文档介绍：同济大学土木工程学院
硕士学位论文
地铁行车荷载作用下隧道周围饱和软粘土流变效应研究
姓名:刘莎
申请学位级别:硕士
专业:地质工程
指导教师:唐益群
20080301
摘要针对地铁运营产生的隧道轴线沉降等工程地质问题,本文以上海地区隧道周围饱和淤泥质软粘土为研究对象,通过现场监测试验、室内循环三轴试验、剪切试验以及微观电镜扫描试验,对饱和软粘土在地铁行车荷载作用下的流变效应进行了分析与研究,得出一些有益的结论和成果:靥谐稻保淼乐芪撂宓亩ο煊ζ德手饕S闪讲糠肿槌桑频【,⒌推怠綩..。谄ɡ氲靥淼乐嵯叩乃椒较蛏希孀牌ɡ刖嗬氲脑黾樱靥穸载及其引起的土体动力响应按照一定规律衰减。泛稍刈饔孟拢ズ腿碚惩恋难啡浔淝叽嬖诜逯等浔洹⒒等浔及谷值蠕变三条蠕变特征曲线。ズ腿碚惩恋难啡浔溆煽赡娴杂Ρ洹⒗刍苄杂Ρ淞讲糠止钩桑未导致土样破坏的荷载范围内,可逆弹性应变与循环应力比浯嬖谙咝关系。ズ腿碚惩链嬖谖榷ㄑ酚αΡ取⑵苹笛酚αΡ攘礁隽俳缬αΡ戎担并将土体累积塑性应变的发展划分为衰减稳定、快速增长、瞬时破坏三个阶段。焙稍赜αλ叫∮谄苹涤αΡ仁保ズ腿碚惩恋睦刍苄杂Ρ浼安杏孔压力均经历快速增长一匀速增长一衰减稳定三种状态的发展变化。诔て谘泛稍刈饔孟拢ズ陀倌嘀嗜碚惩恋睦刍苄杂Ρ浜筒杏嗫籽力主要产生于荷载作用初期,并与荷载振动次数的对数之间均存在线性关系。同时,两者都受到荷载振动频率及循环加载排水状态的影响。芳釉卦俟探岷螅ズ腿碚惩恋腃辜羟慷扔朐赐料啾扔兴龀ぁ诔て谘泛稍刈饔孟拢ズ腿碚惩恋奈⒐劢峁菇辛艘欢ǔ潭鹊摹暗整汀爸刈椤保庵治⒐,荷载应力水平越高,振动次数越多,振动频率越低,饱和软泥土微观结构的“调整”和“重组’’程度越大。关键词:地铁荷载,饱和软粘土,循环蠕变,孔隙水压力,微观结构最后,关于进一步工作的方向进行了简要的讨论。
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学位论文作者签名:多辑伊墨年弓月学位论文版权使用授权书本;学校有权保存学位论文的印刷本和电子版,并采用影印、缩印、本人完全了解同济大学关于收集、保存、使用学位论文的规定,同意如下各项内容:按照学校要求提交学位论文的印刷本和电子版扫描、数字化或其它手段保存论文;学校有权提供目录检索以及提供本学位论文全文或者部分的阅览服务;学校有权按有关规定向国家有关部门或者机构送交论文的复印件和电子版;在不以赢利为目的的前提下,学校可以适当复制论文的部分或全部内容用于学术活动。经指导教师同意,本学位论文属于保密,在年解密后适用本授权书。指导教师签名:学位论文作者签名:年月日
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第滦髀前言近年来,我不断提高,城市人口密度越来越大,城市地面交通和公共设施面临巨大压力。加强城市空间的三维立体开发和利用是缓解这此压力的有效途径。地铁的建设使用就是其中的一个重要组成部分。作为一种新型交通工具,地铁以其快速、安全、舒适、低能耗和小污染等优点为城市居民所青睐,对于提高城市土地利用率,缓解日益拥挤的城市交通,改善人民居住的环境,实现人车立体分流及保持城市历史文化景观等方面均具有显著的作用,其优越性已被世界各国所公认。目前,地铁已在我国的北京、上海、南京、深圳等十几座大、中型城市中大力兴建,如上海市“十五期间要建设椎牡靥镀诠婊蹲谠S糜诘靥ㄉ瑁棺芾程达到住随着城市的立体空间轨道交通体系的逐步完善,绝大多数地铁线路分布于城市中密集的居民点和商业中心,而由于居民生活水平及对生活质量要求的提高,地铁运营时产生的振动和噪声对周围环境的影响也越来越受到关注。在饱和软粘土地区,随着地铁的长期付诸使用,即使是经过长期固结过程的软土地基也会产生不同程度的均匀或不均匀沉降。如日本某铁路在开通运行旰蟮最大沉降近,同时伴有冒泥现象。已经营运或正在建设的上海地铁,其设计深度大多位于或穿越饱和软粘土层,有关部门的监测资料显示,某地铁区段的轴线沉降量已超过,不仅严重影响了地铁的正常运营,而且还引起地铁线路周围路面和周边老房屋的开裂,造成一定的经济损失和社会负面影响。这些工程地质问题的产生都与饱和软粘土在长期的地铁行车振动荷载作用下发生持续、缓慢的形变有关,很大程度上是由饱和软粘土特有的流变特性所决定。软土是指天然孔隙比大于甇,且天然含水量大于