地铁振动作用下穿越地裂缝隧道-地层动力响应模型试验研究

以西安地铁工程为背景，设计了穿越地裂缝隧道——地层动力响应试验模型，开展了地铁振动作用下穿越地裂缝隧道——地层相互作用的动力模型试验，揭示了地裂缝活动及地铁列车振动时对位于地裂缝处地层的动力响应规律。试验结果表明:在地裂缝未活动时，隧道拱顶位置的加速度响应与拱底相比，其值相对较小，表明地铁列车振动引发拱底部的振动加速度，通过衬砌传递至上覆岩土体时，加速度发生了显著的衰减；当地裂缝上盘下降时，隧道拱底及拱顶测点产生的振动响应比地裂缝未活动时明显更为强烈。表明地裂缝的活动对隧道结构振动特性具有显著影响；受地铁列车运行位置变化和地裂缝上盘下降的双重影响，地裂缝两侧土体振动加速度幅值有明显的差异，这会对隧道结构的振动特性造成不利影响，在设计中应采取适当措施，防止造成隧道衬砌的局部损伤或破坏。