盾构施工扰动对天津结构性黏土动力特性影响的试验研究

摘要

盾构隧道施工扰动会改变周围土体的应力、应变状态，破坏土的结构性，从而影响隧道后期的地震响应．通过共振柱试验和动单剪试验，分析了施工扰动对天津结构性黏土动剪切模量和阻尼比的影响．试验结果表明：施工扰动程度越大，平均应力归一化动剪切模量的初始值越小(应力释放程度较大的D4试样的平均应力归一化动剪切模量初始值为无应力释放的D1试样的74%)，在相同剪应变下的归一化动剪切模量越小，动剪切模量的衰减速率越快，在相同剪应变下的阻尼比越大；土的结构性越弱，初始动剪切模量越小(无水泥掺量的B1试样的初始动剪切模量为4%水泥掺量的B4试样的59%)，在相同剪应变下的动剪切模量越小，动剪切模量衰减速率越快，在相同剪应变下的阻尼比越大．盾构隧道施工扰动对结构性黏土动力特性的影响机理为：施工扰动会使结构性黏土的结构破损、结构性减弱，从而导致其归一化动剪切模量减小，动剪切模量衰减速率增大，阻尼比增大．因此，在进行盾构隧道抗震设计时应考虑前期施工扰动引起的结构性黏土的结构破损对动剪切模量的影响．

关键词

结构性黏土 / 施工扰动 / 动剪切模量 / 阻尼比 / 共振柱试验

基金资助

国家自然科学基金资助项目(52378362); 天津市自然科学基金资助项目(21JCYBJC00380)