列车振动作用下盾构隧道周边土体渗流侵蚀的DEM-PNM耦合模拟
编号:188
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更新:2024-10-16 17:22:16
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口头报告
摘要
对于建在砂土层的盾构隧道,渗漏水会携带细小土颗粒进入隧道,引发渗流侵蚀。列车振动显著影响隧道周围水和土体的运动特性,然而振动对隧道周边渗流侵蚀的影响尚不清楚。文章中采用离散元(DEM)和孔隙网络(PNM)耦合方法,研究了间断级配砂土中列车振动对渗流侵蚀的影响。首先,建立了单元尺度的土体试样模型,通过底部的流失缝模拟隧道接缝张开情况,在振动和静态条件下分别进行侵蚀。其中,选择了频率为30Hz、振幅为0.02mm的典型隧道管片振动模式并通过模型底部边界施加。结果表明,与静态情况相比,振动会导致更大的质量损失和更远的细颗粒迁移距离,还会阻碍细颗粒与粗颗粒间土拱的形成,从而降低土体的抗侵蚀能力。此外,振动还会导致孔喉面积频繁变化,加剧颗粒的重分布,增加细颗粒流失的可能性。文章的结果揭示了列车振动影响下盾构隧道周围渗流侵蚀的机理,为隧道运营期防灾提供了重要的参考。
关键词
盾构隧道;渗流侵蚀;列车振动;数值模拟;离散元-孔隙网络耦合
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