内部侵蚀作用对地铁车站结构的变形影响分析

摘要

在暴雨洪涝等灾害的长期作用下，地铁车站周围的土层可能受到内部侵蚀作用影响，威胁城市地铁车站的结构安全。为探讨内部侵蚀对地铁车站结构的影响，该文开展了断级配砂土的等向固结和三轴压缩试验，采用改变细颗粒含量的方法模拟侵蚀土样，探究内部侵蚀引起的砂土物理力学性质变化的规律。试验结果表明：内部侵蚀会改变断级配砂土的应力应变关系，使土体的压缩性增大，抗剪强度降低，剪胀性减弱。进一步结合试验结果，确定了侵蚀砂土的DP盖帽模型参数，并开展数值模拟分析，探究了地铁车站及场地土层在4种内部侵蚀分布范围下的变形和内力响应。结果表明，地铁车站顶部和侧面的内部侵蚀灾害对地铁车站的影响较小，而底部的内部侵蚀会引发车站结构的显著沉降和内力变化，需要引起足够重视。

关键词

内部侵蚀 / 地铁车站 / 断级配砂土 / 三轴试验 / 数值模拟