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

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　　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(jì)大學(xué)　　學(xué)位年度： 2006年　　針對(duì)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(wèn)題，本文以現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試為出發(fā)點(diǎn)，采用目前國(guó)際上先迸的多功能循環(huán)三軸試驗(yàn)系統(tǒng)GDS，對(duì)地鐵隧道周圍飽和軟粘土進(jìn)行循環(huán)三軸試驗(yàn)，并通過(guò)電子掃描電鏡(SEM)和壓汞試驗(yàn)等定性、定量的微觀測(cè)試手段，得到了一些有益的結(jié)論和成果：　　l，地鐵列車駛過(guò)對(duì)弓}起的隧道周圍土體的響應(yīng)頻率有兩個(gè)，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(zhǎng)趨勢(shì)可分為三個(gè)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(zhǎng)模型3．軸向應(yīng)變?cè)诩虞d開(kāi)始后并沒(méi)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(duì)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(jìn)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)。　　5．在振動(dòng)過(guò)程中，土結(jié)構(gòu)單元有壓密之勢(shì)，但會(huì)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(shì)的各結(jié)構(gòu)單元中尚未牢固的將會(huì)出現(xiàn)滑移、錯(cuò)動(dòng)現(xiàn)象?！　?．上海地區(qū)原狀飽和軟粘土中以大孔為主，且在進(jìn)汞過(guò)程中存在“瓶頸”效應(yīng)(ink—bottle effect)。　　7．可以預(yù)見(jiàn)，在地鐵運(yùn)營(yíng)相當(dāng)長(zhǎng)的一段時(shí)間內(nèi)，隧道周圍和軌道底部地層都會(huì)存在結(jié)構(gòu)單元之間的壓密過(guò)程，而由于隧道底部承受來(lái)自地鐵的荷載較大，壓密趨勢(shì)有所緩和，但單元之間的錯(cuò)動(dòng)將會(huì)是變形的主要因素，因此，在相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)，變形仍將繼續(xù)?！　?．微觀試驗(yàn)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(jī)制并不恰當(dāng)。　　最后，關(guān)于進(jìn)一步工作的方向進(jìn)行了簡(jiǎn)要的討論?！　?

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