基于物质点法的盾构隧道涌水涌砂模拟与应用

摘要：

为避免有限元方法模拟大变形时遇到网格畸变等限制,采用两相单点物质点法研究隧道涌水涌砂的演化机制及其对周围土体水力-土力学行为的影响规律.经砂土渗漏模型试验验证后,将该方法应用于某工程案例中,并结合监测数据分析地表沉降的发展、土体应力场和孔压场的演化等.在涌水涌砂作用下周围土体位移场可分为流动区、扰动区和静止区 3 个区域.利用流动区的发展可以揭示隧道涌水涌砂的影响,并将涌水涌砂过程分为初始、快速发展和稳定 3 个阶段.在初始涌砂阶段及时发现并采取控制,能够最大程度地降低涌水涌砂对周围土体的影响.最后,参数分析结果发现:隧道涌砂位置越高,砂土流失速率越快,在快速发展阶段对地层的影响越大;隧道涌砂位置越低,在稳定涌砂阶段产生的最终流动区面积越大,对土体应力场的影响也越大.

关键词：物质点法、盾构隧道、涌水涌砂、土体大变形

所属期刊栏目：43

分类号：U455(隧道工程)

资助基金：国家自然科学基金;国家自然科学基金;上海建工集团股份有限公司重点科研项目

在线出版日期：2023-08-03（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共12页

页码：1045-1056