高程鹏

（上海市政工程设计研究总院（集团）有限公司，上海 200092）

近年来，我国城市道路中突现的地面空洞与塌陷事故频发。2018年2月7日，广州佛山地铁施工区域发生路面坍塌事故，导致10 人遇难1 人失踪。2019年12月12日，厦门发生面积约500 m2的路面塌陷。2020年1月13日，青海西宁市发生路面塌陷公交车坠坑事故，导致9 人遇难1 人失踪。类似的事故层出不穷，已经严重影响到人们的日常生活与人身安全，成为了困扰现代城市交通安全的一大难题。

目前国内外针对于路面塌陷的研究主要集中在地下空洞的发展与路面塌陷的发展这两方面。其中，地下空洞的发展方面，杨赛[1]提出地下空洞的诱因可以主要归纳为水的作用、振动作用、地下工程施工作用及地下管线破裂作用等四个方面。诸多研究表明，地下水开采、真空吸蚀和水位升降等水位变化作用会导致地下空洞产生[2-4]，而外部扰动，如施工扰动、车辆振动扰动等，会对土层产生附加应力，诱发地下空洞直接破坏或扩张之后破坏[5-6]。

另一方面，路面塌陷的发展研究中，目前有较多数值模拟研究及解析解的方法研究，主要可以分为三类。第一类为细观尺度下土颗粒移动和流失导致骨架力链变形的研究[7-8]，这类研究从颗粒流的角度出发，分析颗粒流失对土体单元变形的影响，进而分析水土流失后地面沉降及塌陷的宏观发展规律。第二类为宏观尺度下地下空洞诱发路面塌陷过程的数值模型试验研究[9-10]，这类研究借助于有限元与离散元数值模拟软件，分析土体结构、振动荷载、降雨入渗等多个因素对路面塌陷发展过程的影响。……