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摘要
活动门试验将地层损失简化为活动门的下沉体积，可用于探讨岩溶塌陷、隧道开挖等地层损失引起的土体变形与地面沉降。目前的活动门试验以二维试验为主，对于实际的三维变形及其随地层损失增长的渐近性发展规律研究还不够深入。采用开发的12×12阵列式活动门试验装置，开展3种不同填料高度下的密实砂土三维活动门全模型和半模型试验。利用144台全阵列荷载感知系统测试得到全模型试验活动门下沉全过程的荷载变化数据，通过双轴直线滑轨–激光位移扫描装置间歇地扫描填料表面并获得全过程的表面沉降云图。对应地开展半模型试验，通过粒子图像测速(PIV)技术实时捕捉透明有机玻璃挡板后的填料内部的断面位移。利用测试得到的全阵列荷载数据得到三维活动门地基反应曲线，探讨填料剪切带随活动门下降的发展规律。揭示三维活动门试验中的填料分层沉降符合二维高斯曲线分布规律，探讨填料内部分层的沉降槽宽度与填料下沉体积的变化规律，提出三维活动门体系变形与表面沉降预测方法，试验结果可为相关工程中的土体变形与地表沉降预测提供参考。
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单位中国铁建港航局集团有限公司; 中煤科工集团武汉设计研究院有限公司; 土木工程与建筑学院; 武汉理工大学
