砂卵石地層盾構開挖面穩定性分析

摘要：分析了成都砂卵石地層工程地質和水文地質條件，通過大型三軸試驗對砂卵石層力學特性進行了研究。針對砂卵石層粘聚力低、離散性強的特點，選用顆粒離散元法作為數值計算工具，通過對大型三軸試驗的數值模擬，對砂卵石層的細觀參數進行了標定。研究了支護壓力對開挖面變形、地表沉降、開挖面的最大位移和土層應力的影響。研究結果表明：1）開挖面土體破壞形狀和砂土的離心試驗模型相符；2）當支護壓力較小時，開挖面前方土體顆粒接觸力很低，顆粒流動趨勢明顯，因此容易引起超挖，從而導致盾構施工后形成地層中的空洞；3）開挖面前的上方土體成拱作用明顯，即使土層內部形成空洞也不會立刻引起地面塌陷，這是目前成都盾構施工引發地面滯后沉降的主要原因。

關鍵詞：砂卵石地層；顆粒離散元；開挖面穩定性；土拱效應

中圖分類號：U451.2 文獻標志碼：A 文章編號：1674-4764（2012）06-0089-08