地表框架结构作用下隧道施工诱发的砂质地层变形

摘要：

城市地铁隧道施工不可避免的引起地层移动与变形,其运移规律不仅由施工状况和地层条件决定,还会受到临近结构物的影响.通过24组离心模型试验,研究地表筏板基础框架结构对隧道施工引起砂质地层移动与变形规律的影响.试验中采用了建筑的长度、隔间宽度、构件厚度和楼层数量各不相同的5种铝制框架结构,并考虑砂土密度、建筑附加荷载、结构与隧道相对水平位置的影响.通过粒子图像测速技术测量地层与建筑的位移,并揭示了地表沉降与水平移动、土层移动、剪切应变和体积应变的等值线变化规律.研究结果表明,地表框架结构显著影响地层水平移动,位于隧道上方的长建筑可显著限制浅部土层的水平移动,影响程度与建筑荷载、筏板与地表土层间隙大小关联;但偏心的短建筑则会增加土层的水平移动.建筑结构荷载增大土层沉降范围,且影响程度随荷载增加而增大.筏板对地层水平移动的约束导致筏板下方浅部土层中出现剪切带,减轻了土层的收缩变形程度.砂土相对膨胀指数取决于相对密度和应力状态,松散砂土地层表现出整体收缩响应,密砂地层体积变形随隧道体积损失率的增加从收缩逐渐转变为膨胀变形,而建筑的附加荷载轻微增加地层的收缩变形.研究成果可为城市地铁隧道施工对邻近建筑物安全评估和风险管控提供参考依据.

关键词：隧道工程、地层变形、框架建筑、土与结构相互作用、离心模型试验

所属期刊栏目：44

分类号：TU433(土力学、地基基础工程)

资助基金：国家自然科学基金;中央高校基本科研业务费专项资金项目

在线出版日期：2022-04-19（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共11页

页码：602-612