【碩士】地鐵行車荷載下軟粘土微觀結(jié)構(gòu)變形破壞機制研究【2006】

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內(nèi)容簡介

　　學(xué)科專業(yè)：地質(zhì)工程　　授予學(xué)位：工學(xué)碩士　　學(xué)位授予單位：同濟大學(xué)　　學(xué)位年度： 2006年　　針對上海地區(qū)地鐵隧道軟土地基產(chǎn)生不均勻沉降這一環(huán)境問題，本文以現(xiàn)場測試為出發(fā)點，采用目前國際上先迸的多功能循環(huán)三軸試驗系統(tǒng)GDS，對地鐵隧道周圍飽和軟粘土進行循環(huán)三軸試驗，并通過電子掃描電鏡(SEM)和壓汞試驗等定性、定量的微觀測試手段，得到了一些有益的結(jié)論和成果：　　l，地鐵列車駛過對弓}起的隧道周圍土體的響應(yīng)頻率有兩個，高頻￡：2．4～2．6Hz，低頻f。：0．4～O．6 Hz。2．地鐵行車荷載下隧道周圍孔隙水壓力增長趨勢可分為三個明顯的階段，　　提出了上海地區(qū)飽和軟粘土在地鐵行車荷載作用下的孔隙水壓力增長模型3．軸向應(yīng)變在加載開始后并沒有立即增加，發(fā)生明顯的回彈現(xiàn)象，其性狀與砂土的剪脹性十分相似，并且隧道側(cè)壁深度處的變形相對較小，而隧道底部的軸向應(yīng)變曲線的回彈階段非常短暫，而后立即進入塑性變形階段，并產(chǎn)生較大的軸向變形。　　4．上海地區(qū)第④層淤泥質(zhì)軟粘上主要存在絮凝結(jié)構(gòu)、蜂窩一絮凝結(jié)鉤．終構(gòu)單元多為薄片狀，容易形成淤泥質(zhì)土高孔隙比的架空結(jié)構(gòu)?！　?．在振動過程中，土結(jié)構(gòu)單元有壓密之勢，但會形成更多的架空結(jié)構(gòu)一左循環(huán)應(yīng)力比較高的土體中，在振次的持續(xù)增加下，原先有壓密趨勢的各結(jié)構(gòu)單元中尚未牢固的將會出現(xiàn)滑移、錯動現(xiàn)象。　　6．上海地區(qū)原狀飽和軟粘土中以大孔為主，且在進汞過程中存在“瓶頸”效應(yīng)(ink—bottle effect)。　　7．可以預(yù)見，在地鐵運營相當長的一段時間內(nèi)，隧道周圍和軌道底部地層都會存在結(jié)構(gòu)單元之間的壓密過程，而由于隧道底部承受來自地鐵的荷載較大，壓密趨勢有所緩和，但單元之間的錯動將會是變形的主要因素，因此，在相當長的時間內(nèi)，變形仍將繼續(xù)?！　?．微觀試驗的結(jié)果也表明，采用堆砌體模型解釋超低應(yīng)力條件下飽和軟粘土的變形機制并不恰當。　　最后，關(guān)于進一步工作的方向進行了簡要的討論?！　?

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