(5) Variabilidad: caracterizada por tasas de actividad ultralargas, cambios espaciales irregulares y actividades inversas. Por ejemplo, de 19958 a 19969, la dislocación vertical máxima fue de 120 mm y la tasa de actividad fue de 100 mm/a, mientras que la tasa promedio de 1970 a 1990 fue de sólo 13 mm/a. Los cuerpos geológicos alrededor de las fisuras del suelo se desplazaron, generando un campo de tensión local y 2 Análisis teórico 2.1 Superficie débil y sus criterios de falla La mayoría de las grietas del suelo en Xi'an están llenas de suelo flotante superficial o suelo limoso traído por el flujo de agua. que el suelo circundante, y los parámetros mecánicos en ambos lados de las grietas del suelo son más pequeños que los del suelo circundante. Por lo tanto, este artículo considera las fisuras del suelo como un lado más débil que el suelo circundante. Durante el proceso de excavación de una caverna subterránea, la roca circundante puede dañarse a lo largo de la superficie débil, o puede dañarse por flujo plástico o falla por tracción de la propia roca circundante, lo cual está estrechamente relacionado con la ubicación y aparición de la superficie débil en la roca circundante. Hay dos tipos de planos débiles: planos débiles planos y planos débiles espaciales. Se supone que la superficie débil plana es paralela al eje del túnel, lo que significa que este conjunto de superficies débiles solo requiere un parámetro: el ángulo de inclinación β0. La superficie débil en el espacio significa que la dirección de la superficie débil no es paralela al eje del túnel y hay un ángulo γ0. Sólo a través de β0 y γ0 se puede determinar la posición de la superficie débil. Cuando γ0=0, la superficie débil espacial en realidad se convierte en una superficie débil plana. La resistencia del suelo de superficie débil consta de dos partes: resistencia del suelo y resistencia de la superficie débil. Por lo tanto, existen dos formas de daño en el suelo de superficie débil: 1 es la falla por tracción o falla por compresión-cortante de la parte del suelo, y la falla por tracción o falla por corte-compresión de la parte del suelo. el otro es la propia superficie débil. Fallo por tracción o fallo por corte por compresión. En la práctica, la resistencia del suelo generalmente difiere mucho de la resistencia de la superficie débil, lo que significa que sólo se considera el daño de la superficie débil, no el daño del suelo. Según los resultados de la investigación de Zheng Yingren et al. [4], el criterio de falla de la superficie débil es: 2.2 Distribución de tensiones en la zona de corte del túnel circular que rodea la roca en la zona de fisura. Cuando la tensión plana débil de la roca circundante de un túnel circular no excede la fuerza plana débil, la roca circundante está en un estado elástico. Si no se considera la anisotropía del plano débil, se puede utilizar la mecánica elástica isotrópica para calcular la tensión y el desplazamiento de la roca circundante [5]. Para obtener el valor de la tensión en la zona de la grieta de corte de la roca circundante, Zheng Yingren y otros propusieron un método de cálculo aproximado. La premisa es que el valor y la forma de distribución de la tensión plástica radial σpγ en la zona de la grieta de corte de la roca circundante. roca son aproximadamente similares a la tensión elástica σeγ. La dirección de la tensión principal de la zona también es similar a la dirección de la tensión principal en el campo mecánico elástico, por lo que se puede suponer que σpγ=σeγ, y es la misma que la dirección de la tensión principal. en el campo de tensiones elásticas. Luego se aplica el criterio de Mohr-Coulomb para obtener el esfuerzo tangencial σpθ y el esfuerzo cortante τpγθ en la zona plástica, de donde se obtiene el esfuerzo plástico en la zona de corte: 3 Investigación sobre la influencia de las fisuras del terreno en Xi'an sobre la estabilidad de las rocas circundantes. Aquí solo tomamos como ejemplo la Línea 1 del reciente proyecto de metro de Xi. La Línea 1 cruza tres fisuras del terreno en diagonal. Uno está en la intersección de Xingfu Road y Changle Road y la fisura del suelo de Hepingmen. La longitud total expuesta de las fisuras del suelo es de 10 ± 40 km y la tendencia es aproximadamente NE70. Las fisuras del terreno tienden hacia el sur con un ángulo de inclinación de 72° ~ 80°, y el ancho de la zona de desarrollo es de 55 ~ 110m. La sección oriental tiene fuertes actividades y graves desastres. En segundo lugar, F7 Changle West Road se cruza con la fisura del suelo NPU-Northwestern University. La longitud total expuesta de las fisuras del suelo es de 5,38 km, con una tendencia general de NE30, un ángulo de inclinación de 85° y un ancho de zona de desarrollo de 24-55 m. La actividad cerca de Northwest University es moderada y el daño es grave. En tercer lugar, se cruza con la fisura del suelo en Labor Park, Lianhu Road, F8. La longitud total de la fisura del suelo es de 435 km, la tendencia general es NE75, el ángulo de inclinación es de 85° y el ancho de la zona de desarrollo es de 15 a 45 m. Hay fuertes actividades en el este y oeste de la ciudad. El desastre es grave. Con base en los valores estadísticos de corte residual de 50 muestras de suelo de un determinado proyecto en Xi'an, se concluye que los indicadores físicos y mecánicos de suelo débil son 1/6 ~ 1/2 (valor CJ) y 1/5 de los indicadores físicos y mecánicos de la roca y el suelo alrededor del túnel ~ 1/2 (valor φ j). Dentro de este rango, CJ: 109kpa, φ j: 101. Suponiendo que el metro Xi es un túnel circular con un radio de r0=5m, debido a la existencia de fisuras en el suelo, la roca circundante de la caverna del metro debe estar en estado plástico. En este momento, se puede asumir que el coeficiente de presión lateral λ = 1, y la tensión inicial del suelo es p = σ γ h (Tabla 1). La fórmula muestra que el área donde el ángulo entre la fisura del suelo y el eje de coordenadas es de aproximadamente 50 grados es el área donde la fisura del suelo causa daño por fisura de corte a la caverna del metro, y el área de la fisura de corte es la más grande. A partir del ángulo de inclinación β0 de cada fisura del terreno obtenido en las Tablas 1 y 2, el radio máximo de la zona de fractura por cortante y el ángulo más desfavorable βl obtenido de dos puntos en el borde de la zona de fractura por cortante, se puede estimar que el Existencia de fisuras en el terreno y su localización en el metro La localización de la zona de fractura por cortante cuando se produce en la roca circundante del túnel. Cuando existen fisuras en el terreno, los ángulos de inclinación de las fisuras en el terreno son diferentes, y las posiciones y formas de las zonas de fractura por cizallamiento en las rocas circundantes también son diferentes.
4 Conclusiones (1) Hay 11 fisuras del terreno en el área urbana de Xi'an, que están dispuestas aproximadamente en paralelo. La tendencia general es NE70, lo que es consistente con la falla de Lintong-Chang'an. Las actividades de las fisuras del terreno son periódicas y diferenciadas. . (2) Al tratar las fisuras del terreno como una superficie débil, con base en la teoría elástico-plástica y el criterio de falla de la superficie débil, se concluye que el ángulo más desfavorable cuando ocurre la falla por corte en la superficie débil es β 1 = 45 φ/2, y se calculan las superficies débiles con diferentes ángulos de inclinación. La ubicación y el rango de la zona de ruptura por corte en realidad se calcularon en base a las tres fisuras del terreno de F6. F7 y F8 cruzan la Línea 1 del Metro de Xi'an, y se concluye que el ángulo más desfavorable cuando las fisuras del suelo de Xi'an causan daños por corte a la caverna del metro es de aproximadamente 50°, es decir, el ángulo entre las fisuras del suelo y el ángulo dado. El eje de coordenadas es de 50°. Donde las fisuras del suelo causan daños por corte a las cavernas del metro, las zonas de grietas por corte son más grandes.
(3) El mecanismo de daño de las fisuras del suelo en Xi'an es complejo, con efectos tanto dinámicos como estáticos. Este artículo estudia principalmente el impacto de las fisuras del suelo en la estabilidad de la roca circundante de un túnel de metro en estado estático, pero no considera el efecto destructivo de las fisuras del suelo en la roca circundante del túnel, que necesita más investigación en el futuro. .
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