地铁循环荷载作用下冻融土滞回曲线及阻尼比特性研究

摘要

人工冻结法在地铁施工中被广泛应用,冻融作用后土体的滞回曲线及阻尼比特性会发生改变,基于此对冻融土试样进行动三轴试验,深入分析地铁循环荷载作用下土体滞回曲线及阻尼比的演变规律。结果表明:加载过程中冻融土滞回曲线由宽厚变得狭长,降低冻结温度及减小土体固结度会使滞回曲线面积和不闭合程度增大,循环荷载不能完全抵消冻结温度和固结度的作用;随着循环次数的增加,冻融土阻尼比先迅速减小,随后保持稳定并略有升高,之后缓慢减小并最终趋于稳定;随着冻结温度降低,循环加载初期和末期冻融土的阻尼比均明显增大;降低固结度使初始阻尼比显著减小,对加载末期阻尼比的影响规律则相对不明显。阻尼比与循环加载次数的关系本质上是与累积应变的关系,根据试验数据首次提出了冻融土阻尼比与累积轴向应变之间的函数关系。研究可为地铁冻结法施工区域的工后沉降控制提供有益的指导。