ПРОГНОЗИРОВАНИЕ ОСАДКИ ТОННЕЛЕЙ МЕТРОПОЛИТЕНА В ПЕСЧАНО-ГЛИНИСТЫХ ГРУНТАХ Dynamic Response Characteristics and Long-Term Settlement Theoretical Prediction of Tunnel in Sand-Clay Mixed Stratum

Yang Bai, Zihao Zhou, Zhang Guo, Huimin Yang

Аннотация


Представлены результаты исследования геомеханических характеристик и длительной деформации вмещающего массива песчано-глинистого грунта тоннеля метрополитена под воздействием динамических нагрузок от проходящих поездов. Для участка тоннеля метрополитена Сучжоу в Китае проведено физическое моделирование в масштабе 1:20. Анализировались напряженное состояние вмещающего грунтового массива и механизмы влияния разных факторов при изменении амплитуды динамических нагрузок, их частоты и количества циклов. На основе полученных результатов в программном комплексе FLAC3D была создана численная инженерная модель. Ее верификация показала, что данная модель адекватно воспроизводит характеристики динамического отклика и позволяет прогнозировать развитие длительной осадки основания тоннеля. Согласно полученным данным, изменение напряжений в окружающем массиве в основном определяется амплитудой нагрузки, в меньшей степени – частотой. Затухание напряжений происходит быстрее в горизонтальном направлении, чем в вертикальном, причем пиковое давление грунта стабильно наблюдалось на расстоянии 75 см от свода туннеля. Выявлено, что циклическая нагрузка оказывает поэтапное воздействие на осадку основания: в первые 6 месяцев осадка происходит в основном за счет рассеивания порового давления воды, далее - медленно развивается кумулятивная пластическая осадка, которая стремится к стабилизации по истечении 5-летнего срока. Эффективная
стабилизация общей осадки наблюдается примерно после одного миллиона циклов нагрузок.

Полный текст статьи публикуется в английской версии журнала
«Soil Mechanics and Foundation Engineering”, vol.63, No.3


Литература


Lin S , Yu C , Shen Y .Urban Rail Transit, Industrial Structure Advancement, and Green Economic Growth - Evidence from Chinese Metro-Opening Cities[J].Polish Journal of Environmental Studies, 2025, 34(4).

Deng K K , Li L , Axhausen K W .Rail transit and the growth of consumer amenities: evidence from Chinese cities[J].Transportation, 2024, 51(5).

Wang S , Chen Z , Zhang G ,et al.Overview and Analysis of Ground Subsidence along China's Urban Subway Network Based on Synthetic Aperture Radar Interferometry[J].Remote Sensing, 2024, 16(9)

Tan J , Yuan L , Cui Z D .Study on the Long-term Settlement of Subway Tunnel in Soft Soil Area[J].Marine Georesources and Geotechnology, 2015, 34(5):150825120208000.

Yan, C., Sang, B., Lin, Z. et al. Analysis of the factors affecting the deformation of silty soil around Shanghai metro tunnel. Discov Appl Sci. 7, 350 (2025).

Yu J, Sun M, He S, Huang X, Wu X, Liu L. Accumulative Deformation Characteristics and Microstructure of Saturated Soft Clay under Cross-River Subway Loading. Materials (Basel). 2021 Jan 22;14(3):537.

Wang Y , Fan R , Yan J ,et al. An analysis of urban land subsidence susceptibility based on complex network[J].Natural Hazards, 2025, 121(1):815-837.

Chu C, Wu Z, Deng Y, et al. Intrinsic compression behavior of remolded sand–clay mixture[J]. Canadian Geotechnical Journal, 2017, 54(7): 926-932.

Wu Z, Deng Y, Cui Y, et al. Investigations on secondary compression behaviours of artificial soft sand-clay mixtures[J]. Soils and Foundations, 2019, 59(2): 326-336.

Shi X S, Zhao J D. Practical Estimation of Compression Behavior of Clayey/Silty Sands Using Equivalent Void-Ratio Concept[J]. Journal of Geotechnical and Geoenvironmental Engineering, 2020, 146 (6): 04020046.

Yang J, Wei L M, Dai B B. State variables for silty sands: Global void ratio or skeleton void ratio[J]. Soils and Foundations, 2015, 55 (1): 99-111.


Ссылки

  • На текущий момент ссылки отсутствуют.