不同水力条件下砂土侵蚀成洞机理研究
发布时间：2020-12-23 23:24
近年来水力管线漏损引发的路面塌陷事故屡屡发生,己经成为城市安全领域备受关注的热点问题。为了防止地下水力管线渗漏后带来一系列影响人们生命和财产安全的隐患,就需要深入研究水力管线渗漏后对周围土体的影响。本文对水力管线破损渗漏后,在不同水力条件下水土相互作用侵蚀范围不断扩展最终成洞塌陷的过程进行研究。采用室内模型试验和理论分析相结合的方法在明确了砂土侵蚀成洞机理的基础上提出了侵蚀坑计算模型,为城市地面塌陷控制与决策提供科学依据。主要工作内容如下:首先,通过颗粒分析试验、相对密度试验、直接剪切试验和渗透试验获得了试验所用砂土的基本物理力学参数,为模型试验和理论分析提供依据,并且针对最易发生渗透破坏的破损口位置管道上方进行模拟,设计了一种砂水流失可视化试验系统装置,可以清楚的观察到整个砂土侵蚀成洞发育过程。之后,通过15组室内模型试验研究水力条件、土体级配、土体密实度和土层厚度等因素对最终侵蚀坑几何尺寸、水位变化、砂土流失量和流失速率的影响。通过对试验现象进行总结描述,对试验结果进行对比分析,将砂土的破坏模式概括成两类:一类是在地表以下形成隐蔽的土洞,土洞的形成可能伴随着多次成拱;另一类由地表最...
【文章来源】： 王堉众 山东建筑大学
【文章页数】：70 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
西宁市城中区地面塌陷
山东建筑大学硕士学位论文-2-经相关单位及多方专家现场调查，确定为一条九十年代初东西向的陶土雨水管因沉降断裂，地下土方流失所致。图1.1西宁市城中区地面塌陷图1.2中山市东苑路地面塌陷图1.3昆明市交叉口地面塌陷图1.4济南市交叉口地面塌陷随着城市建设的飞速发展，基础设施建设大量增加，特别是地铁建设和地下综合管廊建设等地下空间的开发利用都有可能引发地面塌陷事故。据中国城市规划协会地下管线专业委员会和北京地下管线综合管理研究中心共同发布的《2018年10月-2019年9月全国地下管线事故分析报告》，2018年10月-2019年9月，中国内地共发生过142起有公开报道的地面塌陷事故，主要发生在河南盛山东省和广东省，这意味平均每隔两天半就会发生1起，其中各类地下管线破坏事故占比情况如图1.5所示，可以看到由于水力管线破坏导致的地面塌陷占半数以上。由于该问题的普遍性，水力管线的渗漏导致地面塌陷灾害事故己经在城市安全领域得到广泛关注。为了排除地下水力管线渗漏带来的城市安全隐患，有效控制因水力管线渗漏引发的安全事故的发生，就需要深入研究水力管线渗漏后对周围土体的影响。因此本文对不同水力条件下砂土侵蚀成洞机理的研究将加深对管线渗漏作用下城市地面突发性塌陷的认识。
山东建筑大学硕士学位论文-2-经相关单位及多方专家现场调查，确定为一条九十年代初东西向的陶土雨水管因沉降断裂，地下土方流失所致。图1.1西宁市城中区地面塌陷图1.2中山市东苑路地面塌陷图1.3昆明市交叉口地面塌陷图1.4济南市交叉口地面塌陷随着城市建设的飞速发展，基础设施建设大量增加，特别是地铁建设和地下综合管廊建设等地下空间的开发利用都有可能引发地面塌陷事故。据中国城市规划协会地下管线专业委员会和北京地下管线综合管理研究中心共同发布的《2018年10月-2019年9月全国地下管线事故分析报告》，2018年10月-2019年9月，中国内地共发生过142起有公开报道的地面塌陷事故，主要发生在河南盛山东省和广东省，这意味平均每隔两天半就会发生1起，其中各类地下管线破坏事故占比情况如图1.5所示，可以看到由于水力管线破坏导致的地面塌陷占半数以上。由于该问题的普遍性，水力管线的渗漏导致地面塌陷灾害事故己经在城市安全领域得到广泛关注。为了排除地下水力管线渗漏带来的城市安全隐患，有效控制因水力管线渗漏引发的安全事故的发生，就需要深入研究水力管线渗漏后对周围土体的影响。因此本文对不同水力条件下砂土侵蚀成洞机理的研究将加深对管线渗漏作用下城市地面突发性塌陷的认识。
【参考文献】：
期刊论文
[1]满流条件下管道破损诱发渗流侵蚀的试验研究[J]. 刘成禹,陈博文,罗洪林,阮家椿. 岩土力学. 2020(01)
[2]煤矿采空区地面塌陷的防治措施[J]. 李吉奎. 化工设计通讯. 2019(01)
[3]土洞演化过程中路基变形的响应分析[J]. 何忠明,杨煜,曾新发,刘森峙. 中南大学学报(自然科学版). 2018(12)
[4]枣庄老城区浅层采矿塌陷地质灾害治理[J]. 王凡勇. 地质装备. 2018(04)
[5]上海地区由管线渗漏引发地而塌陷数值模拟研究[J]. 付栋,蔡剑韬,张海. 岩土工程技术. 2018(04)
[6]考虑岩土材料变形时空非均匀特征的DSCM快速分析方法[J]. 李元海,唐晓杰. 岩土工程学报. 2018(09)
[7]间断级配砂土中管线破损引起的渗流侵蚀模型试验[J]. 张冬梅,杜伟伟,高程鹏. 岩土工程学报. 2018(11)
[8]我国岩溶地面塌陷研究进展与展望[J]. 罗小杰,沈建. 中国岩溶. 2018(01)
[9]盾构埋深对软土土拱效应影响分析[J]. 徐伟忠,刘树佳,廖少明. 地下空间与工程学报. 2017(S1)
[10]探地雷达识别管线渗漏病害的试验研究[J]. 李方震,沈宇鹏,黄乐艺,褚满帅. 城市地质. 2017(01)
博士论文
[1]城市地下工程漏水漏砂灾害演化机理的试验与理论研究[D]. 戴轩.天津大学 2016
[2]城市排水系统地下水入渗及土壤侵蚀问题研究[D]. 郭帅.浙江大学 2012
硕士论文
[1]土拱效应敏感度实验及数值模拟研究[D]. 李进.山东大学 2017
[2]水侵城市土质路基地面塌陷机理的研究[D]. 袁鹏.中国矿业大学 2014
[3]基坑复合支护结构的桩土相互作用与土拱效应研究[D]. 管玉坤.北京工业大学 2010
本文编号：2934526
【文章来源】： 王堉众 山东建筑大学
【文章页数】：70 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
西宁市城中区地面塌陷
山东建筑大学硕士学位论文-2-经相关单位及多方专家现场调查，确定为一条九十年代初东西向的陶土雨水管因沉降断裂，地下土方流失所致。图1.1西宁市城中区地面塌陷图1.2中山市东苑路地面塌陷图1.3昆明市交叉口地面塌陷图1.4济南市交叉口地面塌陷随着城市建设的飞速发展，基础设施建设大量增加，特别是地铁建设和地下综合管廊建设等地下空间的开发利用都有可能引发地面塌陷事故。据中国城市规划协会地下管线专业委员会和北京地下管线综合管理研究中心共同发布的《2018年10月-2019年9月全国地下管线事故分析报告》，2018年10月-2019年9月，中国内地共发生过142起有公开报道的地面塌陷事故，主要发生在河南盛山东省和广东省，这意味平均每隔两天半就会发生1起，其中各类地下管线破坏事故占比情况如图1.5所示，可以看到由于水力管线破坏导致的地面塌陷占半数以上。由于该问题的普遍性，水力管线的渗漏导致地面塌陷灾害事故己经在城市安全领域得到广泛关注。为了排除地下水力管线渗漏带来的城市安全隐患，有效控制因水力管线渗漏引发的安全事故的发生，就需要深入研究水力管线渗漏后对周围土体的影响。因此本文对不同水力条件下砂土侵蚀成洞机理的研究将加深对管线渗漏作用下城市地面突发性塌陷的认识。
山东建筑大学硕士学位论文-2-经相关单位及多方专家现场调查，确定为一条九十年代初东西向的陶土雨水管因沉降断裂，地下土方流失所致。图1.1西宁市城中区地面塌陷图1.2中山市东苑路地面塌陷图1.3昆明市交叉口地面塌陷图1.4济南市交叉口地面塌陷随着城市建设的飞速发展，基础设施建设大量增加，特别是地铁建设和地下综合管廊建设等地下空间的开发利用都有可能引发地面塌陷事故。据中国城市规划协会地下管线专业委员会和北京地下管线综合管理研究中心共同发布的《2018年10月-2019年9月全国地下管线事故分析报告》，2018年10月-2019年9月，中国内地共发生过142起有公开报道的地面塌陷事故，主要发生在河南盛山东省和广东省，这意味平均每隔两天半就会发生1起，其中各类地下管线破坏事故占比情况如图1.5所示，可以看到由于水力管线破坏导致的地面塌陷占半数以上。由于该问题的普遍性，水力管线的渗漏导致地面塌陷灾害事故己经在城市安全领域得到广泛关注。为了排除地下水力管线渗漏带来的城市安全隐患，有效控制因水力管线渗漏引发的安全事故的发生，就需要深入研究水力管线渗漏后对周围土体的影响。因此本文对不同水力条件下砂土侵蚀成洞机理的研究将加深对管线渗漏作用下城市地面突发性塌陷的认识。
【参考文献】：
期刊论文
[1]满流条件下管道破损诱发渗流侵蚀的试验研究[J]. 刘成禹,陈博文,罗洪林,阮家椿. 岩土力学. 2020(01)
[2]煤矿采空区地面塌陷的防治措施[J]. 李吉奎. 化工设计通讯. 2019(01)
[3]土洞演化过程中路基变形的响应分析[J]. 何忠明,杨煜,曾新发,刘森峙. 中南大学学报(自然科学版). 2018(12)
[4]枣庄老城区浅层采矿塌陷地质灾害治理[J]. 王凡勇. 地质装备. 2018(04)
[5]上海地区由管线渗漏引发地而塌陷数值模拟研究[J]. 付栋,蔡剑韬,张海. 岩土工程技术. 2018(04)
[6]考虑岩土材料变形时空非均匀特征的DSCM快速分析方法[J]. 李元海,唐晓杰. 岩土工程学报. 2018(09)
[7]间断级配砂土中管线破损引起的渗流侵蚀模型试验[J]. 张冬梅,杜伟伟,高程鹏. 岩土工程学报. 2018(11)
[8]我国岩溶地面塌陷研究进展与展望[J]. 罗小杰,沈建. 中国岩溶. 2018(01)
[9]盾构埋深对软土土拱效应影响分析[J]. 徐伟忠,刘树佳,廖少明. 地下空间与工程学报. 2017(S1)
[10]探地雷达识别管线渗漏病害的试验研究[J]. 李方震,沈宇鹏,黄乐艺,褚满帅. 城市地质. 2017(01)
博士论文
[1]城市地下工程漏水漏砂灾害演化机理的试验与理论研究[D]. 戴轩.天津大学 2016
[2]城市排水系统地下水入渗及土壤侵蚀问题研究[D]. 郭帅.浙江大学 2012
硕士论文
[1]土拱效应敏感度实验及数值模拟研究[D]. 李进.山东大学 2017
[2]水侵城市土质路基地面塌陷机理的研究[D]. 袁鹏.中国矿业大学 2014
[3]基坑复合支护结构的桩土相互作用与土拱效应研究[D]. 管玉坤.北京工业大学 2010
本文编号：2934526
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