地铁多运营模式下超静孔压与动力累积变形研究

"这篇论文是2013年由陆善佳、薛婷、王旭东和张鹏在《南京工业大学学报(自然科学版)》第35卷第5期发表的，探讨了多运营模式下地铁的超静孔压分布特征与动力累积变形规律。研究重点在于地铁隧道在排水条件下的循环荷载影响，特别是在南京地铁河西段粉砂土的特殊地质环境中。通过排水条件下的循环荷载三轴实验，利用GeoStudio有限元软件进行了非线性动力响应分析，以了解不同运行方式和速度对隧道结构的影响。" 在地铁隧道工程领域，以往的研究通常集中在不排水条件下的洞周土体动态强度、液化现象以及累积塑性变形等方面。然而，对于排水条件下的循环荷载如何影响超静孔压（即超出静止状态的孔隙水压力）和累积塑性变形的研究相对较少。本研究针对这一空白，结合实际地铁运营情况，特别选取了南京地铁河西段的粉砂土作为研究对象，进行了排水条件下的循环荷载三轴试验。 试验结果得到了可靠的动力参数和动变形数据，随后使用GeoStudio有限元软件构建了二维地基-隧道模型，对地铁在多运营模式下的动力响应进行了非线性分析。研究发现，地铁的运行方式和速度显著影响隧道洞周的位移和超静孔压。具体来说，当地铁双向运行时，隧道上方的竖向位移响应值小于单向运行时的响应值；而洞周的超静孔压则呈现出相反的趋势，单向运行时的超静孔压可能更高。 此外，论文还指出，随着列车运行速度的变化，超静孔压的响应也有所不同。例如，当速度为35 km/h时，超静孔压的响应值大于60 km/h的情况。这可能是因为低速运行的列车产生的振动频率较低，导致能量衰减较慢，从而产生了更大的超静孔压，这与实际测量到的规律是一致的。 关键词涉及多运营模式、排水动力循环三轴试验、动力累积沉降以及超静孔压，表明这篇论文涵盖了地铁运营中的关键问题，特别是动力效应和土体稳定性。这些研究成果对理解地铁运营过程中的地基土动力响应和结构安全具有重要意义，为地铁设计和维护提供了理论支持和实践参考。 这篇论文深入探讨了地铁在不同运营模式下，如何通过改变运行方式和速度来影响隧道的超静孔压分布和动力累积变形，为未来地铁建设和管理提供了一种科学的分析方法和理论依据。