本文關(guān)鍵詞：地下工程漏水漏砂災(zāi)害發(fā)展過程的試驗(yàn)研究及數(shù)值模擬

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【摘要】：針對富水砂層中地下工程經(jīng)常出現(xiàn)的漏水漏砂引發(fā)的災(zāi)害問題,設(shè)計(jì)一種可以改變縫隙寬度的砂、水滲漏可視化試驗(yàn)裝置,對骨架粒徑D90在0.4~4.1 mm范圍內(nèi)的5種砂土,研究地下水位以下砂土自不同寬度縫隙中漏出時(shí)的水土流失及演化規(guī)律,提出土體流失引發(fā)災(zāi)害的臨界縫隙寬度。利用顆粒流和計(jì)算流體力學(xué)耦合的方法(PFC-CFD方法),對試驗(yàn)進(jìn)行細(xì)觀模擬,研究災(zāi)害演化過程中的土顆粒應(yīng)力鏈和縫隙兩側(cè)結(jié)構(gòu)受力的發(fā)展變化情況。試驗(yàn)和數(shù)值模擬結(jié)果表明:當(dāng)縫寬超過臨界縫隙寬度后,土體將大量流失;水土流失過程中形成的破壞面在縫隙附近可以用二次曲面很好地表征;隨著縫寬的增大,流失的砂水混合物中的體積含砂率逐漸增加;漏水、漏砂過程是一個(gè)應(yīng)力拱不斷建立、破壞的連續(xù)變化過程,縫隙兩側(cè)結(jié)構(gòu)受力的波動反映了土拱的形成與破壞。
【作者單位】： 天津大學(xué)濱海土木工程結(jié)構(gòu)與安全教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室;天津大學(xué)水利工程仿真與安全國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室;
【關(guān)鍵詞】： 土力學(xué) 土拱 漏砂 臨界縫隙寬度 模型試驗(yàn) 災(zāi)害
【基金】：國家重點(diǎn)基礎(chǔ)研究發(fā)展計(jì)劃(973)項(xiàng)目(2010CB732106)
【分類號】：TU411
【正文快照】： 1引言地下工程大多數(shù)事故是由于水土的流失引起的。例如,原蘇聯(lián)圣彼得堡地鐵1號線從1975年投入運(yùn)營開始,“森林”站到“英勇廣場”站之間的下線隧道不斷間歇性涌水涌砂,直至1995年12月3日,下線隧道由于變形過大,引起管片張開量過大,大量水、砂通過管片間縫隙涌入隧道,最終引起

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本文編號：687390