粉細砂地層對地鐵列車荷載的動力響應及長期變形研究

作者：王濤,施斌,馬龍祥,張超,鄧永鋒

摘要：為探明地鐵列車荷載作用下粉細砂地層的動力響應特征及長期累積變形發展規律,首先基于南京地鐵2號線沉降監測數據,分析了位于粉細砂地層中某區段隧道結構的沉降發展規律;然后采用2.5維數值方法,模擬分析了地鐵列車荷載作用下粉細砂地層的振動響應特征;最后,基于振動荷載作用下粉細砂的累積變形經驗公式,采用分層總和法研究了粉細砂地層由列車荷載誘發長期累積變形的發展規律。研究結果表明:(1)列車運行引發地鐵隧道地基粉細砂地層的動偏應力隨著深度的增加呈先增大后減小的變化趨勢,其最大值通常出現在隧道底部以下1 m處,最大值約為3.5kPa;(2)列車振動荷載誘發粉細砂地層的長期變形在運營初期發展較快,并在運營1年左右達到穩定,隨后緩慢增長,其穩定后的地基總變形量約為15.1mm;(3)由列車振動荷載長期作用誘發的隧道粉細砂地基沉降量約占運營7年后總沉降量值的26%。

發文機構：南京大學地球科學與工程學院 西南交通大學交通隧道工程教育部重點實驗室 東南大學交通學院

關鍵詞：地鐵振動荷載粉細砂地層2.5維數值方法動偏應力土體累積變形Train vibration loadSilty sand2.5D numerical methodDynamic deviator stressSoil cumulative deformation

分類號： TU442[建筑科學—巖土工程]