濕陷性黃土具有水敏性,黃土隧道地基浸水濕陷易誘發(fā)襯砌開裂等各類病害問題。為指導(dǎo)黃土地區(qū)隧道地基處治設(shè)計(jì),依托黃土地鐵隧道工程,研發(fā)地基浸水模型試驗(yàn)裝置,系統(tǒng)開展地表三軸攪拌樁處治隧道基底地基效果的模型試驗(yàn),針對樁間距和處治深度2個主要因素,通過監(jiān)測隧道結(jié)構(gòu)受力變形特性,來評價不同樁間距和處治深度對處治效果的影響。結(jié)果表明:樁間距越小,地基浸水引起的襯砌受力變化值越小,當(dāng)樁間距減小到2.1m時,進(jìn)一步減小樁間距地基處理效果增加不明顯;地基處治深度越大,對地基浸水引起的襯砌結(jié)構(gòu)受力控制越明顯,當(dāng)處治深度達(dá)到6 m時,浸水引起的隧道襯砌各點(diǎn)受力變化不明顯,因此隧道基底濕陷地基處理只要達(dá)到6 m即可,允許有3 m的剩余濕陷量。隧道結(jié)構(gòu)受力對處治深度的敏感性大于樁間距,地基處治深度達(dá)到6 m時,進(jìn)一步減小樁間距對處治效果沒有明顯作用,隧道濕陷地基處理應(yīng)首先考慮保證足夠的處治深度,即應(yīng)遵循"寧長勿密"的原則。 

【文章來源】：巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào). 2020,39(09)北大核心EICSCD

【文章頁數(shù)】：9 頁

【部分圖文】：

不同樁間距布置型式Fig.3Foundationlayoutofdifferentintervals

隧道區(qū)間概況Fig.1Overviewoftunnelsection

第39卷第9期張玉偉等：黃土地鐵隧道濕陷性基底地基處治優(yōu)化模型試驗(yàn)1915本文通過監(jiān)測、分析襯砌受力、隧道位移及地表沉降情況，體現(xiàn)不同工況的處治效果。隧道受力測點(diǎn)均勻分布在隧道周邊(見圖2)，包括襯砌彎矩和土壓力，彎矩可通過襯砌內(nèi)外的應(yīng)變值換算得到[12]，土壓力通過微型土壓力盒測得，隧道位移通過網(wǎng)格線標(biāo)定測得。不同工況下浸水完成后采集隧道位移坐標(biāo)點(diǎn)，提取得到隧道整體位移值。需要說明的是，得到的隧道位移是隧道模型端部位移，本試驗(yàn)符合平截面假定，認(rèn)為此位移即為測試斷面的位移。不同測點(diǎn)地表沉降通過設(shè)置精密千分表測得，地表沉降測點(diǎn)沿隧道中軸線對稱布置(見圖3)，模型箱壁與測點(diǎn)1、測點(diǎn)1與測點(diǎn)2、測點(diǎn)2與測點(diǎn)3、測點(diǎn)3與測點(diǎn)4距離分別為15，30，30，15cm。為實(shí)現(xiàn)本試驗(yàn)隧道基底地基浸水模擬，自主研發(fā)了浸水模型試驗(yàn)裝置[23]，試驗(yàn)?zāi)Ｐ拖渫ㄟ^下方設(shè)置的儲水槽和透水板，利用水頭差實(shí)現(xiàn)地下水上升的精確模擬(見圖4)，浸水高度可通過模型箱刻度標(biāo)線精確控制，擬進(jìn)行試驗(yàn)的相似比為1∶30，因此模型箱尺寸設(shè)定為長1.8m、寬0.6m、高1.6m。圖4浸水試驗(yàn)?zāi)Ｐ拖銯ig.4Immersionmodelbox3.3相似法則本次試驗(yàn)的相似比取n=30，由量綱分析法制定各參數(shù)的相似比[22]：1f(L，F(xiàn)，，E，，，)(1)2f(L，F(xiàn)，，E，，，)(2)得到判據(jù)方程為1LEgFFF，，，，(3)2LEgLFF，，，，(4)可得到相似條件：LCCCn，LCCCn，ECCn(5)C1，C

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]淺埋黃土隧道復(fù)合地基受力變形分析及加固時機(jī)選擇[J]. 李又云,謝柯,孫永梅,李松皓,安鑫厚.  巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào). 2019(11)
[2]大厚度黃土地層浸水濕陷對地鐵隧道影響的模型試驗(yàn)研究[J]. 張玉偉,宋戰(zhàn)平,翁效林,謝永利.  巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào). 2019(05)
[3]考慮卸荷作用的黃土濕陷性評價方法研究[J]. 王鐵行,金鑫,羅揚(yáng),張松林.  巖土力學(xué). 2019(04)
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博士論文
[1]黃土地層浸水對地鐵隧道結(jié)構(gòu)受力性狀的影響研究[D]. 張玉偉.長安大學(xué) 2017
[2]大厚度濕陷性黃土濕陷變形機(jī)理、地基處理及試驗(yàn)研究[D]. 王雪浪.蘭州理工大學(xué) 2012

碩士論文
[1]黃土隧道地基縱向局部濕陷對結(jié)構(gòu)的力學(xué)行為影響研究[D]. 黃訓(xùn)洪.西南交通大學(xué) 2017



本文編號：3557722