地铁列车振动荷载对穿越泥水盾构泥膜渗透系数的影响

泥水盾构穿越饱和砂土地层中的运营地铁时,在地铁列车振动荷载的作用下,开挖面前方土体中会产生超孔隙水压力,从而降低泥膜承受的压力差,使泥膜回弹,渗透系数增大,进而影响开挖面稳定。通过动三轴试验,研究了不同类型砂土在地铁列车振动荷载的作用下的超孔隙水压力增长规律,并利用改进的kozeny-carman公式分析了其对泥膜渗透系数的影响。研究表明：地铁列车振动荷载振幅与在其作用下产生的砂土最大超孔隙水压力之间的关系可用指数函数表示；砂土中粗颗粒间的孔隙起控制作用时的最大动孔压比和泥膜最大渗透系数增大比约为细颗粒间的孔隙起控制作用时的最大动孔压比和泥膜最大渗透系数增大比的50%和60%；当动应力比不大于0.15时,振动荷载振幅的增大对最大动孔压比的增加影响并不明显；相对密实度对最大动孔压比的影响并不明显；卸荷程度相同时,轴向卸荷比水平卸荷对最大动孔压比的影响约大一倍；一般情况下,地铁列车振动荷载最大可使泥膜渗透系数增大约15倍；当泥膜渗透系数不大于7.73×10-8cm/s时,可不必考虑运营地铁列车振动荷载对泥膜渗透系数的影响。