地基回弹再压缩特性离心模型试验及数值模拟.pdf

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1、第31卷第3期2014年3月公路交通科技JournalofHighwayandTransportationResearchandDevelopmentV01．31No．3Mar．2014doi：10．3969／j．issn．1002-0268．2014．03．018地基回弹再压缩特性离心模型试验及数值模拟岳夏冰，谢永利，张宏光，张莎莎(长安大学公路学院，陕西西安710064)摘要：以港珠澳沉管隧道天然地基段某一横断面为研究对象，对垫层厚度1m及1．5m的工况分别进行了模拟整个施工过程的离心模型试验及有限元计算研究，揭示了不同垫层厚度地基回弹再压缩应力应变特性、沉管结构的应变特征，

2、为沉管隧道的施：r_TL地基处理方案设计提供依据。结果表明，开挖卸荷基底产生拱形回弹；回填后基底应力及沉管底板应变均呈马鞍形分布；随时间及回淤增加，仅基底中部应力增大。垫层薄，基底应力分布匀化效果差，再压缩量及工后沉降增大。关键词：隧道工程；沉管隧道；回弹再压缩；离心模型试验；有限元模拟中图分类号：TU411．93文献标识码：A文章编号：1002—0268(2014)03—0106—06CentrifugalModelExperimentandNumericalSimulationofFoundationReboundandRecompressionCharacteristicY

3、UEXia—bing，XIEYong—li，ZHANGHong—guang，ZHANGSha-sha(SchoolofHighway，Chang’anUniversity，Xi’an，Shaanxi710064，China)Abstract：Takingonecross··sectionofthenaturalfoundationinHongKong--Zhuhai-·Macaoimmersedtubetunnelasresearchobject，centrifugalmodeltestandfiniteelementsimulationofthewholeconstructio

4、nprocessin1mand1．5mcushionlayerthicknessesarecarriedout．Thereboundandrecompressionstress—straincharacteristicsoffoundation，straincharacteristicsofimmersedtubestructurewithdifferentcushionlayerthicknessesarerevealedtoprovidesabasisforthedesignofconstructionandfoundationtreatmentofimmersedtubet

5、unnel．Theresultsshowthat(1)excavationunloadingmakesbasementproducearchdistributionrebound；(2)thestressdistributionofbaseandthestraindistributionofimmersedtubebottomplatearetheshapeofasaddleafterbackfill；(3)onlythestressinthemiddleofbaseincreasedwithtimeandsilting；(4)athincushionlayernotonlyma

6、kessmoothingeffectonbasalstressdistributionpoor，butalsoincreasedtherecompressionquantityandpost—constructionsettlement．Keywords：Tunnelengineering；immersedtubetunnel；reboundandrecompression；centrifugalmodeltest；finiteelementsimulation0引言随着水下隧道的发展，沉管隧道已越来越多的被应用在穿越江河的水下工程领域。由于沉管隧道所处环境不同，其地基情况尤为重

7、要。陈清军，朱合华，李形⋯针对沉管隧道结构的空间受力性态进行了分析；张庆贺，高卫平旧1对比分析了沉管隧道基础处理方法，得出不同方法在解决基槽稳定性、控制隧道沉降中的效果。但运用离心模型试验结合有限元分析对沉管隧道地基回弹再压缩变形特性尚无报道。离心模型试验以其能满足主要的关键相似条件收稿日期：2013—07—11基金项目：国家科技支撑计划项目(2011BAGOTB00)；中央高校基金项目(CHD2012TD009)作者简介：岳夏冰(1987一)，女，河南安阳人，博士研究生．(yu