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全风化花岗岩突水通道扩展的颗粒起动流速研究

发布时间:2018-05-11 05:00

  本文选题:全风化花岗岩 + 突水通道 ; 参考:《岩土力学》2017年04期


【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。
[Abstract]:Water inrush and mud outburst is a common geological hazard in the construction of water-rich, fully weathered granite tunnel. The loss of formation particles is the key factor leading to the expansion of water inrush channel, and the critical condition for the loss is that the particle reaches the starting velocity. Considering the effect of water scour and soil adhesion, the critical starting conditions of the particles are derived by analyzing the three-dimensional force on the cross section of the water inrush passage, and the particle size and the slope position of the particles are established. The particle starting velocity function of relative exposure three factors is analyzed and the effect of the above three factors on the starting velocity is analyzed by numerical method. The calculation and analysis show that the starting velocity decreases first and then increases with the increase of particle size, and the starting velocity of particles at different slope positions of channel section shows obvious symmetry, and the starting velocity increases with the increase of relative exposure degree as a whole. The sensitivity of three factors to the starting velocity of particles was studied by orthogonal test. It was found that the particle size had the most significant effect on the starting velocity. At the same time, according to the minimum velocity standard and the randomness of relative exposure, the simplified formula of particle starting velocity is derived by simplifying the two factors of particle slope position and relative exposure. Finally, the rationality of the formula is verified by laboratory tests and engineering examples.
【作者单位】: 中国科学院武汉岩土力学研究所岩土力学与工程国家重点实验室;中国科学院大学;山东大学岩土与结构工程研究中心;
【基金】:国家重点基础研究发展计划973项目研究课题(No.2013CB036006) 国家自然科学基金(No.51379200,No.51225902)~~
【分类号】:U456.33

【参考文献】

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2 张士川;郭惟嘉;孙文斌;李扬杨;王海龙;;深部开采隐伏构造扩展活化及突水试验研究[J];岩土力学;2015年11期

3 周运祥;;富水隧道全风化花岗岩和蚀变大理岩段涌水涌砂加固治理技术[J];铁道标准设计;2015年06期

4 贾恺;曹洪;李兴华;;双层堤基管涌通道扩展机制和计算方法研究[J];岩石力学与工程学报;2013年11期

5 于洪丹;陈卫忠;郭小红;贾善坡;曹俊杰;梁巍;;厦门海底隧道强风化花岗岩力学特性研究[J];岩石力学与工程学报;2010年02期

6 韩其为;胡春宏;;50年来泥沙研究所主要研究进展[J];中国水利水电科学研究院学报;2008年03期

7 窦国仁;再论泥沙起动流速[J];泥沙研究;1999年06期

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【共引文献】

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4 郭选英;王秀玲;孙东坡;;再生离子交换树脂主要物理及力学特性试验研究[J];华北水利水电大学学报(自然科学版);2017年02期

5 周文;;富水风化花岗岩隧道帷幕注浆技术研究[J];公路交通科技(应用技术版);2017年04期

6 范力阳;陈国平;马洪蛟;李庆银;;水压力对黏性原状土起动流速影响的试验研究[J];长江科学院院报;2017年04期

7 陈松;陈剑;乔春生;;四川省屏山县新安镇红土滑坡滑带土抗剪强度参数反演分析[J];气象与减灾研究;2017年01期

8 梁发云;彭君;杨昕;;桥墩基础局部冲刷抛石防护性能波流水槽试验研究[J];结构工程师;2017年01期

9 张华宾;陈帅;张顷顷;王来贵;;风化花岗岩单轴损伤力学特性试验研究[J];水利与建筑工程学报;2017年01期

10 刘金泉;杨典森;陈卫忠;袁敬强;李长俊;亓宪寅;;全风化花岗岩突水通道扩展的颗粒起动流速研究[J];岩土力学;2017年04期

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3 柴喜林;隧道初步设计阶段风险评估研究[D];中南大学;2012年

【二级参考文献】

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3 施龙青;谭希鹏;王娟;季小凯;牛超;徐东晶;;基于PCA_Fuzzy_PSO_SVC的底板突水危险性评价[J];煤炭学报;2015年01期

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5 李致宇;王明玉;赵建辉;王慧芳;;三维裂隙渗流模拟中裂隙对相交判断过程的优化[J];煤炭学报;2014年11期

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3 府仁寿,卢永清,陈稚聪;轻质沙的起动流速[J];泥沙研究;1994年01期

4 何文社,方铎,雷孝章,李昌志,郭志学;均匀沙起动流速研究[J];人民长江;2002年05期

5 陈小莉,马吉明;受漩涡作用的水下块石的起动流速[J];清华大学学报(自然科学版);2005年03期

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4 张帅帅;非均匀粉砂起动及输移特性研究[D];重庆交通大学;2013年



本文编号:1872503

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