赵卫星，管会生，廖 江

(1. 中铁建昆仑地铁投资建设管理有限公司，四川 成都 610040； 2. 西南交通大学机械工程学院，四川 成都 610031)

0 引言

成都砂卵石地层由于自稳性差、卵砾石含量高等特点，给地铁盾构法施工增加不少困难，盾构施工经常会遇到刀盘卡停、中心结泥饼、刀盘过度磨损以及螺旋输送机断轴等问题[1-4]； 盾构掘进过程中无法直观观察土体的运动状态，从而无法采取有效的解决措施。因此，对砂卵石地层下盾构掘进过程进行研究，对于解决砂卵石地层下盾构施工难题具有重要意义。

目前，对盾构掘进过程的研究大多采用的是有限元方法、缩小模型试验法以及离散元法。苏翠侠等[5]利用有限元理论及相关软件，对刀盘掘进过程进行三维动态数值模拟，分析了刀盘力学特性及参数的变化规律； 杨果林等[6]基于实际工程数据，研究了贯入度、场切入指数和掘进比能三者间的变化关系，并讨论了地层的可掘性问题； 王俊等[7]开展了室内掘进试验，探究了砂卵石地层中土压盾构隧道掌子面失稳诱发地层变形的特征，同时通过三维离散元仿真研究隧道埋深对掌子面稳定性的影响规律。

目前针对盾构掘进过程的研究基本集中于刀盘的力学特性和参数变化规律等方面，几乎没有针对螺旋输送机力学特性的研究，针对卵石土力学响应和运动规律的研究也涉及较少。由于砂卵石地层的特殊性，采用离散元方法进行分析能更准确地反映砂卵石土体的运动规律。……