黄土地区导洞施工引起土体变形的离散元分析
黄土地区导洞施工引起土体变形的离散元分析
李帅良1,郑选荣1,商学旋2,徐岩军2,李伟2
1. 西安科技大学建筑与土木工程学院,西安 7100542. 陕西建工集团股份有限公司,西安 710003摘要:洞桩法施工存在群洞效应,极易引起地表塌陷,为了达到安全施工、减小地表沉降的目的,利用 MatDEM 离散元软件,对洞桩法施工过程进行模拟。对地层微观力学参数进行训练时,考虑了土体的变形潜在机理和土体的亚稳态微观结构,总结了多导洞施工下围岩压力的变化规律。研究成果表明:采用 “先上后下、先边后中” 的施工顺序时,地表沉降较小;采用 “先中后边” 时,先挖的中间导洞会使其 1.5 倍洞宽处发生滑移面分层;采用 “先边后中” 时,先挖的边洞会产生土拱对内侧土体产生竖向支撑作用,降低后挖中洞所产生的地表沉降。上导洞施工时,拱顶、拱腰处的围岩压力呈现增大趋势。下导洞施工导致上导洞拱顶和内侧拱腰处出现应力集中现象。72.65% 的地表沉降发生在下导洞施工阶段,采用错距施工能明显缓解土体扰动。关键词: 颗粒离散元;黄土地区;洞桩法;地铁车站
图2 模型材料分布图
图4 工况2模拟位移图
图9 导洞现场监测示意图
图11 导洞围岩接触压力监测曲线
李帅良,郑选荣,商学旋,等.黄土地区导洞施工引起土体变形的离散元分析[J].科学技术与工程,2025,25(13):5618-5625.DOI:CNKI:SUN:KXJS.0.2025-13-038.