黄土地铁隧道湿陷性基底地基处治优化模型试验
发布时间：2021-12-30 07:15
湿陷性黄土具有水敏性,黄土隧道地基浸水湿陷易诱发衬砌开裂等各类病害问题。为指导黄土地区隧道地基处治设计,依托黄土地铁隧道工程,研发地基浸水模型试验装置,系统开展地表三轴搅拌桩处治隧道基底地基效果的模型试验,针对桩间距和处治深度2个主要因素,通过监测隧道结构受力变形特性,来评价不同桩间距和处治深度对处治效果的影响。结果表明:桩间距越小,地基浸水引起的衬砌受力变化值越小,当桩间距减小到2.1m时,进一步减小桩间距地基处理效果增加不明显;地基处治深度越大,对地基浸水引起的衬砌结构受力控制越明显,当处治深度达到6 m时,浸水引起的隧道衬砌各点受力变化不明显,因此隧道基底湿陷地基处理只要达到6 m即可,允许有3 m的剩余湿陷量。隧道结构受力对处治深度的敏感性大于桩间距,地基处治深度达到6 m时,进一步减小桩间距对处治效果没有明显作用,隧道湿陷地基处理应首先考虑保证足够的处治深度,即应遵循"宁长勿密"的原则。
【文章来源】：岩石力学与工程学报. 2020,39(09)北大核心EICSCD
【文章页数】：9 页
【部分图文】：
不同桩间距布置型式Fig.3Foundationlayoutofdifferentintervals
隧道区间概况Fig.1Overviewoftunnelsection
第39卷第9期张玉伟等：黄土地铁隧道湿陷性基底地基处治优化模型试验1915本文通过监测、分析衬砌受力、隧道位移及地表沉降情况，体现不同工况的处治效果。隧道受力测点均匀分布在隧道周边(见图2)，包括衬砌弯矩和土压力，弯矩可通过衬砌内外的应变值换算得到[12]，土压力通过微型土压力盒测得，隧道位移通过网格线标定测得。不同工况下浸水完成后采集隧道位移坐标点，提取得到隧道整体位移值。需要说明的是，得到的隧道位移是隧道模型端部位移，本试验符合平截面假定，认为此位移即为测试断面的位移。不同测点地表沉降通过设置精密千分表测得，地表沉降测点沿隧道中轴线对称布置(见图3)，模型箱壁与测点1、测点1与测点2、测点2与测点3、测点3与测点4距离分别为15，30，30，15cm。为实现本试验隧道基底地基浸水模拟，自主研发了浸水模型试验装置[23]，试验模型箱通过下方设置的储水槽和透水板，利用水头差实现地下水上升的精确模拟(见图4)，浸水高度可通过模型箱刻度标线精确控制，拟进行试验的相似比为1∶30，因此模型箱尺寸设定为长1.8m、宽0.6m、高1.6m。图4浸水试验模型箱Fig.4Immersionmodelbox3.3相似法则本次试验的相似比取n=30，由量纲分析法制定各参数的相似比[22]：1f(L，F，，E，，，)(1)2f(L，F，，E，，，)(2)得到判据方程为1LEgFFF，，，，(3)2LEgLFF，，，，(4)可得到相似条件：LCCCn，LCCCn，ECCn(5)C1，C
【参考文献】：
期刊论文
[1]浅埋黄土隧道复合地基受力变形分析及加固时机选择[J]. 李又云,谢柯,孙永梅,李松皓,安鑫厚. 岩石力学与工程学报. 2019(11)
[2]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[J]. 张玉伟,宋战平,翁效林,谢永利. 岩石力学与工程学报. 2019(05)
[3]考虑卸荷作用的黄土湿陷性评价方法研究[J]. 王铁行,金鑫,罗扬,张松林. 岩土力学. 2019(04)
[4]地下水对董志塬黄土隧道工程性质的影响分析[J]. 刘俊平. 铁道标准设计. 2019(02)
[5]不同浸水方式对黄土地铁隧道变形影响研究[J]. 王二磊,梁庆国,王飞,向亮. 铁道科学与工程学报. 2018(01)
[6]酸性溶液对黄土结构改良的试验研究[J]. 张耀,胡再强,陈昊,李冰,宋朝阳. 岩土工程学报. 2018(04)
[7]大厚度湿陷性黄土地层浸水条件下承载桩基对近距隧道的影响研究[J]. 张玉伟,翁木生. 岩石力学与工程学报. 2017(08)
[8]黄土隧道地基湿陷变形评价方法探讨[J]. 邵生俊,陈菲,邵帅. 岩石力学与工程学报. 2017(05)
[9]基于增湿变形的渠道工程黄土渠基湿陷性评价方法[J]. 张爱军,邢义川,汪海涛,郭敏霞,任文渊. 水利学报. 2017(01)
[10]黄土地层浸水湿陷对地铁隧道影响试验研究[J]. 翁效林,王俊,王立新,张玉伟. 岩土工程学报. 2016(08)
博士论文
[1]黄土地层浸水对地铁隧道结构受力性状的影响研究[D]. 张玉伟.长安大学 2017
[2]大厚度湿陷性黄土湿陷变形机理、地基处理及试验研究[D]. 王雪浪.兰州理工大学 2012
硕士论文
[1]黄土隧道地基纵向局部湿陷对结构的力学行为影响研究[D]. 黄训洪.西南交通大学 2017
本文编号：3557722
【文章来源】：岩石力学与工程学报. 2020,39(09)北大核心EICSCD
【文章页数】：9 页
【部分图文】：
不同桩间距布置型式Fig.3Foundationlayoutofdifferentintervals
隧道区间概况Fig.1Overviewoftunnelsection
第39卷第9期张玉伟等：黄土地铁隧道湿陷性基底地基处治优化模型试验1915本文通过监测、分析衬砌受力、隧道位移及地表沉降情况，体现不同工况的处治效果。隧道受力测点均匀分布在隧道周边(见图2)，包括衬砌弯矩和土压力，弯矩可通过衬砌内外的应变值换算得到[12]，土压力通过微型土压力盒测得，隧道位移通过网格线标定测得。不同工况下浸水完成后采集隧道位移坐标点，提取得到隧道整体位移值。需要说明的是，得到的隧道位移是隧道模型端部位移，本试验符合平截面假定，认为此位移即为测试断面的位移。不同测点地表沉降通过设置精密千分表测得，地表沉降测点沿隧道中轴线对称布置(见图3)，模型箱壁与测点1、测点1与测点2、测点2与测点3、测点3与测点4距离分别为15，30，30，15cm。为实现本试验隧道基底地基浸水模拟，自主研发了浸水模型试验装置[23]，试验模型箱通过下方设置的储水槽和透水板，利用水头差实现地下水上升的精确模拟(见图4)，浸水高度可通过模型箱刻度标线精确控制，拟进行试验的相似比为1∶30，因此模型箱尺寸设定为长1.8m、宽0.6m、高1.6m。图4浸水试验模型箱Fig.4Immersionmodelbox3.3相似法则本次试验的相似比取n=30，由量纲分析法制定各参数的相似比[22]：1f(L，F，，E，，，)(1)2f(L，F，，E，，，)(2)得到判据方程为1LEgFFF，，，，(3)2LEgLFF，，，，(4)可得到相似条件：LCCCn，LCCCn，ECCn(5)C1，C
【参考文献】：
期刊论文
[1]浅埋黄土隧道复合地基受力变形分析及加固时机选择[J]. 李又云,谢柯,孙永梅,李松皓,安鑫厚. 岩石力学与工程学报. 2019(11)
[2]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[J]. 张玉伟,宋战平,翁效林,谢永利. 岩石力学与工程学报. 2019(05)
[3]考虑卸荷作用的黄土湿陷性评价方法研究[J]. 王铁行,金鑫,罗扬,张松林. 岩土力学. 2019(04)
[4]地下水对董志塬黄土隧道工程性质的影响分析[J]. 刘俊平. 铁道标准设计. 2019(02)
[5]不同浸水方式对黄土地铁隧道变形影响研究[J]. 王二磊,梁庆国,王飞,向亮. 铁道科学与工程学报. 2018(01)
[6]酸性溶液对黄土结构改良的试验研究[J]. 张耀,胡再强,陈昊,李冰,宋朝阳. 岩土工程学报. 2018(04)
[7]大厚度湿陷性黄土地层浸水条件下承载桩基对近距隧道的影响研究[J]. 张玉伟,翁木生. 岩石力学与工程学报. 2017(08)
[8]黄土隧道地基湿陷变形评价方法探讨[J]. 邵生俊,陈菲,邵帅. 岩石力学与工程学报. 2017(05)
[9]基于增湿变形的渠道工程黄土渠基湿陷性评价方法[J]. 张爱军,邢义川,汪海涛,郭敏霞,任文渊. 水利学报. 2017(01)
[10]黄土地层浸水湿陷对地铁隧道影响试验研究[J]. 翁效林,王俊,王立新,张玉伟. 岩土工程学报. 2016(08)
博士论文
[1]黄土地层浸水对地铁隧道结构受力性状的影响研究[D]. 张玉伟.长安大学 2017
[2]大厚度湿陷性黄土湿陷变形机理、地基处理及试验研究[D]. 王雪浪.兰州理工大学 2012
硕士论文
[1]黄土隧道地基纵向局部湿陷对结构的力学行为影响研究[D]. 黄训洪.西南交通大学 2017
本文编号：3557722
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/jiaotonggongchenglunwen/3557722.html
