【摘 要】
：
为了揭示上海市浅部砂层中因管道渗漏引发地面塌陷灾害的发展过程,采用离散元和计算流体力学(DEM-CFD)耦合的方法,对不同地下水位、不同地层中的管道发生渗漏后引发地层变形规律及水土流失规律进行研究.研究结果表明;富水粉砂层管道渗漏过程中,土体从漏点开始逐步流失,地层变形逐步向地表发展;管道渗漏过程中,地表沉降主要受影响范围为2～3倍漏点埋深;漏水流量经历快速增加进而趋于稳定的过程中,土体损失率随着渗漏时间线性发展;低地下水位时渗漏引发的地层位移发展要显著慢于高地下水位的情况;渗漏发生时,控制地下水位、改良
【机 构】
：
上海市地矿工程勘察(集团)有限公司,上海200072;中国民航大学交通科学与工程学院,天津300300
论文部分内容阅读
为了揭示上海市浅部砂层中因管道渗漏引发地面塌陷灾害的发展过程,采用离散元和计算流体力学(DEM-CFD)耦合的方法,对不同地下水位、不同地层中的管道发生渗漏后引发地层变形规律及水土流失规律进行研究.研究结果表明;富水粉砂层管道渗漏过程中,土体从漏点开始逐步流失,地层变形逐步向地表发展;管道渗漏过程中,地表沉降主要受影响范围为2～3倍漏点埋深;漏水流量经历快速增加进而趋于稳定的过程中,土体损失率随着渗漏时间线性发展;低地下水位时渗漏引发的地层位移发展要显著慢于高地下水位的情况;渗漏发生时,控制地下水位、改良土体性质是控制渗漏引发变形的重要手段.研究成果对管道渗漏引发地面塌陷灾害的预测预防具有一定参考意义.
其他文献
不同于常规联络通道冻结工程,超长联络通道的设计与施工存在巨大差异.以福州市轨道交通2号线紫阳站—五里亭站区间超长联络通道及泵站工程为例(两隧道中心距65.8 m),系统介绍了复杂工况条件下超长联络设计与施工中的关键技术,包括:区间隧道与联络通道结构优化与调整、长距离水平钻孔试验与质量控制、冻结加固设计理念与主要技术参数、开挖前冻结效果评价、开挖构筑分段与过程管控、冻胀压力释放与后期融沉控制等方面.该工程已安全、顺利完成,开创了国内超长联络通道冻结工程的全新记录.其成功经验表明:超长联络通道采用双泵站结构、
地下连续墙的接头是基坑围护结构的薄弱部位之一,在施工中容易出现渗漏、夹泥、开裂等病害,危害基坑本身和周边环境的安全.为实现在基坑开挖前对病害进行检测,针对跨孔雷达检测方法展开了研究,分析了电磁波在地下连续墙内的传播特点,指出可采用零高差测量对病害进行快速定位,然后实施多高差测量确定病害的具分布形态.基于电磁波时域有限差分法,通过数值仿真模拟了跨孔雷达对地下连续墙接头渗漏、夹泥和开裂病害的探测,分析了各类病害的跨孔雷达数据特征.利用跨孔雷达方法对某地铁车站基坑地下连续墙进行探测试验,准确找出了地下连续墙接头
我国东南沿海地下水位普遍较高,位于该地区的筏形基础大都需要考虑基础抗浮问题.笔者研发了一种采用向底部空腔二次注浆扩孔形成扩底截面的扩底抗浮锚杆,在此基础上,就该装置的抗拔承载性状及荷载传递机理进行了现场试验研究,给出了实际应用的预期效果.测试结果表明,该装置在软土地基中扩孔效果良好,其承载性能显著优于普通锚杆.试验结果揭示了具有扩底截面的抗浮锚杆的轴向应力和剪应力分别随荷载水平和锚固深度变化的分布.相比较而言,扩底抗浮锚杆具有布置灵活,构造、受力合理等特点,可作为软土地区的基础抗浮设计的优选方案.
近年来公路隧道火灾发生频次逐年升高,由隧道失火诱发的非衬砌段隧道围岩稳定性及其安全问题需要重视.为研究开挖卸荷叠加火灾高温效应对隧道围岩物理力学特性的影响,开展了以卸荷损伤试样为对象的高温及三轴再加载试验,对比了高温后卸荷试样质量、波速及表观特征的差异性,分析了试样力学特性及其破坏特征随温度的变化规律.结论 如下:(1)高温作用后卸荷损伤试样力学特性劣化明显,温度荷载越大,试样峰值强度降低越多;(2)三轴再加载过程中,峰后应变与卸荷围压和温度关系密切,温度越高,峰后加速应变越大;(3)卸荷效应为高温改变试
地面临时堆载可能会使周围土体产生明显的沉降变形,进而对城市地下空间中的邻近既有隧道产生不利影响.理论解析法是评估地表超载对既有隧道影响的有效方法.目前的理论解析分析方法一般假定土体刚度沿既有隧道轴线方向为一定值,忽略了地面堆载引发的土体刚度衰减的影响.基于两阶段分析法提出了考虑纵向土体刚度衰减的地面堆载引发既有隧道变形计算模型.既有隧道被假定为搁置在Winkler地基上的Euler-Bernoulli梁.利用邓肯-张模型对地表堆载引发的土体非线性响应进行评估,并结合现场实测数据对模型的适用性进行验证.研究
楚雄-攀枝花天然气管道穿越G5京昆高速时,下穿涵洞采用顶管法施工.为研究天然气管涵顶管下穿对该高速公路安全的影响,在顶管施工对地表土体扰动机理分析的基础上,通过数值仿真,分析了顶管下穿施工引起操作坑和接收坑、顶管结构、管涵围岩以及高速公路路基路面的变形规律和受力特征.结果 表明,高速公路处于顶管施工的卸荷扰动区;顶管施工结束后,高速公路路基路面变形较小,满足变形控制要求;操作坑和接收坑、顶管等结构主应力值均小于钢筋混凝土设计强度标准值;在现有顶管施工设计参数下,若合理施工、及时监测、管理到位,则顶管下穿基
为了解决深埋老黄土隧道初期支护因围岩弱化挤压而破坏的现象,为隧道支护破坏整治提供依据,以阳山隧道出口深埋老黄土段为工程依托,对不同含水率下隧道变形规律进行了统计分析,然后综合采用变形反演、强度折减数值计算和实测支护内力规律对比的方法对初期支护的整体受力状态和受力规律进行了研究,最后通过数值计算对初期支护受力关键部位的破坏过程和破坏机理进行了分析.得到如下结论:(1)深埋老黄土隧道变形规律与围岩含水率相关,在围岩含水率低于老黄土塑限前,隧道的变形量小、稳定速度快、拱顶沉降大于水平收敛,含水率大于塑限后,隧道
近海风机大直径单桩在波浪的作用下承受水平循环荷载,并产生冲刷效应.采用一套可施加大周数循环荷栽的试验装置,探究砂土中冲刷深度与加载路径耦合作用下大直径单桩累积变形特性与位移预测模型.通过对试验结果归一化和回归分析,得到位移预测模型,其为循环次数的幂指数和初次循环累计位移两者的乘积.研究发现,幂指数受加载路径和冲刷深度的影响较小;初次循环累积位移由两个相互独立的参数决定,即荷载峰值和控制循环幅值的荷载类型.荷载峰值受冲刷深度影响,荷载类型与冲刷深度无耦合关系.试验得到的位移预测模型的幂指数和初次循环累积位移
以某矿下向分层胶结充填法采场发生大面积失稳事故为工程背景,通过分析地表及井下工程破坏情况得出采场顶板发生了“下部充填体散体冒落+上部充填体及覆岩整体陷落”的复合垮塌模式,并进行了理论计算验证.数值模拟研究结果表明,随着采场中采空进路数量的增加,各间柱上的垂向压力不断叠加,若有一个间柱因承压达到极限而失稳,压力便向周边间柱转移导致其他间柱失稳,进而引发“多米诺效应”式的间柱连锁失稳现象,空区顶板在拉应力作用下发生散块冒落,空区边缘部位在集中剪应力作用下发生整体剪切滑落,最终发生直通地表的大规模垮塌事件.结合
威荣地区套管变形问题突出,已成为制约该区块页岩气资源高效开发的瓶颈.通过对现场统计数据的分析,明确威荣地区套管变形与页岩性质及岩性分界面有关.并通过有限元数值模拟对页岩膨胀引起套管变形问题开展分析.研究结果表明:层理缝在液相作用下的层间膨胀导致页岩形变.考虑页岩膨胀应变后的套管外载荷急剧上升.不考虑页岩膨胀应变条件下的岩性分界面对套管外载荷影响有限,考虑页岩膨胀应变后的套管在岩性分界面处的应力集中现象显著增加.密集射孔将释放因页岩膨胀而导致的膨胀应力,是防治威荣地区套管变形问题的有效措施.