地铁振动荷载下隧道周边土体孔压响应特征研究.pdf

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1、ＪｏｕｒｎａｌｏｆＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＧｅｏｌｏｇｙ工程地质学报１００４－９６６５／２０１５／２３（６）１０９３０７ＤＯＩ：１０．１３５４４／ｊ．ｃｎｋｉ．ｊｅｇ．２０１５．０６．００９地铁振动荷载下隧道周边土体孔压响应特征研究①②③①②③葛世平姚湘静（①同济大学地下建筑与工程系上海２０００９２）（②同济大学岩土及地下工程教育部重点实验室上海２０００９２）（③上海申通地铁集团有限公司上海２０１１０２）摘要本文依托上海地铁９号线开展地铁振动荷载下隧道周边土体孔隙水压力长期监测。监测结果表明：列车振动荷载施加后，超孔隙水压力迅速产生并急剧

2、上升；隧道拱腰深度的超孔压约为１２ｋＰａ；最后一班地铁列车通过后，孔隙水压力逐渐消散；停运５ｍｉｎ时，超孔压消散８０％左右。由于盾构施工产生的超孔压远比振动产生的超孔压大，现场测试主要表现为施工产生的超孔压消散。超孔压分布规律为：隧道拱腰以上，超孔压随深度有增大趋势，拱腰以下，超孔压随深度有减小趋势；拱腰周边，超孔压较大，超孔压等值线较密集。关键词地铁振动软黏土超孔压沉降中图分类号：ＴＵ４４１文献标识码：ＡＲＥＳＰＯＮＳＥＣＨＡＲＡＣＴＥＲＩＳＴＩＣＳＯＦＰＯＲＥＰＲＥＳＳＵＲＥＩＮＳＯＩＬＳＮＥＡＲＢＹＭＥＴＲＯＴＵＮＮＥＬＤＵＥＴＯＴＲ

3、ＡＩＮＶＩＢＲＡＴＩＯＮＬＯＡＤＩＮＧ①②③①②③ＧＥＳｈｉｐｉｎｇＹＡＯＸｉａｎｇｊｉｎｇ（①ＤｅｐａｒｔｍｅｎｔｏｆＧｅｏｔｅｃｈｎｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＴｏｎｇｊｉＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｓｈａｎｇｈａｉ２０００９２）（②ＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙｏｆＧｅｏｔｅｃｈｎｉｃａｌａｎｄＵｎｄｅｒｇｒｏｕｎｄＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇｏｆＭｉｎｉｓｔｒｙｏｆＥｄｕｃａｔｉｏｎ，ＴｏｎｇｊｉＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｓｈａｎｇｈａｉ２０００９２）（③ＳｈａｎｇｈａｉＳｈｅｎｔｏｎｇＭｅｔｒｏＧｒｏｕｐＣｏ．，Ｌｔｄ．，Ｓｈａｎｇｈａｉ２０１１０

4、２）ＡｂｓｔｒａｃｔＴｈｅｐｏｒｅｐｒｅｓｓｕｒｅｂｅｈａｖｉｏｒｏｆｓｏｉｌｓｎｅａｒｂｙｔｈｅｔｕｎｎｅｌｏｆＳｈａｎｇｈａｉＭｅｔｒｏＬｉｎｅ９ｗａｓｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅｄｃｈｒｏｎｉｃａｌｌｙ．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔｅｘｃｅｓｓｐｏｒｅｐｒｅｓｓｕｒｅｇｅｎｅｒａｔｅｓｒａｐｉｄｌｙｗｈｅｎｔｈｅｔｒａｉｎｖｉｂｒａｔｉｏｎｌｏａｄｉｎｇｉｓａｐｐｌｉｅｄ．Ｔｈｅｅｘｃｅｓｓｐｏｒｅｐｒｅｓｓｕｒｅｉｓａｂｏｕｔ１２ｋＰａａｔａｒｃｈｗａｉｓｔｄｅｐｔｈ．Ａｆｔｅｒｔｈｅｌａｓｔｔｒａｉｎｐａｓｓｅｓｔｈｒｏｕｇｈ，

5、ｔｈｅｐｏｒｅｐｒｅｓｓｕｒｅｓｔａｒｔｓｄｉｓｓｉｐａｔｉｎｇ．Ｂｙｔｈｅｔｉｍｅｔｈａｔｔｈｅｌａｓｔｔｒａｉｎｐａｓｓｅｓ５ｍｉｎｕｔｅｓ，ｅｘｃｅｓｓｐｏｒｅｐｒｅｓｓｕｒｅｄｉｓｓｉｐａｔｅｓ８０ｐｅｒｃｅｎｔ．Ｔｈｅｅｘｃｅｓｓｐｏｒｅｐｒｅｓｓｕｒｅｇｅｎｅｒａｔｅｄｂｙｓｈｉｅｌｄｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎｉｓｍｕｃｈｈｉｇｈｅｒｔｈａｎｔｈａｔｏｆｍｅｔｒｏｖｉｂｒａｔｉｏｎ．Ｓｉｔｅｔｅｓｔｉｎｇｍａｉｎｌｙｓｈｏｗｓｔｈｅｅｘｃｅｓｓｐｏｒｅｐｒｅｓｓｕｒｅｄｉｓｓｉｐａｔｉｏｎ．Ｔｈｅｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｓｏｆｅｘｃ

6、ｅｓｓｐｏｒｅｐｒｅｓｓｕｒｅａｒｅａｓｆｏｌｌｏｗｓ：ａｂｏｖｅｔｕｎｎｅｌｖａｕｌｔｐｏｒｅｐｒｅｓｓｕｒｅｉｎｃｒｅａｓｅｓｗｉｔｈｄｅｐｔｈ；ｂｅｌｏｗｔｈｅｔｕｎｎｅｌｖａｕｌｔ，ｐｏｒｅｐｒｅｓｓｕｒｅｒｅｄｕｃｅｓａｓｔｈｅｄｅｐｔｈｉｎｃｒｅａｓｅ；ｓｕｒｒｏｕｎｄｔｈｅｔｕｎｎｅｌｖａｕｌｔ，ｐｏｒｅｐｒｅｓｓｕｒｅｉｓｌａｒｇｅｒａｎｄｐｏｒｅｐｒｅｓｓｕｒｅｃｏｎｔｏｕｒｓａｒｅｄｅｎｓｅｒ．ＫｅｙｗｏｒｄｓＭｅｔｒｏｖｉｂｒａｔｉｏｎ，Ｓｏｆｔｃｌａｙ，Ｅｘｃｅｓｓｐｏｒｅｐｒｅｓｓｕｒｅ，Ｓｅｔｔｌｅｍｅｎｔ收稿日

7、期：２０１５－０４－０８；收到修改稿日期：２０１５－０６－０９．第一作者简介：葛世平（１９６４－），男，博士，教授级高工，博士生导师，主要研究方向为软土地下工程与环境保护．Ｅｍａｉｌ：ｇｅｓｈｉｐｉｎｇ＠ｓｈｍｅｔｒｏ．ｃｏｍ通讯作者简介：姚湘静（１９７７－）女，博士，高级工程师，研究方向为软土地下工程与环境保护．Ｅｍａｉｌ：ｙａｏｘｉａｎｇｊｉｎｇ＠１６３．ｃｏｍ１０９４ＪｏｕｒｎａｌｏｆＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＧｅｏｌｏｇｙ工程地质学报２０１５站区间，沿线主要分布有民宅、企事业单位，多为多０引言层楼房及厂房。场地地势较平坦，地面标高（吴淞高

8、程）３１２～５５８ｍ。场地土体在５５ｍ深度范围内上海是厚软黏土层分布城市，隧道周边软黏土均为第四纪松散沉积物，主要有软黏土、粉性土及砂在列车振动荷载作用下，将产