地鐵行車荷載下軟粘土微觀結(jié)構(gòu)變形破壞機制研究.pdf

1、針對上海地區(qū)地鐵隧道軟土地基產(chǎn)生不均勻沉降這一環(huán)境問題，本文以現(xiàn)場測試為出發(fā)點，采用目前國際上先進(jìn)的多功能循環(huán)三軸試驗系統(tǒng)GDS，對地鐵隧道周圍飽和軟粘土進(jìn)行循環(huán)三軸試驗，并通過電子掃描電鏡(SEM)和壓汞試驗等定性、定量的微觀測試手段，得到了一些有益的結(jié)論和成果： 1.地鐵列車駛過時引起的隧道周圍土體的響應(yīng)頻率有兩個，高頻fH：2..4～2.6Hz，低頻fL：0.4～0.6Hz。 2.地鐵行車荷載下隧道周圍孔隙水壓力增

2、長趨勢可分為三個明顯的階段，提出了上海地區(qū)飽和軟粘土在地鐵行車荷載作用下的孔隙水壓力增長模型3.軸向應(yīng)變在加載開始后并沒有立即增加，發(fā)生明顯的回彈現(xiàn)象，其性狀與砂土的剪脹性十分相似，并且隧道側(cè)壁深度處的變形相對較小，而隧道底部的軸向應(yīng)變曲線的回彈階段非常短暫，而后立即進(jìn)入塑性變形階段，并產(chǎn)生較大的軸向變形。 4.上海地區(qū)第④層淤泥質(zhì)軟粘土主要存在絮凝結(jié)構(gòu)、蜂窩-絮凝結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)單元多為薄片狀，容易形成淤泥質(zhì)土高孔隙比的架空結(jié)構(gòu)。

3、 5.在振動過程中，土結(jié)構(gòu)單元有壓密之勢，但會形成更多的架空結(jié)構(gòu)。在循環(huán)應(yīng)力比較高的土體中，在振次的持續(xù)增加下，原先有壓密趨勢的各結(jié)構(gòu)單元中尚未牢固的將會出現(xiàn)滑移、錯動現(xiàn)象。 6.上海地區(qū)原狀飽和軟粘土中以大孔為主，且在進(jìn)汞過程中存在“瓶頸”效應(yīng)(ink-bottleeffect)。 7.可以預(yù)見，在地鐵運營相當(dāng)長的一段時間內(nèi)，隧道周圍和軌道底部地層都會存在結(jié)構(gòu)單元之間的壓密過程，而由于隧道底部承受來自地鐵的荷載較