地下管道破损诱发沉降的预测模型及试验验证

作     者：刘成禹 陈博文 林炜 罗洪林 LIU Cheng-yu;CHEN Bo-wen;LIN Wei;LUO Hong-lin

作者机构：福州大学环境与资源学院福建福州350116 地质工程福建省高校工程研究中心福建福州350116 

基　　金：国家自然科学基金项目(41272300) 中铁隧道局集团有限公司科技创新重点项目(2018-53) 

出 版 物：《岩土工程学报》 (Chinese Journal of Geotechnical Engineering)

年 卷 期：2021年第43卷第3期

页      码：416-424页

摘      要：设计了一套富水砂层中管道破损诱发地面沉降的试验系统,对骨架粒径d90=1.45~8.45 mm的11种土样,在6种渗透比降和管道满流流速下,土体渗流侵蚀诱发地面沉降的规律进行了研究。在此基础上,提出了地下管道破损诱发地面沉降的预测模型。研究表明:(1)富水砂层中管道破损是否会诱发沉降,主要由土体骨架粒径d90、破损口直径D和厚跨比hs/D决定;发生沉降的土体骨架粒径d90最大值,需同时满足破损口直径D和厚跨比hs/D两个条件,并取两者中的较小值;(2)富水砂层中管道破损诱发沉降的区域平面上呈圆形、剖面上呈倒置三角形,坡面角与土体饱和内摩擦角接近;沉降区顶面半径和沉降深度随满流流速u和渗透比降hw/hs的增加而增大,随厚跨比hs/D的增大而减小;(3)在曼宁公式基础上推导出的沉降半径、沉降深度预测公式,规律上与试验结果一致,数值上与试验结果接近,可用于富水砂层中管道破损诱发地面沉降的预测。

主 题 词：富水砂层 管道破损 地面沉降 曼宁公式 预测模型 

学科分类：081401[081401] 08[工学] 0814[工学-地质类] 

核心收录：

D　O　I：10.11779/CJGE202103003

馆 藏 号：203102371...