西安f3地裂缝场地土体渗透性研究

论文摘要

地裂缝是西安地区典型的地质灾害,对各类工程建筑、交通设施、城市生命线工程及土地资源造成破坏,过去已给古城西安的城市建设带来了巨大的经济损失。目前,西安地铁正处建设中,地铁线路穿越了多条地裂缝,解决地裂缝带的结构和防水措施成为西安地铁设计和施工的关键问题之一。西安地铁二号线北大街段在施工过程中出现涌沙和降水困难等问题,严重影响了地铁规划和施工。因此研究地裂缝带土体的渗透性质,掌握地裂缝带地下水的运移特征,有助于对地铁施工基坑降水进行合理设计,也有助于地裂缝带的工程结构和防水措施的优化设计。本文结合作者参与的地铁一号线劳动路小学跨地裂缝带水文地质试验的成果及以往的资料,首先对试验场地的地形地貌、地层结构、地质构造和水文地质条件进行了介绍,然后对试验方案进行了设计,包括抽水井和观测孔的布置、结构及施工工艺,试坑渗水试验方案、钻孔降水头注水试验方案和抽水试验方案。其次,本文分别对试坑渗水试验、钻孔降水头注水试验和抽水试验过程进行了详细描述。同时利用多种方式对试验资料进行整理和分析。通过抽水试验得出地裂缝带的渗透系数最大,下盘次之,上盘最小,地裂缝上下两盘水力联系较弱,两盘地下水补给来源可能不同,抽水试验造成的地面沉降集中在地裂缝带上。最后,本文通过多个方面对水文地质试验的结果进行分析。通过对地裂缝带土体物理力学性质研究发现,场地上下盘土体性质差异不大,含水层的错断导致了上下两盘水力联系较弱,通过有限元软件对地裂缝上盘的建筑物对场地土体施加的影响进行分析,结果表明:地裂缝上盘的建筑物对土体施加的荷载造成了土体性质的改变,影响了试验结果,导致上盘水源补给较为困难,渗透系数偏小。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 问题的提出及选题意义
• 1.2 本课题国内外研究现状
• 1.2.1 地裂缝研究现状
• 1.2.2 渗流理论研究现状
• 1.3 研究思路
• 1.4 研究方法
• 第二章 试验场地概况及试验方案设计
• 2.1 试验场地概况
• 2.1.1 试验场地项目概况
• 2.1.2 地形地貌
• 2.1.3 地层结构
• 2.1.4 地质构造
• 2.1.5 水文地质条件
• 2.2 试验方案设计
• 2.2.1 抽水孔、观测孔深度及平面布置
• 2.2.2 抽水井、观测孔结构及施工工艺
• 2.2.3 试坑渗水试验方案
• 2.2.4 钻孔降水头注水试验方案
• 2.2.5 抽水试验方案
• 2.2.6 抽水试验场地地面沉降观测
• 第三章 地裂缝带水文地质试验
• 3.1 试坑渗水试验
• 3.2 钻孔降水头注水试验
• 3.3 抽水试验
• 3.3.1 地裂缝带1号抽水井抽水试验
• 3.3.2 地裂缝下盘2号抽水井抽水试验
• 3.3.3 地裂缝上盘3号抽水井抽水试验
• 3.3.4 地裂缝场地干扰抽水试验
• 3.4 抽水试验场地沉降量观测
• 第四章 地裂缝带水文地质试验结果分析
• 4.1 地裂缝场地土体性质对比
• 4.2 场地内建筑物对试验结果的影响
• 4.3 地裂缝带地层结构特征分析
• 第五章 结论与展望
• 结论
• 展望
• 参考文献
• 附录
• 攻读学位期间取得的研究成果
• 致谢