基于离散元法解析富水软弱地层隧道掌子面稳定性：理论、模型与实践

一、引言

1.1研究背景与意义

随着交通基础设施建设的持续推进，越来越多的隧道工程需要穿越复杂的地质条件，富水软弱地层便是其中极具挑战性的一种。富水软弱地层具有土体强度低、孔隙率大、渗透性强以及遇水易软化等特点，这使得在该地层中进行隧道施工时，掌子面极易出现失稳现象。掌子面失稳不仅会延误工程进度，大幅增加工程成本，还可能引发严重的安全事故，对施工人员的生命安全构成威胁，甚至对周边环境造成不可逆的破坏。例如，在某隧道施工中，由于对富水软弱地层的复杂性估计不足，掌子面突发坍塌，导致数名工人被困，经过长时间救援才得以脱险，工程也因此停