| 隧道渗漏诱发的分数阶黏弹性土体固结沉降分析 |
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| 引用本文： | 张治国,毛敏东,张成平,李振波,潘玉涛,吴钟腾.隧道渗漏诱发的分数阶黏弹性土体固结沉降分析[J].东南大学学报(自然科学版),2022(3):530-537. |
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| 作者姓名： | 张治国 毛敏东 张成平 李振波 潘玉涛 吴钟腾 |
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| 作者单位： | 1. 上海理工大学环境与建筑学院;2. 自然资源部丘陵山地地质灾害防治重点实验室;3. 山东省海洋生态环境与防灾减灾重点实验室;4. 北京交通大学城市地下工程教育部重点实验室;5. 新加坡国立大学土木与环境工程系 |
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| 基金项目： | 国家自然科学基金资助项目(41772331,41977247,42177145)； |
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| 摘 要： | 为研究黏弹性地层盾构隧道衬砌渗漏诱发土体固结沉降问题，采用基于Caputo分数阶导数的Merchant三元件流变模型描述软黏土的流变特性.耦合Terzaghi-Rendulic固结理论，推导出考虑衬砌半渗透边界下黏弹性软土隧道诱发土体中的超孔隙水压力和固结沉降解.通过工程实例对比验证理论解析的准确性，揭示分数阶阶次、衬砌与土体渗透比等参数对土体固结沉降和超孔隙水压的影响规律.结果表明：随时间推移，土体中超孔隙水压在短时间内显著消散，当消散到约初始值的1/8时减幅明显放缓；衬砌与土体渗透比越大，超孔隙水压开始消散的时间越早；随分数阶阶次的增大，超孔隙水压在初期消散得越快，而后期则消散得越慢，固结沉降速率在初期发展得越快，后期发展得越慢.
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| 关 键 词： | 分数阶导数 隧道 渗漏水 土体固结沉降 保角映射 |
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