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中国上海地区地铁隧道一般位于第④层淤泥质粘土层中，在地铁行车荷载作用下隧道周围土体变形引起隧道轴线沉降，有些区段隧道轴线沉降量已超过20cm，引起了一系列环境地质问题。本文以上海第④层原状淤泥质粘土为研究对象，通过室内循环三轴试验，模拟地铁运营过程中产生的振动荷载，研究荷载作用下上海淤泥质粘土的累积应变、孔隙水压力及再固结后的Cu抗剪强度的变化规律，并分析加载过程中排水状态因素对土体特性的影响，得到一些重要结论，为上海地区地铁运营阶段行车荷载作用下土体变形，引起隧道轴线沉降的预测和防治提供了有价值地参考。