地铁联络通道人工冻结粉质粘土变形与温度特性试验研究

为研究温度对粉质粘土变形特性的影响，以冻结粉质粘土为研究对象，通过三轴剪切试验，研究了不同温度条件下粉质粘土变形特性。试验结果表明温度对土体的变形和强度存在显著影响。同一偏应力作用下，温度越低，变形越小。温度与冻结粉质粘土强度大致呈反余切函数关系。冻结粉质粘土应力-应变关系呈硬化型，无峰值强度。未冻粉质粘土应力-应变关系呈软化型，有峰值强度。依据Duncan-Chang模型建模思路建立了以温度为影响因子的冻结粉质粘土本构模型。偏应力和应变呈幂次函数关系。温度则主要通过幂次函数的系数A和B影响冻结粉质粘土的应变。最后，将建立的本构模型导入有限元分析软件MIDAS中，并以沈阳地铁DK11+395联络通道处工程为例，对冻结法施工过程中的土体变形进行了数值模拟。数值计算结果与现场监测结果吻合程度较好，验证了所建立本构关系模型的有效性。