Print

基于DEM-CFD方法的基坑工程漏水漏砂引发地层运移规律的数值模拟

论文摘要

针对城市地下空间开发过程中经常出现的基坑工程漏水漏砂引发的灾害问题,利用离散元和计算流体力学耦合的方法（DEM-CFD方法）对灾害的发展过程进行数值模拟分析。在室内试验、平面双轴数值模型、渗流模型的基础上确定了土体和流体的细观参数,建立数值模型,模拟研究两类典型地层（富水砂层、富水砂层上覆黏土层）发生漏水漏砂后的地层变形规律、土体损失规律以及地应力场发展变化规律。研究结果表明,对于富水砂层,漏水漏砂后基坑外部地表形成沉降槽,地表沉降最大值与地层损失率成正相关;地下水一方面加速土体的流失,另一方面使地层发生朝向漏点的集中运动。对于富水砂层上覆黏土地层,存在使地表拉裂的临界地层损失率,且上覆黏土层越厚,临界地层损失率越大;根据漏水漏砂后的地层应力状态可将地层分为空洞区、松动区、主拉应力区以及复杂应力区。研究成果对于基坑工程漏水漏砂灾害的治理与精细化控制具有参考意义。

论文目录

  • 1 引言
  • 2 数值模拟方法及其试验验证
  •   2.1 两相流的DEM-CFD数值模拟方法
  •   2.2 DEM-CFD数值模拟方法的验证
  • 3 基坑漏水漏砂数值分析模型
  •   3.1 DEM-CFD数值分析模型的建立
  •   3.2 模型参数的选取及验证
  •     3.2.1 土体参数选取
  •     3.2.2 模型的验证
  • 4 数值模拟结果分析
  •   4.1 富水砂层地层的变形及地层损失规律
  •     4.1.1 围护结构漏水漏砂后地表变形规律
  •     4.1.2 MLR的发展变化规律
  •     4.1.3 地层深层位移变化规律
  •   4.2 上覆黏土层地层的变形及地层损失规律
  •     4.2.1 漏水漏砂后灾害发展过程
  •     4.2.2 上覆黏土层变形及地层损失规律
  •     4.2.3 漏水漏砂后地层应力变化及分区
  • 5 结论

    • 文章来源

    类型: 期刊论文

    作者: 戴轩,郑刚,程雪松,霍海峰

    关键词: 基坑工程,土拱,工程灾害,离散元,数值模拟

    来源: 岩石力学与工程学报 2019年02期

    年度: 2019

    分类: 工程科技Ⅰ辑,工程科技Ⅱ辑

    专业: 建筑科学与工程

    单位: 中国民航大学机场学院,天津大学滨海土木工程结构与安全教育部重点试验室,天津大学水利工程仿真与安全国家重点实验室

    基金: 国家重点研发计划(2017YFC0805407),国家自然科学基金资助项目(51808548,41630641)~~

    分类号: TU753

    DOI: 10.13722/j.cnki.jrme.2018.0933

    页码: 396-408

    总页数: 13

    文件大小: 2471K

    下载量: 579

    相关论文文献

    本文来源: https://www.lunwen66.cn/article/bc493746706e9128a5211dc7.html