大厚度黄土地层浸水湿陷对地铁隧道影响的模型试验研究

• 作者: 宋战平 张玉伟 翁效林 谢永利
• 来源期刊: 岩石力学与工程学报
• 学科: 工学
• 关键词: 土力学 黄土 地层浸水 地铁隧道 土压力 模型试验
• 年，卷（期）: 2019,（5）
• 所属期刊栏目: 土工基础
• 页码范围: 1030-1040
• 页数: 11页
• 分类号: TU43
• 语种: 中文
• DOI: 10.13722/j.cnki.jrme.2018.1141

摘要

黄土力学特性对地层水环境变化极为敏感,水敏性黄土地层浸水对工程结构影响明显.为系统研究大厚度黄土地层浸水对地铁隧道的影响,自主研制可以再现基底和地表浸水工况的模型箱,综合考虑浸水影响因素制定不同工况,开展不同工况下隧道结构力学响应的模型试验,分析黄土地层浸水对地铁隧道的影响机制,建议湿陷性地基剩余湿陷量控制标准.结果 表明:(1)随浸水深度增加,隧道基底和地表局部浸水均会引起土压力重分布,受地层的荷载传递机制影响,土压力变化趋势不均匀;基底全幅浸水土压力随着浸水深度增加逐渐减小,地表全幅均匀浸水土压力逐渐增大,两者变化趋势相对均匀.(2)基底局部浸水导致隧道地基局部承载力降低,引起隧道衬砌弯矩发生不规律变化,基底全幅均匀浸水导致隧道地基承载力均匀降低,衬砌各点的弯矩变化相对均匀;地表局部浸水隧道上方地层结构强度局部丧失,荷载逐渐作用于隧道衬砌上引起衬砌弯矩快速增大,地表全幅均匀浸水衬砌弯矩随着浸水深度的增加而增加.(3)基底局部浸水和地表局部浸水时,隧道发生了明显的水平位移和竖向位移;基底全幅浸水和地表全幅浸水隧道主要以竖向位移为主,水平位移不明显,基底浸水引起的隧道位移比地表浸水更大,局部不均匀浸水导致的差异沉降对隧道具有附加扭转作用,对隧道整体受力更不利.(4)当隧道基底湿陷地层为30 cm时,仅仅湿陷10 cm对隧道整体影响不大,允许有10 cm的剩余湿陷量,建议湿陷性地基的处治深度为20 cm.研究结果可为大厚度黄土地区地铁隧道前期设计及后期运营提供借鉴.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	谢永利		287	5024	39.0	55.0
2	翁效林		29	204	9.0	13.0
3	张玉伟		29	136	7.0	9.0
4	宋战平		2	0	0.0	0.0