交通荷载下城市路面塌陷问题的试验研究

发布时间：2021-09-30 18:00

　　地下管线渗漏与交通荷载是引起城市道路塌陷的重要原因。本文采用8组室内缩尺模型试验,考虑了荷载类型、管线埋深、管线与流失通道间距、管线与流失通道相对位置和流失通道形成时间等因素,研究了管线渗漏引起的路面坍塌问题。试验结果表明:当流失通道形成较晚时下伏侵蚀空洞呈球形,其余情况下侵蚀空洞形状皆为漏斗形;仅有静荷载作用时,达到最终破坏的时间比仅有动荷载作用时要长;较小的动荷载,能增加渗漏管线上方土体的稳定性,而较大的动荷载则加快了路面塌陷过程;随着流失通道形成时间的增加,形成侵蚀空洞尺寸就越大,地表越容易塌陷;随着流失通道与管线的间距增加,最终路面破坏时长也增加;位于管线上方的土层厚度越大,地下空洞尺寸和地表沉降就越小。 

【文章来源】：地下空间与工程学报. 2020,16(04)北大核心CSCD

【文章页数】：8 页

【部分图文】：

模型箱示意图

本文试验主要考虑载荷类型及大小、管线埋深、流失通道与管线之间的距离及相对位置以及流失通道形成时间对路面塌陷破坏演化规律的影响，共计8组工况，具体试验方案如表1。根据相似比原理取动荷载加载频率皆为16 Hz，通过预埋在土层中的PVC管来模拟地下管线，PVC管直径为50 mm，表面开有小孔，模型试验布置如图2所示。试验具体步骤为:(1)采集所需同样，并烘干、粉碎过筛;(2)装配供水系统;(3)箱内放土，控制土的含水率在14%，误差不超过0.5%;(4)安装激振器，并检查连接的可靠性;(5)安放PVC管线;(6)数据采集及记录试验过程。

本节对各工况下管线渗漏引起的土体破坏演化过程进行描述，并给出工况2(静荷载+动荷载)条件下土体演化各阶段的试验图片。各工况下试验结束时的最终破坏形态如图3所示。各工况试验过程及现象具体描述如下:

【参考文献】：
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博士论文
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本文编号：3416383