›› 2017, Vol. 38 ›› Issue (4): 1179-1187.doi: 10.16285/j.rsm.2017.04.032
刘金泉1, 2,杨典森1,陈卫忠1, 3,袁敬强1,李长俊1,亓宪寅1
LIU Jin-quan1, 2, YANG Dian-sen1, CHEN Wei-zhong1, 3, YUAN Jing-qiang1, LI Chang-jun1, QI Xian-yin1
摘要: 突水突泥是富水全强风化花岗岩隧道施工常见的地质灾害,地层颗粒的流失是导致突水通道扩展的关键因素,其中颗粒达到起动流速是其流失的临界条件。考虑水流冲刷和土体黏结作用,对突水通道断面颗粒进行三维受力分析,导出颗粒的临界起动条件,建立了考虑颗粒粒径、颗粒坡面位置、相对暴露度三因素的颗粒起动流速函数,并利用数值方法分析了上述三因素对起动流速的影响规律。计算分析表明:起动流速随粒径增大先减小后增大,通道断面不同坡面位置颗粒起动流速呈明显的对称性,总体上起动流速随相对暴露度的增大呈增大趋势。采用正交试验法研究了三因素对颗粒起动流速的敏感性,发现粒径对起动流速影响最为显著。同时根据断面颗粒起动最小流速标准及相对暴露度的随机性,简化颗粒坡面位置和相对暴露度两因素,导出颗粒起动流速的简化公式,最后利用室内试验和工程实例验证了该公式的合理性。
中图分类号:
TU 452
[1] | 潘锐, 程桦, 王雷, 王凤云, 蔡毅, 曹广勇, 张朋, 张皓杰, . 巷道浅层破碎围岩锚注加固承载特性试验研究[J]. 岩土力学, 2020, 41(6): 1887-1898. |
[2] | 闫超萍, 龙志林, 周益春, 旷杜敏, 陈佳敏, . 钙质砂剪切特性的围压效应和粒径效应研究[J]. 岩土力学, 2020, 41(2): 581-591. |
[3] | 刘成禹, 陈博文, 罗洪林, 阮家椿, . 满流条件下管道破损诱发渗流侵蚀的试验研究[J]. 岩土力学, 2020, 41(1): 1-10. |
[4] | 张升, 乔春晖, 李希, 沈远, . 考虑级配多样性的颗分试验取样质量理论研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(7): 2555-2562. |
[5] | 王平, 朱永建, 余伟健, 任恒, 黄钟, . 软弱破碎围岩分次压实力学特性试验分析[J]. 岩土力学, 2019, 40(7): 2703-2712. |
[6] | 高青鹏, 曹 平, 王 飞, 王 柱. 压剪作用下多节理类岩试样力学性质及破坏判据[J]. 岩土力学, 2019, 40(3): 1013-1022. |
[7] | 李明玉, 孙文静. 黏土掺入生物炭后的持水特性及其影响机制[J]. 岩土力学, 2019, 40(12): 4722-4730. |
[8] | 费锁柱, 谭晓慧, 孙志豪, 杜林枫. 基于微结构模拟的土体自相关距离分析[J]. 岩土力学, 2019, 40(12): 4751-4758. |
[9] | 刘一飞, 郑东生, 杨 兵, 祝 兵, 孙明祥. 粒径及级配特性对土体渗透系数影响的细观模拟[J]. 岩土力学, 2019, 40(1): 403-412. |
[10] | 王 军, 胡惠丽, 刘飞禹, 蔡袁强, . 粒孔比对筋土界面直剪特性的影响[J]. 岩土力学, 2018, 39(S2): 115-122. |
[11] | 郭林坪,孔令伟,徐 超,杨爱武,. 厦门花岗岩残积土物理力学指标关联性定量表征初探[J]. , 2018, 39(S1): 175-180. |
[12] | 刘星志,刘小文,陈 铭,谷明晗. 基于3个不等粒径颗粒接触模型的土-水特征曲线[J]. , 2018, 39(2): 651-656. |
[13] | 杨 斌,徐曾和,杨天鸿,杨 鑫,师文豪, . 高水力梯度条件下颗粒堆积型多孔介质渗流规律试验研究[J]. , 2018, 39(11): 4017-4024. |
[14] | 吴 琪,陈国兴,朱雨萌,周正龙,凌道盛,. 砂–粉混合料阈值细粒含量的确定[J]. , 2017, 38(S2): 107-115. |
[15] | 孙运江,左建平,李玉宝,刘存辉,李彦红,史 月,. 邢东矿深部带压开采导水裂隙带微震监测及突水机制分析[J]. , 2017, 38(8): 2335-2342. |
|