近年來水力管線漏損引發(fā)的路面塌陷事故屢屢發(fā)生,己經(jīng)成為城市安全領域備受關注的熱點問題。為了防止地下水力管線滲漏后帶來一系列影響人們生命和財產(chǎn)安全的隱患,就需要深入研究水力管線滲漏后對周圍土體的影響。本文對水力管線破損滲漏后,在不同水力條件下水土相互作用侵蝕范圍不斷擴展最終成洞塌陷的過程進行研究。采用室內(nèi)模型試驗和理論分析相結合的方法在明確了砂土侵蝕成洞機理的基礎上提出了侵蝕坑計算模型,為城市地面塌陷控制與決策提供科學依據(jù)。主要工作內(nèi)容如下:首先,通過顆粒分析試驗、相對密度試驗、直接剪切試驗和滲透試驗獲得了試驗所用砂土的基本物理力學參數(shù),為模型試驗和理論分析提供依據(jù),并且針對最易發(fā)生滲透破壞的破損口位置管道上方進行模擬,設計了一種砂水流失可視化試驗系統(tǒng)裝置,可以清楚的觀察到整個砂土侵蝕成洞發(fā)育過程。之后,通過15組室內(nèi)模型試驗研究水力條件、土體級配、土體密實度和土層厚度等因素對最終侵蝕坑幾何尺寸、水位變化、砂土流失量和流失速率的影響。通過對試驗現(xiàn)象進行總結描述,對試驗結果進行對比分析,將砂土的破壞模式概括成兩類:一類是在地表以下形成隱蔽的土洞,土洞的形成可能伴隨著多次成拱;另一類由地表最... 

【文章來源】： 王堉眾 山東建筑大學

【文章頁數(shù)】：70 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

西寧市城中區(qū)地面塌陷

山東建筑大學碩士學位論文-2-經(jīng)相關單位及多方專家現(xiàn)場調(diào)查，確定為一條九十年代初東西向的陶土雨水管因沉降斷裂，地下土方流失所致。圖1.1西寧市城中區(qū)地面塌陷圖1.2中山市東苑路地面塌陷圖1.3昆明市交叉口地面塌陷圖1.4濟南市交叉口地面塌陷隨著城市建設的飛速發(fā)展，基礎設施建設大量增加，特別是地鐵建設和地下綜合管廊建設等地下空間的開發(fā)利用都有可能引發(fā)地面塌陷事故。據(jù)中國城市規(guī)劃協(xié)會地下管線專業(yè)委員會和北京地下管線綜合管理研究中心共同發(fā)布的《2018年10月-2019年9月全國地下管線事故分析報告》，2018年10月-2019年9月，中國內(nèi)地共發(fā)生過142起有公開報道的地面塌陷事故，主要發(fā)生在河南盛山東省和廣東省，這意味平均每隔兩天半就會發(fā)生1起，其中各類地下管線破壞事故占比情況如圖1.5所示，可以看到由于水力管線破壞導致的地面塌陷占半數(shù)以上。由于該問題的普遍性，水力管線的滲漏導致地面塌陷災害事故己經(jīng)在城市安全領域得到廣泛關注。為了排除地下水力管線滲漏帶來的城市安全隱患，有效控制因水力管線滲漏引發(fā)的安全事故的發(fā)生，就需要深入研究水力管線滲漏后對周圍土體的影響。因此本文對不同水力條件下砂土侵蝕成洞機理的研究將加深對管線滲漏作用下城市地面突發(fā)性塌陷的認識。

山東建筑大學碩士學位論文-2-經(jīng)相關單位及多方專家現(xiàn)場調(diào)查，確定為一條九十年代初東西向的陶土雨水管因沉降斷裂，地下土方流失所致。圖1.1西寧市城中區(qū)地面塌陷圖1.2中山市東苑路地面塌陷圖1.3昆明市交叉口地面塌陷圖1.4濟南市交叉口地面塌陷隨著城市建設的飛速發(fā)展，基礎設施建設大量增加，特別是地鐵建設和地下綜合管廊建設等地下空間的開發(fā)利用都有可能引發(fā)地面塌陷事故。據(jù)中國城市規(guī)劃協(xié)會地下管線專業(yè)委員會和北京地下管線綜合管理研究中心共同發(fā)布的《2018年10月-2019年9月全國地下管線事故分析報告》，2018年10月-2019年9月，中國內(nèi)地共發(fā)生過142起有公開報道的地面塌陷事故，主要發(fā)生在河南盛山東省和廣東省，這意味平均每隔兩天半就會發(fā)生1起，其中各類地下管線破壞事故占比情況如圖1.5所示，可以看到由于水力管線破壞導致的地面塌陷占半數(shù)以上。由于該問題的普遍性，水力管線的滲漏導致地面塌陷災害事故己經(jīng)在城市安全領域得到廣泛關注。為了排除地下水力管線滲漏帶來的城市安全隱患，有效控制因水力管線滲漏引發(fā)的安全事故的發(fā)生，就需要深入研究水力管線滲漏后對周圍土體的影響。因此本文對不同水力條件下砂土侵蝕成洞機理的研究將加深對管線滲漏作用下城市地面突發(fā)性塌陷的認識。

【參考文獻】：
期刊論文
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[5]上海地區(qū)由管線滲漏引發(fā)地而塌陷數(shù)值模擬研究[J]. 付棟,蔡劍韜,張海.  巖土工程技術. 2018(04)
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[8]我國巖溶地面塌陷研究進展與展望[J]. 羅小杰,沈建.  中國巖溶. 2018(01)
[9]盾構埋深對軟土土拱效應影響分析[J]. 徐偉忠,劉樹佳,廖少明.  地下空間與工程學報. 2017(S1)
[10]探地雷達識別管線滲漏病害的試驗研究[J]. 李方震,沈宇鵬,黃樂藝,褚滿帥.  城市地質(zhì). 2017(01)

博士論文
[1]城市地下工程漏水漏砂災害演化機理的試驗與理論研究[D]. 戴軒.天津大學 2016
[2]城市排水系統(tǒng)地下水入滲及土壤侵蝕問題研究[D]. 郭帥.浙江大學 2012

碩士論文
[1]土拱效應敏感度實驗及數(shù)值模擬研究[D]. 李進.山東大學 2017
[2]水侵城市土質(zhì)路基地面塌陷機理的研究[D]. 袁鵬.中國礦業(yè)大學 2014
[3]基坑復合支護結構的樁土相互作用與土拱效應研究[D]. 管玉坤.北京工業(yè)大學 2010



本文編號：2934526