埋置在地下的排水管线随着使用年限的增加以及在外部荷载的作用下,逐渐出现了老化、破损等情况。上海地处东南沿海,雨水充沛,地下水位较高,在地下水作用下土体出现侵蚀或迁移,最终通过排水管道破损口排出。随着时间推移,排水管道周边形成空洞,一旦超过极限承载力便会发生坍塌,对人民的生命财产造成巨大的损失,因此针对上海地区管道渗漏造成的土体渗蚀问题开展研究显得十分迫切。由于土体的渗蚀过程很难在现场试验及室内试验中进行观测,同时这一过程中涉及到水与土相互作用,因此本文借助PFC-Fluent联合计算方法对上海砂质粉土层中管道渗漏侵蚀的细观机理开展研究,主要工作内容及成果如下:（1）利用PFC3D建立土体模型,Fluent建立流场,通过PFC内置CFD模块实现两者的耦合计算,使用该方法建立了砂质粉土层的管道渗漏模型,将模拟结果与试验结果进行对比,验证了模型的正确性。通过分析地层沉降规律、地层损失规律、细颗粒运动轨迹、细颗粒流失数量以及地层孔隙率变化情况,从细观尺度研究细颗粒粒径、破损口尺寸、地下水位以及管道埋深等因素对管道渗漏引发土体渗蚀灾害的影响。（2）分析模拟结果发现砂质粉土层中管道发生渗漏时,细颗粒在水流作用下沿骨架颗粒孔隙进行迁移。如果破损口宽度为一倍骨架颗粒粒径时,骨架颗粒堵塞破损口,而细颗粒仍能被冲刷进管道,这时主要体现为管道内部细粒淤积,对地表沉降影响较小;当破损口宽度大于一倍骨架颗粒粒径时,骨架颗粒被冲入管道,最终造成显著的地表沉降,因此抑制破损口的扩大对于管道渗漏的治理十分重要。地下水位越高土体流失越严重,细颗粒的迁移现象也更为明显,在地下水位较高的季节,由土体渗蚀引发的地表沉降和管道淤积现象更为显著。管道埋深越小地表沉降越大,因此浅埋管道渗漏的影响更大。（3）上海市北部地区砂质粉土往往还上覆粉质黏土层,因此本文对这一类地层情况进行了模拟。模拟结果表明砂质粉土上覆粉质黏土地层中沉降槽两侧较为陡峭,上覆黏土层出现了张拉裂缝,这与砂质粉土层的沉降槽存在较大差别。并且由于上覆黏土具有一定的“自稳”能力,因此该地层的地表沉降值小于无上覆黏土的砂质粉土层。（4）分析了破损口尺寸、地下水位以及黏土层厚度等因素对砂质粉土上覆粉质黏土地层中管道渗漏引发土体渗蚀灾害的影响。破损口宽度越大,渗蚀现象越明显,骨架颗粒的流失是造成地表沉降的主要因素;地下水位越高,细颗粒流失越严重,渗漏过程中土体密实度降低且渗透性增强,地下水的冲蚀作用更加明显;由于黏土具有一定的“自稳”能力,所以黏土层越厚地表最终沉降值以及破坏范围越小,当粉质黏土塌落至破损口附近时会造成破损口的淤堵,抑制管道渗漏的发展。