水泥改良土融沉对地层位移场影响的数值分析-南京林业大学学报.PDF

第４１卷　 第２期 南京林业大学学报（自然科学版） Ｖｏｌ．４１，Ｎｏ．２ ２０１７年３月 Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｎａｎｊｉｎｇ Ｆｏｒｅｓｔｒｙ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ （Ｎａｔｕｒａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅｓ Ｅｄｉｔｉｏｎ） Ｍａｒ．，２０１７ － ＤＯＩ：１０．３９６９／ ｊ．ｉｓｓｎ．１０００ ２００６．２０１７．０２．０２０ 水泥改良土融沉对地层位移场影响的数值分析 １ ２∗ ２ 王效宾 ，杨　 平 ，胡　 俊 （１． 常熟理工学院管理学院，江苏　 常熟　 ２１５５００；２．南京林业大学土木工程学院，江苏　 南京　 ２１００３７） 摘要：【目的】分析水泥改良土融沉对地层位移场的影响规律，为水泥土改良冻结法应用于城市地下工程提供理 论基础。 【方法】以南京地铁１０号线盾构出洞水平冻结加固工程为研究对象，采用三维数值模拟方法对水泥改 良土融沉引起的地层位移进行了分析，采用单因素分析法，分析了融沉系数、覆土厚度、冻土壁尺寸对融沉位移 场的影响规律。 【结果】冻结区土体未经水泥土改良时，地表最大融沉量为１２．８１１ｃｍ；水泥掺入比为１２％时，地 表最大融沉量为１．５２１ｃｍ，表明水泥的掺入可明显减小冻土融沉。 【结论】水泥土融沉时，土层越深，融沉位移越 大，融沉范围越小；地表融沉位移呈盆状沉降面，最大沉降位于出洞口处，随融沉系数增加，地表最大融沉量逐渐 增大，但地层沉降分布规律不变；覆土厚度越大，地表融沉量越小；冻土壁尺寸增加时，地表位移发展速度变缓， 地表沉降时间延长，最终融沉量增大。 关键词：水泥改良土；融沉；地层位移场；数值模拟 － － － 中图分类号：Ｕ４５６　 　 　 　 　 　 　 文献标志码：Ａ 文章编号：１０００ ２００６（２０１７）０２ ０１３６ ０７ Ｎｕｍｅｒｉｃａｌ ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ ｔｈｅ ｉｎｆｌｕｅｎｃｅ ｏｆ ｃｅｍｅｎｔｅｄ ｓｏｉｌ ｔｈａｗｉｎｇ ｓｅｔｔｌｅｍｅｎｔ ｏｎ ｔｈｅ ｓｔｒａｔｕｍ ｄｉｓｐｌａｃｅｍｅｎｔ ｆｉｅｌｄ １ ２∗ ２ ＷＡＮＧ Ｘｉａｏｂｉｎ ，ＹＡＮＧ Ｐｉｎｇ ，ＨＵＪｕｎ （１． Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｄｅｐａｒｔｍｅｎｔ ｏｆ Ｃｈａｎｇｓｈｕ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｃｈａｎｇｓｈｕ ２１５５００，Ｃｈｉｎａ； ２．Ｃｏｌｌｅｇｅ ｏｆ Ｃｉｖｉｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｎａｎｊｉｎｇ Ｆｏｒｅｓｔｒｙ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｎａｎｊｉｎｇ ２１００３７，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：【Ｏｂｊｅｃｔｉｖｅ】 Ｒｅｓｅａｒｃｈ ｏｎ ｔｈｅ ｉｎｆｌｕｅｎｃｅ ｏｆ ｃｅｍｅｎｔｅｄ ｓｏｉｌ ｔｈａｗｉｎｇ ｓｅｔｔｌｅｍｅｎｔ ｏｎ ｔｈｅ ｓｔｒａｔｕｍ ｄｉｓｐｌａｃｅｍｅｎｔ ｆｉｅｌｄ ｃａｎ ｐｒｏｖｉｄｅ ａ ｔｈｅｏｒｅｔｉｃａｌ ｂａｓｉｓｆｏｒ ｔｈｅ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ ｃｅｍｅｎｔｅｄ ｓｏｉｌ ｆｒｅｅｚｉｎｇ ｍｅｔｈｏｄｓ ｉｎ ｕｒｂａｎ ｕｎｄｅｒｇｒｏｕｎｄ ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ． 【Ｍｅｔｈｏｄ】Ｔａｋｉｎｇｔｈｅｓｈｉｅｌｄｔｕｎｎｅｌｉ