武汉地区浅层岩溶地面塌陷过程离散元分析

武汉地区岩溶发育显著,地铁施工过程中面临较高的岩溶地面塌陷风险。按照岩溶覆盖层砂性土与粘性土的组合关系,将武汉地铁穿越区岩溶地质结构划分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ四类,基于离散元的PFC2D平台对四类岩溶地质结构上覆盖层塌陷过程进行了数值模拟研究。研究表明:全砂土地层塌陷坑呈口大、底小漏斗状,塌陷坑下部存在呈疏松漏斗状的扰动区;上粘土下砂土地层塌陷机制为下部砂土漏失与上部粘性土弯折拉裂复合型,塌陷坑上部为井状、下部为漏斗状,下部存在呈疏松漏斗状的扰动区;上砂土下粘土地层和全粘土地层塌陷类似土洞塌陷机理。