岩土力学 ›› 2020, Vol. 41 ›› Issue (1): 1-10.doi: 10.16285/j.rsm.2019.1852
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刘成禹1, 2,陈博文1,罗洪林1,阮家椿1
LIU Cheng-yu1, 2, CHEN Bo-wen1, LUO Hong-lin1, RUAN Jia-chun1
摘要: 针对富水砂层中地下管道破损诱发地面沉降的问题,设计了一套可视化试验装置,对骨架粒径d90 =1.45~8.45 mm的11种砂土样、5种满流流速下土体渗流侵蚀诱发地表沉降的规律进行了研究。研究表明:(1)管道破损诱发的土体渗流侵蚀有3种模式,分别为:只突水无沉降、形成土拱并发生沉降和溃砂沉降;(2)土体骨架粒径、破损口尺寸、厚跨比是决定土体产生何种渗流侵蚀模式的主要因素,满流流速主要影响土体沉降范围;(3)管道破损口上方土体形成土拱或溃砂时,土体骨架粒径d90与厚跨比r的关系为:当8.0≥r≥4.2时,d90随r的增大呈抛物线下降;当12.5≥r≥8.0时,d90保持不变;(4)管道破损口上方土体形成土拱或溃砂时,流速为0的初始沉降半径、沉降深度由破损口直径D与土体平均粒径d50的比值(D/d50)决定;沉降半径、沉降深度均随满流流速的增大而线性增大;形成土拱时,沉降半径、沉降深度随流速增大的扩展速度(VL、VH)与D/d50呈对数关系;溃砂时,沉降半径随流速增大的扩展速度VL规律如下:当23.0≥D/d50≥6.0时,VL随D/d50的增加而线性增大,当42.0≥D/d50≥23.0时,VL随D/d50的增大呈对数减小。
中图分类号:
[1] | 王珂, 盛金昌, 郜会彩, 田晓丹, 詹美礼, 罗玉龙, . 应力−渗流侵蚀耦合作用下粗糙裂隙渗流特性研究[J]. 岩土力学, 2020, 41(S1): 30-40. |
[2] | 李任融, 孔纲强, 杨庆, 孙广超. 流速对桩−筏基础中能量桩换热效率 与热力耦合特性影响研究[J]. 岩土力学, 2020, 41(S1): 264-270. |
[3] | 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. |
[4] | 周恩全, 宗之鑫, 王琼, 陆建飞, 左熹. 橡胶-粉土轻质混合土中管道动力响应特性[J]. 岩土力学, 2020, 41(4): 1388-1395. |
[5] | 徐进, 王少伟, 杨伟涛. 水位变化下可压缩土层的黏弹性耦合变形分析[J]. 岩土力学, 2020, 41(3): 1065-1073. |
[6] | 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. |
[7] | 贺志军, 雷皓程, 夏张琦, 赵炼恒. 多层软土地基中单桩沉降与内力位移分析[J]. 岩土力学, 2020, 41(2): 655-666. |
[8] | 刘忠玉, 夏洋洋, 张家超, 朱新牧. 考虑Hansbo渗流的饱和黏土 一维弹黏塑性固结分析[J]. 岩土力学, 2020, 41(1): 11-22. |
[9] | 张治国, 李胜楠, 张成平, 王志伟, . 考虑地下水位升降影响的盾构施工诱发地层 变形和衬砌响应分析[J]. 岩土力学, 2019, 40(S1): 281-296. |
[10] | 卢谅, 石通辉, 杨东, . 置换减载与加筋复合处理方法对路基不 均匀沉降控制效果研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(9): 3474-3482. |
[11] | 张治国, 黄茂松, 杨 轩, . 基于衬砌长期渗漏水影响的隧道施工扰动 诱发超孔隙水压消散及地层固结沉降解[J]. 岩土力学, 2019, 40(8): 3135-3144. |
[12] | 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. |
[13] | 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. |
[14] | 杜文, 王永红, 李利, 朱连臣, 朱浩天, 王有旗, . 双层车站密贴下穿既有隧道案例分析及 隧道沉降变形特征[J]. 岩土力学, 2019, 40(7): 2765-2773. |
[15] | 黄大维, 周顺华, 冯青松, 罗锟, 雷晓燕, 许有俊, . 地表均布超载作用下盾构隧道上覆土层 竖向土压力转移分析[J]. 岩土力学, 2019, 40(6): 2213-2220. |
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