列車振動荷載作用下隧道周邊軟黏土長期沉降分析
本文關(guān)鍵詞:列車振動荷載作用下隧道周邊軟黏土長期沉降分析 出處:《巖石力學與工程學報》2016年11期 論文類型:期刊論文
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【摘要】:以上海地鐵9號線三期工程為背景,對隧道周邊1.5倍隧道外徑范圍內(nèi)土體長期沉降進行現(xiàn)場監(jiān)測。為分析上海軟黏土在列車長期循環(huán)動荷載下的變形特征,通過引進考慮長期循環(huán)荷載作用效應的控制參數(shù)對現(xiàn)有動力循環(huán)加載彈塑性本構(gòu)模型進行改進;采用改進的本構(gòu)模型分析列車振動、工后固結(jié)2種工況下軟黏土沉降發(fā)展規(guī)律。結(jié)果表明:通車850 d后,隧道拱底相對于地面的沉降實測值為4.7 mm,計算值為4.6 mm,其中由列車振動引起的沉降為3.1 mm,誤差為2.0%,表明改進后的本構(gòu)模型能夠較好地模擬軟黏土在列車振動荷載下的累積變形特征;振動荷載下隧道長期沉降符合指數(shù)型增長規(guī)律;在隧道埋深13.2 m情況下,列車振動引起的隧道拱底相對于地面的沉降經(jīng)過約8 a趨于穩(wěn)定,穩(wěn)定后相對沉降量為4.2 mm。
[Abstract]:Based on the third phase project of Shanghai Metro Line 9, the long-term settlement of soil in the range of 1.5 times of tunnel diameter around the tunnel was monitored on the spot. The deformation characteristics of soft clay in Shanghai under the long-term cyclic dynamic load of the train were analyzed. The existing dynamic cyclic loading elastoplastic constitutive model is improved by introducing control parameters which take into account the effect of long-term cyclic load. The improved constitutive model is used to analyze the train vibration and the settlement and development of soft clay under the two conditions of post-construction consolidation. The results show that after being opened to traffic for 850 days. The measured settlement of the arch bottom of the tunnel is 4. 7 mm and the calculated value is 4. 6 mm. The settlement caused by the train vibration is 3. 1 mm and the error is 2.0%. It is shown that the improved constitutive model can well simulate the cumulative deformation characteristics of soft clay under train vibration load. The long-term settlement of the tunnel under vibration load accords with the exponential growth law. Under the condition of 13.2 m buried depth of tunnel, the settlement of tunnel arch bottom caused by train vibration relative to the ground tends to be stable after 8 years, and the relative settlement is 4.2 mm after stabilization.
【作者單位】: 同濟大學地下建筑與工程系;同濟大學巖土及地下工程教育部重點實驗室;上海申通地鐵集團有限公司;同濟大學土木信息技術(shù)教育部工程研究中心;
【基金】:國家重點基礎研究發(fā)展計劃(973)項目(2015CB057806) 國家自然科學基金資助項目(51278377)~~
【分類號】:U452.11
【正文快照】: 上海地鐵70%以上隧道處于淤泥質(zhì)黏土中,其具有含水量高、孔隙比大、抗剪強度低、壓縮性高等特性。隨著隧道施工過程中產(chǎn)生的超孔隙水壓力不斷消散,土體產(chǎn)生工后沉降,加之列車運營期間連續(xù)不斷的列車循環(huán)荷載,使得運營期間軟基沉降在機制以及發(fā)展特征上復雜化,具有動、靜雙方面
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,本文編號:1418516
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