地铁列车循环荷载下软土地区盾构隧道长期沉降分析
2016-04-10杨兵明刘保国
中国铁道科学 2016年3期
杨兵明,刘保国
(1.北京交通大学 土木建筑工程学院,北京 100044;2.宁波市轨道交通工程建设指挥部,浙江 宁波 315012)
交通拥堵几乎成为了所有大中型城市难以彻底治愈的“城市病”,地铁以其运行速度快、运量大、污染小、能够充分、合理地利用城市地下空间等优点,在城市交通系统中占有越来越重要的地位。当前,地铁被认为是解决城市交通问题这一“城市病”的“灵丹妙药”,但是,在修建地铁过程中,如果施工控制措施不当,地层蠕变和列车循环荷载均会引起较大的长期沉降,地铁下卧土层分布不均匀甚至会引起较大的不均匀沉降。不均匀沉降会对地铁结构的安全性、耐久性及防水性能构成威胁,严重的不均匀沉降甚至会影响轨道的平顺度、乘坐的舒适度及地铁的安全运营。地层蠕变和列车循环荷载尤其对高灵敏度的软土地层长期沉降影响显著。
地铁列车循环荷载引起的盾构隧道长期沉降主要由土的塑性累积变形引起。国内外学者对列车长期循环荷载作用下软土的塑性累积变形特性进行了大量的研究,这些研究多基于Monismith提出的指数模型[1],该模型主要说明了循环加载次数的影响。Li对比前人的室内试验结果,将动偏应力和土体的物理状态参数引入到了预测模型[2]。文献[3]运用Samang的指数模型考虑了不同静偏应力的影响。在Samang的指数模型的基础上,Chai和Miura提出了修正的指数模型[4]。黄茂松等[5]提出了相对偏应力水平模型,综合考虑了静偏应力和动偏应力水平的影响,建立了考虑非等向固结软土不排水累积变形的经验公式。……
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