岩土力学 ›› 2026, Vol. 47 ›› Issue (4): 1171-1182.doi: 10.16285/j.rsm.2025.0609CSTR: 32223.14.j.rsm.2025.0609
潘泓1,黄才穆1,骆冠勇1,彭斯格2,刘荣照1,曹洪1
PAN Hong1, HUANG Cai-mu1, LUO Guan-yong1, PENG Si-ge2, LIU Rong-zhao1, CAO Hong1
摘要: 富水砂层中地下结构渗漏易引发砂水突涌灾害,其破坏行为与孔隙水压力密切相关,而现有研究多聚焦单一砂层,对复合砂层突涌全过程及孔隙水压力响应规律揭示不足。基于地铁施工事故背景,设计10组砂水突涌模型试验,采用实时孔隙水压力监测系统,探究“上细下粗”复合砂层侵蚀启动、发展及稳定过程,重点揭示突涌破坏中的孔压响应特征。结果表明:复合砂层突涌启动后孔隙水压力呈现骤降、持续低压及回升三阶段,孔压下降速率与幅度与破坏剧烈程度正相关;空腔拓展时,砂水流失速度大于上游水流补给,导致空腔内部出现负压,局部水头差大于总体水头差;在垂直于空腔表面方向上形成较大渗透力,诱发空腔表面发生砂沸现象,加剧空腔渗透破坏。试验揭示复合砂层中,下层粗砂与上层细砂构成串联结构,粗砂层作为强供水通道,使渗透力主要集中于上层细砂,导致复合砂层砂水流失持续时间更长、程度更剧烈、范围更大,其破坏风险明显高于单一砂层,建议工程中加强识别与监测。
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