考虑发育薄弱区对管涌发展影响的数学模型研究

摘要：

为了揭示发育薄弱区对管涌发展的影响机制,进行了管涌砂槽模型试验和颗粒流数值模拟,建立了3组模型,以研究孔隙通道的空间发育对颗粒运移过程的影响,分析了土体内部细颗粒运移引起管涌破坏的动态过程.根据数值模拟结果,分析了管涌发展过程中试样细观及流体的变化规律,并与砂槽模型试验结果进行了比较,模拟与模型试验结果较吻合.结果表明,薄弱区越发育,压力分布调整的趋势越强,颗粒运移的趋势相应增加,达到破坏需要的时间越短.数值模拟获得的临界水力梯度与室内试验以及理论分析结果均比较接近,证明了采用颗粒流程序研究管涌问题是合理的,对研究存在薄弱区的砂土管涌现象具有明显的优势和广阔的应用前景.所揭示的结果有益于管涌机制的更深入研究.

关键词：离散元法、细观模型试验、管涌机制、发育薄弱区、薄弱区

所属期刊栏目：35

分类号：TU443(土力学、地基基础工程)

资助基金：中央高校基本科研业务费专项资金资助No.2014B04914;国家自然科学基金项目No.51309086;教育部博士点新教师基金No.20110094120002;中央高校专项科研基金No.2011B07214.

在线出版日期：2015-02-06（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页码：3627-3635