基于FLAC3D不同降雨速率下土洞致塌规律研究

摘要：

针对桂林市临桂区岩溶塌陷易发区域,采用FLAC3D模拟不同降雨速率下的强降雨入渗过程,探究不同直径土洞在强降雨作用下的致塌规律,结果表明:(1)强降雨条件下,不同直径土洞最大位移均出现在洞顶部.降雨速率相同,洞顶竖向位移增长速率随土洞直径的增加呈整体加快的特点;加快降雨速率,竖向位移增长明显,竖向位移与土洞大小呈正相关.(2)相同降雨速率下,土洞直径增大会引起土洞底部剪切破坏区域进一步扩展.上覆土层在强降雨初期主要受到潜蚀作用,加快降雨速率,土洞底部水位剧烈波动对上覆土体产生的水击气爆成为主导作用,剪切破坏速率加快,洞趾剪切应变明显增加,当土洞直径达到3 m时,水位波动愈加剧烈,加速上覆土层破坏.(3)降雨速率的变化对土洞塑性区拓展范围具有不同程度的影响,较大直径的土洞在加快降雨速率时塑性区拓展范围明显扩大,即土洞大小、降雨速率对上覆土层稳定性具有较大的影响.研究结果为定量研究强降雨与上覆土层塌陷的关系提供了依据,对有效、合理地预警岩溶塌陷具有一定的意义.

关键词：强降雨、岩溶塌陷、FLAC3D、数值模拟、土洞

所属期刊栏目：41

分类号：P642.25(水文地质学与工程地质学)

资助基金：国家重点研发计划;国家自然科学基金

在线出版日期：2023-02-20（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共10页

页码：905-914