为探究砂卵石地层中管片的受力特性及其影响因素，基于某地铁隧道工程，通过FLAC3D软件进行数值模拟，并结合现场施工监测数据，对盾构开挖过程中地表位移、地层变形及管片应力变化进行了系统分析，研究了不同水头高度对隧道结构和周边地层的影响规律。结果表明，考虑流-固耦合效应较未考虑时，地表最终沉降量增加了49%,管片拱顶沉降量增加了61.3%,周边收敛量增加了51.45%,管片最大应力增大约37%,与现场监测数据对比，考虑耦合效应的数值模拟结果更接近实际工程；水头高程与管片拱顶沉降及周边收敛呈正相关，与拱底隆起呈负相关；管片弯矩与水头高程呈正相关，最大正弯矩出现在拱腰处；管片轴力分布呈对称性，各部位轴力拱腰>拱肩>拱脚>拱顶>拱底。盾构隧道穿越富水卵石地层时，流-固耦合作用对地层变形和隧道结构受力具有显著影响。

陕西省重点研发计划资助项目(2023-YBSF-511)；

1 工程概况
2 数值模型建立
2.1 模型尺寸
2.2 边界条件及材料参数
2.2.1 边界条件
2.2.2 材料参数的选取
3 数值结果分析
3.1 位移场分析
3.2 管片应力分析
4 下穿富水卵石地层影响因素模拟分析
4.1 模拟工况组合
4.2 模拟结果分析
4.2.1 管片竖直位移分析
4.2.2 周边收敛分析
4.2.3 管片内力分析
5 结论

[1]杨关飞,崔冠华,刘得第,等.考虑流-固耦合效应的盾构隧道下穿富水卵石地层稳定性分析[J].河北工程大学学报(自然科学版),2024,41(06):87-93+100.