严寒条件下地铁车站基坑受力与变形特性

岩土工程; 地铁车站基坑; 冻土; 模型试验; 冻融循环; 水热力耦合; 水平土压力;
["杨晓华","蔡世春","何少华","邵莹","晏长根"] 2023-09-07 期刊论文
以呼和浩特地铁1号线为依托,基于自主研发的冻融循环试验装置,针对基坑土体的温度分布、表面土体冻胀量、地下连续墙受力与变形特性进行室内试验,采用数值仿真分析了不同风速、含水率及温度下基坑的受力与变形特性。研究结果表明:基坑周围土体在从5℃到-30℃的降温过程中呈现双向冻结特征,靠近地下连续墙一定范围内土体最大冻结深度可达18.2 m(即基坑底面向下1.09 m);基坑土体及地下连续墙的最大变形随着冻融循环次数的增加而增大,并在6个冻融循环周期内趋于稳定,末次冻融周期地表隆起量最大可达首次冻结时的3.85倍;水平冻胀力沿地下连续墙大致呈抛物线型分布,最大冻胀力出现在地下连续墙的中部,在-30℃时可达775.8 kPa;风速对基坑土体热交换有显著影响,在风速为0~0.4 m·s-1时风速和基坑水平土压力线性相关,风速为0.4~2.5 m·s-1时土压力波动增长,风速大于2.5 m·s-1后土压力基本稳定;在风速为0~0.4 m·s-1时风速和地表变形线性相关,风速为0.4~2.5 m·s-1
来源平台:交通运输工程学报