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地裂缝对高速铁路路基影响的模型试验研究-地质工程专业论文
论文独创性声明 本人声明:本人所呈交的学位论文是在导师的指导下,独立进行 研究工作所取得的成果。除论文中已经注明引用的内容外,对论文的 研究做出重要贡献的个人和集体,均己在文中以明确方式标明。本论 文中不包含任何未加明确注明的其他个人或集体己经公开发表的成 果。 本声明的法律责任由本人承担。 论文作者签名 :1 毛主 ;37 àP t 马年 月乌f 日 论文知识产权权属声明 本人在导师指导下所完成的论文及相关的职务作品,知识产权归 属学校。学校享有以任何方式发表、复制、公开阅览、借阅以及申请 专利等权利。本人离校后发表或使用学位论文或与该论文直接相关的 学术论文或成果时,署名单位仍然为长安大学。 (必威体育官网网址的论文在解密后应遵守此规定) 论文作者签名:主想 :27 导师签名:三叫 h马年七月 !日 们 f 号年士月门日 I I PAGE PAGE IV 摘 要 地裂缝是一种典型的地质灾害,中国的地裂缝发育十分明显。地裂缝的广泛分布对 目前我国大规模的高速铁路建设构成了潜在的威胁。大西铁路客运专线穿越太原、临汾 及运城等盆地地区时沿线具有一定规模的地裂缝达 21 条之多,其中与大西客运专线线 路交叉 36 处且地裂缝活动均较为强烈,对大西铁路客运专线高铁工程建设带来严重的 安全隐患,而目前关于地裂缝对高速铁路工程的影响研究几乎是空白。因此,开展地裂 缝活动对高速铁路路基的影响机制研究具有十分重要的理论意义和工程实用价值。 本文以大西铁路客运专线工程为背景,首先介绍了大西铁路客运专线沿线地裂缝的 基本特征及成因模式,然后重点对沿线地裂缝的发育特征、活动程度及致灾性进行了简 述说明。通过几何比例尺 1∶20 和 1∶5 的两组大型物理模型试验研究了高速铁路路基 大角度(60°)和小角度(15°)斜交穿越地裂缝带的路基受力变形特征、破坏模式以 及影响范围,揭示了大角度(60°)和小角度(15°)斜穿地裂缝的高速铁路路基在地 裂缝活动作用下发生的变形破坏特征,并得出地裂缝活动对高速铁路路基的影响范围。 运用 MIDAS/GTS 有限元程序建立数值分析模型,对高速铁路路基大角度(60°) 和小角度(15°)斜穿地裂缝进行数值模拟计算,从位移、内力及宏观变形等方面对路 基结构及变形破坏特征进行了分析,并与模型试验所得结果进行对比,作为模型试验的 优化与补充,表明结果基本一致。 模型试验及数值模拟计算结果可为大西铁路客运专线的设计、施工及安全运营提供 科学的理论指导和设计依据,同时,也可为地裂缝发育地区铁路、公路工程建设提供参 考和借鉴。 关键词:高速铁路,路基,地裂缝,模型试验,影响机制,有限元模拟 Abstract Ground fissure is a typical geological disaster. Ground fissure are well developed and widely distributed in China, which poses a potential threat to the present Chinas large-scale high-speed railway construction. There are 21 ground fissures with a certain scale along the Datong-Xi`an Railway Passenger Dedicated Line which go through Taiyuan, Linfen and Yuncheng Basins and 36 intersections with Datong-Xi`an passenger dedicated lines. These ground fissures are strong active now, which will bring serious security hidden danger to high-speed railway (Datong-Xi`an passenger dedicated lines) under construction. Therefore, to study the effect of active ground fissures on High Speed Railway has a very important theoretical significance and engineering practical value. In this paper, with engineering background of Datong-Xi`an Railway Passenger Dedicated Line. First the
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