跨地裂缝地铁盾构隧道围岩车致动应力分布特征研究

杨 觅，宫飞祥，袁湘秦

（1.长安大学 地质工程与测绘学院，陕西 西安 710054；2.陕西交通控股集团有限公司，陕西 西安 710065；3.西安建筑科技大学 环境与市政工程学院，陕西 西安 710054；4.陕西工程勘察研究院有限公司，陕西 西安 710068）

地铁列车长期往复动荷载对隧道围岩应力场分布具有较大影响，可能引起围岩及衬砌结构的整体沉陷变形或不均匀沉降。探明隧道围岩土体在地铁动荷载作用下的动力特征及动应力分布规律，是研究隧道长期沉降变形的基础。该研究领域是众多学者开展研究的热点问题，研究方法有原位测试、数值模拟、理论分析和室内试验等。张曦等[1]通过现场测试，研究了地铁荷载作用下饱和软黏土的动力响应，提出了土体应力的衰减公式。丁智等[2]采用Kelvin 空间半无限体粘弹性解，分析了地铁列车荷载引起地基土动应力状态的变化规律。有智慧等[3]采用2.5 维数值方法对小净距上下重叠地铁隧道车致地基土动应力响应进行了研究，结果表明近隧道位置垂向正应力较其他应力分量大，且沿隧道纵向切应力量值也较大。刘志强等[4]采用室内模型试验和数值计算相结合的方法，研究了地铁循环荷载作用下隧道下卧土中加速度响应和沉降变形规律，结果表明土中加速度衰减特征受荷载频率影响较为显著。

西安地铁在建设过程中遇到较大规模的城市地裂缝地质灾害问题，无成熟建设经验可循。盾构隧道结构作为一种几何可变形的柔性衬砌型式，广泛应用于西安地铁区间隧道建设中。……