考虑渗流过程中细小颗粒流失诱发地表沉降分析

发布时间：2025-07-03 05:21

　　地下工程中水土流失常常诱发地表沉降,严重时甚至诱发地面塌陷,给人民财产和生命安全带来重大危害,但目前关于地下工程中细小颗粒流失诱发地表沉降的发展机制及其主要影响因素的研究并不多。对此,本文针对地下工程渗流过程中细小颗粒流失诱发的地表沉降问题,设计了一套可以改变涌口直径模拟水、砂涌出的可视化试验装置,对土体不同细颗粒含量、土体底部不同涌口直径、土体不同水力比降下细小颗粒流失诱发地表沉降的影响规律及其影响机理进行了研究。取得了如下研究成果:(1)当土体底部涌口为圆形时,因细小颗粒流失而诱发的地表沉降在平面上近似呈圆形,剖面上近似呈二次曲面,沉降形状可用沉降漏斗来表示,沉降范围可用沉降影响半径来代替;(2)当土体厚跨比在一定范围内、细颗粒含量小于某一数值时,地表会发生沉降,大于该数值后,土体会发生溃砂,且溃砂发生的临界细颗粒含量与土体厚跨比初始上升段呈抛物线关系,后保持水平;当土体厚跨比大于某一数值时,砂土中无论细颗粒含量多大,地表均不会发生沉降;当土体厚跨比小于另一数值时,砂土中无论细颗粒含量多小,土体均会发生溃砂;当地表沉降受土体厚跨比和土体细颗粒含量共同作用时,若土体厚跨比不变细颗粒含量...

【文章页数】：93 页

【学位级别】：硕士

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中文摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 引言
    1.2 渗流过程中细小颗粒流失诱发地表沉降的概念
    1.3 国内外研究现状
        1.3.1 土体渗流诱发地表沉降的研究现状
        1.3.2 细小颗粒流失的研究现状
        1.3.3 水、砂突涌的研究现状
    1.4 研究内容和技术路线
第二章 模型试验装置设计
    2.1 引言
    2.2 试验目的
    2.3 试验土样
    2.4 模型试验装置设计
        2.4.1 模型箱尺寸的确定
        2.4.2 模型试验装置设计
    2.5 试验方法
    2.6 试验内容
    2.7 本章小结
第三章 土体中细颗粒含量对地表沉降的影响研究
    3.1 引言
    3.2 地表沉降的特点
    3.3 不同厚跨比下的临界细颗粒含量
        3.3.1 不同厚跨比下地表沉降现象的描述
        3.3.2 土体厚跨比与临界细颗粒含量的关系
        3.3.3 本节小结
    3.4 土体细颗粒含量对地表沉降的影响
        3.4.1 不同细颗粒含量下的地表沉降规律
        3.4.2 地表沉降范围随细颗粒含量的变化机理
        3.4.3 本节小结
    3.5 临界细颗粒含量与溃砂下的沉降曲线关系
        3.5.1 沉降曲线对比分析
        3.5.2 沉降破坏角对比分析
        3.5.3 本节小结
    3.6 本章小结
第四章 涌口直径与水力比降对地表沉降的影响研究
    4.1 引言
    4.2 土体底部涌口直径对地表沉降的影响
        4.2.1 不同涌口直径下的地表沉降规律
        4.2.2 地表沉降范围随涌口直径的变化机理
        4.2.3 本节小结
    4.3 土体水力比降对地表沉降的影响
        4.3.1 不同水力比降下的地表沉降规律
        4.3.2 地表沉降范围随水力比降的变化机理
        4.3.3 本节小结
    4.4 本章小结
结论与展望
    结论
    展望
参考文献
致谢
个人简历
在校期间发表的学术论文



本文编号：4055836