杭州灣區(qū)域越江地鐵往往穿越江底深厚軟土層,同時(shí)上覆沖淤以及水位的變化會(huì)對(duì)地鐵變形造成不利的影響,從而對(duì)地鐵安全運(yùn)營造成隱患�；陔p向動(dòng)三軸試驗(yàn),首次模擬了越江地鐵循環(huán)荷載對(duì)軟黏土地基的作用,得到軟黏土孔壓發(fā)展曲線,并建立越江地鐵作用下軟黏土的孔壓模型。研究結(jié)果表明:越江地鐵循環(huán)荷載作用下,軟黏土的孔壓發(fā)展呈現(xiàn)出"急劇上升→增速減緩→趨于穩(wěn)定"的變化規(guī)律;增大循環(huán)加載過程中的有效圍壓,孔隙水壓力會(huì)上升;增大徑向循環(huán)應(yīng)力比孔隙水壓力的穩(wěn)定值會(huì)隨之增大;采用二次對(duì)數(shù)模型能夠較好地模擬越江地鐵荷載作用下軟黏土的孔壓發(fā)展,且綜合考慮了越江地鐵荷載徑向循環(huán)應(yīng)力比和有效圍壓的影響,能夠?yàn)樵浇罔F工后沉降的控制及預(yù)測提供相應(yīng)的參考。 

【文章來源】：巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào). 2020,39(S1)北大核心EICSCD

【文章頁數(shù)】：10 頁

【部分圖文】：

試樣孔徑分布圖Fig.1Distributiongraphofporediameterofsoilsamples

究越江地鐵作用下軟黏土孔壓特性時(shí)更不能忽視圍壓變化的影響。已有關(guān)于雙向循環(huán)荷載作用下圍壓影響的研究主要針對(duì)的公路交通荷載，且主要考慮的是不同固結(jié)圍壓對(duì)土體動(dòng)力特性的作用[32-34]。而對(duì)于越江地鐵盾構(gòu)隧道而言，同一土層所受的先期固結(jié)應(yīng)力往往是固定的，而列車循環(huán)荷載時(shí)受到的圍壓則會(huì)發(fā)生變動(dòng)(見圖4)，因此試驗(yàn)中的圍壓變量為循環(huán)加載時(shí)土體所受到的有效圍壓。由于杭州灣區(qū)域越江隧道周圍土體所受圍壓的變化規(guī)律與河流的水位以及上覆淤積土的厚度具有顯著的相關(guān)性[26]，因此本文圖4越江隧道所受圍壓的變化[30]Fig.4Variationofconfiningpressureloadedoncross-rivertunnel[30]

進(jìn)行模擬，在試驗(yàn)前須對(duì)循環(huán)荷載的波形、大小等參數(shù)進(jìn)行選齲根據(jù)丁智等[25]研究，列車行駛時(shí)在土體中產(chǎn)生循環(huán)偏應(yīng)力同時(shí)也會(huì)有一定大小的靜偏應(yīng)力產(chǎn)生，張濤[16]通過對(duì)比不同波形的模擬效果，也證實(shí)了偏壓正弦波與實(shí)際列車荷載的相似度最高。根據(jù)實(shí)測數(shù)據(jù)，地鐵列車行駛過程中在地基土體中產(chǎn)生的附加應(yīng)力在20～40kPa范圍，且低速列車在土體中產(chǎn)生的動(dòng)應(yīng)力主要分布在低頻段(0.5～1Hz范圍)[26]，因此本文試驗(yàn)將豎直方向上循環(huán)應(yīng)力設(shè)為30kPa±20kPa，頻率為1Hz，循環(huán)加載如圖2所示，sq為靜偏應(yīng)力值，dv為豎直向循環(huán)荷載幅值。圖2豎直向循環(huán)應(yīng)力示意圖Fig.2SchematicdiagramofverticalcyclicloadingY.Cai等[27-28]實(shí)測和理論分析表明，交通荷載不僅會(huì)在地基中產(chǎn)生豎直向循環(huán)應(yīng)力，也會(huì)產(chǎn)生一定大小的水平向應(yīng)力，特別是淺層的土體，水平向的循環(huán)應(yīng)力與豎直向循環(huán)應(yīng)力大小相當(dāng)[26]。與地震雙向荷載不同，交通荷載產(chǎn)生的水平向循環(huán)荷載與豎直向循環(huán)應(yīng)力相位和頻率相同，且基本為壓應(yīng)力[29]。因此本文試驗(yàn)水平向循環(huán)荷載的形式如圖3所示，dv為水平向循環(huán)應(yīng)力幅值，波形為偏壓正弦波，加載頻率為1Hz。定義徑向循環(huán)應(yīng)力比rdrdv/，試驗(yàn)中分別設(shè)置徑向循環(huán)應(yīng)力比為0，0.2，0.5，0.8，1的5組試樣進(jìn)行對(duì)比。圖3水平向循環(huán)應(yīng)力示意圖Fig.3Schematicdiagramofhorizontalcyclicloading與普通地鐵隧道相比，越江地鐵會(huì)受到潮汐以及沖淤作用從而導(dǎo)致上覆荷載發(fā)生改變。根據(jù)林存剛[30]的實(shí)測研究，越江隧道周圍土體受到的圍壓大小變化較為顯著(見圖4)，可以看到在接近1a的時(shí)間

【參考文獻(xiàn)】：
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碩士論文
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