。针对临潼—长安断裂带内最北侧的f_(c1)地裂缝,开展了裂缝带两侧土体动强度特性试验,获得了动应力应变时程曲线及不同围压下动强度与破坏振次关系曲线,从而得到了不同破坏振次下地裂缝带两侧土体的动强度参数。试验结果表明:地裂缝带两侧土体的动应变随着围压的增大越容易达到破坏,而对于同一围压不同动应力幅值的土样,其土样所受的动应力幅值越大,越容易达到破坏;地裂缝带两侧土体的动强度随固结围压的增大而增大,动内黏聚力c_d及动内摩擦角φ_d随着破坏振次的增大而减小;不同类型土体动强度表现出差异性,其中Q_3(L_1)黄土动强度略大于Q_2(L_2)黄土,Q_3(S_1)古土壤动强度最小。

高速铁路跨地裂缝带双线路基动力响应

以大西客运专线跨山西太原盆地祁县东观变电站地裂缝带为工程背景,采用Midas/GTS有限元分析软件,建立地裂缝带—路基—天然地基三维动力有限元计算模型,进行高速铁路双线对向和单线行车条件下天然地基路基的垂向动力响应以及双线对向行车条件下不同车速时地裂缝带上下盘天然地基路基垂向动力响应的规律研究。结果表明:地裂缝带对路基动力响应影响显著,且上盘大于下盘;双线对向行车时路基动位移、动加速度和动应力沿路基纵向均呈波形变化且变化较大,而单线行车时变化较平稳,仅在地裂缝带位置处出现错台现象,且双线行车时路基动力响应明显大于单线行车时;双线对向行车时路基动应力在地裂缝带附近出现骤增现象,动应力和动加速度在路基中的影响临界深度分别为35和20 m,动位移沿垂向衰减呈2次函数关系;跨地裂缝带路基动位移和动应力与车速满足1次函数关系,加速度与车速满足2次函数关系。

穿越地裂缝带地铁隧道结构应力预测方法研究

西安地处国内地裂缝发育最强烈的汾渭盆地,地裂缝的活动性会造成地铁隧道结构扭曲及衬砌面开裂并影响地铁的施工及安全运营.采用特殊材料制作几何相似比常数为1∶20的地裂缝与地铁隧道结构相互作用的隧道模型,通过对隧道模型结构应力监测数据与应力预测值进行对比分析揭示了地裂缝位错作用下隧道的变形破坏规律,并建立了地铁隧道结构应力的预测模型.试验结果表明:随着地裂缝位错量的增加,位于隧道结构上部的地裂缝上盘压力增加、下盘压力减小,位于隧道结构下部的上盘压力迅速减小、下盘压力持续增加;位于地裂缝下盘的隧道结构上部整体受拉而下部整体受压,位于地裂缝上盘的隧道结构上部先受压后受拉;位于地裂缝下盘的隧道结构沿纵向发生向下的弯曲变形致使其环向应变表现为拱底受压而拱顶和左右两拱腰均受拉的受力特点;指数平滑法对初始观测值的要求低且受异常值影响小可作为隧道结构应力预测的首选方法,当应力值达到预警值时进行报警采取适当的加固措施可保证地铁隧道的正常施工与安全运营.

地裂缝带Q3原状黄土三维蠕变本构辨识方法

"改进西元模型"是由西元体和村山体串联组成,它包含了黏弹性、黏塑性、黏弹塑性三种基本流变力学性态。本文基于统一流变力学模型理论,结合所得"改进西元模型"的性质及蠕变曲线的特征,对蠕变本构方程进行辨识,获得了西安地区地裂缝带Q_3原状黄土在不同应力水平下的一维蠕变本构方程。考虑到室内试验及实际工程问题均为三维状态,将一维本构模型进行推广,得到了三维蠕变模型,并对其本构方程进行求解。结果表明,所选本构方程较为准确地反映了西安地区地裂缝带Q_3原状黄土的流变性能。

地裂缝带Q_3黄土强度与流变长期强度关系研究

西安地区是我国地裂缝最为发育,灾害最为严重的地区,随着城市建设的不断发展,尤其是地铁工程的陆续进行,地裂缝灾害成为工程建设的制约因素。考虑到地裂缝灾害的严重性,通过对西安地区长安地裂缝带Q_3原状黄土进行了不同围压下的固结不排水(CU)常规三轴试验,在试验基础上,分析了地裂缝带Q_3原状黄土的应力-应变关系及试样破坏类型,建立了地裂缝带Q_3原状黄土的应力-应变关系模型,获得了地裂缝带Q_3原状黄土不同应变量所对应的抗剪强度值,并分别用摩尔圆法和σ_1-σ_3应力平面法求得了抗剪强度参数。结合蠕变试验曲线,绘制了长期强度曲线,建立了长期强度方程,获得了长期强度方程参数。分析了流变瞬时强度及长期强度值与不同应变量所对应抗剪强度值的关系。

西安地铁二号线沿线地裂缝带的结构及防水措施

西安地裂缝是发育在西安市区内的一种独特地质灾害,具有时强时弱和时断时续的突跳、间歇性和准周期性。而且,不同地裂缝带或同一地裂缝带的不同地段,其活动速率也有较大差异。因此,在结构及防水措施上,必须针对每一条地裂缝带的实际活动情况和平面展布特征分别进行研究,做到既经济合理,又安全适用。介绍了西安地裂缝的分布规律及活动特点,对西安地铁二号线的结构及防水措施提出了建议。

西安市轨道交通二号线区间隧道穿越地裂缝带的技术方案探析

西安市近50年来由于过度开采深层地下水,诱发地裂缝恢复活动,轨道交通二号线要通过12条地裂缝,其中有6条活动性较强。通过对地裂缝的形成原因、特征及地裂缝的分类等方面的具体分析,重点剖析投标阶段区间隧道通过地裂缝段的结构如何在设计寿命100年内适应地裂缝的变形,保证结构功能正常发挥。

利用地裂缝带构建西安市生态廊道系统新格局

西安市有12条地裂缝带,而且分布较广,由其造成的经济损失较大．指出,应在合理防治的基础上,对地裂缝带进行规划,积极地加以利用．建议依地裂缝带现状并结合西安市主导风向及绿地系统网络,将地裂缝带建设成为生态廊道,从而构建起西安市生态廊道系统的新格局．

浅埋暗挖地铁隧道穿越地裂缝带施工技术

随着信息技术的发展,必须结合全新的检测技术在施工过程中不断的完善和应用,在工程施工手段及进程的设计中发挥作用,同时结合有效的质量检测系统实施质量管理,促进信息化技术的实践,推动地铁隧道建设中检测和施工技术水平的不断进步,促进科技和信息化脚步的前进。在地铁隧道的施工过程中,会面临着一系列复杂的施工因素,要结合具体的施工技术突破现存的地质隐患,必须有效的提升建设的质量和进度,保障地铁工程的有效完工,缓解城市的交通压力。

分析地铁穿越地裂缝带支护结构设计

地铁穿越地裂缝带支护结构设计是地铁工程施工中的重点工作之一。文中对常规地铁穿越地裂缝带提高支护结构保护效果的有效措施进行了简单介绍,并通过地裂缝段支护结构计算和变形缝设置计算分析,支护结构构造及处理几方面对其支护结构设计进行了详细探讨。

地裂缝带路基土的压缩特性及防治对策

通过侧限压缩和三轴压缩试验以及野外调查，分析了裂隙和含水率对裂缝带土压缩性质的影响，总结了地裂缝带路面的4种变形破坏形式，提出了公路地裂缝灾害的避绕、适应和减缓等综合防治措施。试验结果表明：侧限压缩条件下，裂缝带土在0～50kPa和大于200kPa时的压缩性明显大于非裂缝带土；三轴压缩条件下，裂缝带土中裂隙的变形方式有压缩变形、剪切变形、纵向拉张变形、横向拉张变形和旋转变形5种，裂隙的局部变形特征决定了裂缝带土的整体变形方式；同一裂缝带土的强度随着含水率的增大而降低。

两种测试新方法在研究西安隐伏地裂缝带中的应用

本文通过对两种测试仪器在西安隐伏地裂缝带上所测得的大量测试数据的异常分析,确认出电阻率(ρ_e)、氡气浓度(N)的max/min>2或max/average>1.2者为异常值,并分析了ρ_e异常、N异常的影响因素,进而对ρ_e与N值进行了相关分析,其相关性(即相关系数)为ρ(ρ_e,N)>0.94。在此基础上,进一步运用典型剖面的实例,证实了西安地裂缝带上ρ_e与N值异常具有明显规律性。

地震作用下地裂缝场地的动力响应研究

地裂缝对建筑结构的破坏是巨大的.随着西安地裂缝活动已趋于稳定和城市发展的需要,对地裂缝场地的利用提出了新的要求.针对地裂缝场地地震效应研究的不足,采用有限元法对西安某地裂缝场地进行模拟分析,研究了地震作用下输入地震动的强度、峰值位移及峰值加速度等因素对地裂缝场地地表峰值加速度的影响,定量地分析了地裂缝场地放大效应及上下盘作用效应,找出了地裂缝场地的动力响应规律,为地裂缝场地工程结构的抗震设防提供了依据.

Mini—Sosie地震技术在西安地裂缝勘查中的应用效果

西安地裂缝成因是地质专家研究和探讨的重要问题之一,高分辨地震勘测为研究和探讨地裂缝成因机制提供了丰富、准确的地球物理资料,证实了西安地表地裂缝带下,均隐伏有第四系断层,地表地裂缝带的出现是从第三系下部的断裂,不断地继承性向上伸展的结果在古梁与古洼被人为活动破坏,分辨不清的地段,证实了地裂缝被严格控制在古梁南侧,梁与洼地转折处的规律。