管道漏水对湿陷性黄土的浸水数值模拟研究-地质工程专业论文.docxVIP

长安大学硕士学位论文 长安大学硕士学位论文 万方数据 万方数据 论文独创性声明 本人声明:本人所呈交的学位论文是在导师的指导下，独立进行研究 工作所取得的成果。除论文中已经注明引用的内容外，对论文的研究做出 重要贡献的个人和集体，均己在文中以明确方式标明。本论文中不包含任 何未加明确注明的其他个人或集体己经公开发表的成果。 本声明的法律责任由本人承担。 时者签名:树木 ]/O/t年川机 论文知识产权权属声明 本人在导师指导下所完成的论文及相关的职务作品，知识产权归属学 校。学校享有以任何方式发表、复制、公开、阅览、借阅以及申请专利等 权利。本人离校后发表或使用学位论文或与该论文直接相关的学术论文或 成果时，署名单位仍然为长安大学。 (必威体育官网网址的论文在解密后应遵守此规定) 论文作者签名: 名?纵 I币签名:仰伊  如It年 F 月 K日 只!Lf年 2 月4 日 摘 要 湿陷性黄土在遇水后会产生湿陷变形，给建筑带来巨大危害。黄土工程界对于甲 类建筑的湿陷性黄土地基处理办法为消除地基的全部湿陷量或采用桩基础穿透全部湿 陷性黄土层，尤其对于大厚度的湿陷性黄土，其处理成本非常高。然而在建筑的实际 使用过程中，发生在极限条件下的全部湿陷性黄土浸水变形的可能性非常小，大部分 的黄土湿陷变形只发生在一定深度范围内，这就对甲类建筑中全部消除黄土湿陷量方 面造成了不必要的经济浪费。研究建筑场地中可能出现的水源在湿陷性黄土中不同时 刻的水分场分布范围，通过准确地判断和控制出水量，提出合理的湿陷性黄土处理深 度，可以在不影响建筑物使用的前提下为工程建设节省一定的经济投入。 管道漏水是发生黄土湿陷变形的一种重要方式。由于服役过久和管道老化等，黄 土地基湿陷的水源主要来自管道漏水，使局部湿陷差异过大而导致不均匀沉降。管道 的漏水范围判定方式主要是通过开挖取土测定含水量来判别，这种方法虽有效，但多 数是在水体已流至地表后才被发现，水体在漏水发生后影响范围较大，采用开挖取土 的检测方式无法准确确定土体较深处水的渗透区域的整体扩散变化规律。 基于工程实际，考虑黄土的空隙率对渗透系数的影响，给出了二维湿陷性黄土管 道漏水的有限元计算模型，利用流体力学模拟软件Fluent对管道漏水后不同时刻的水体 渗透范围进行数值模拟，并确定压力、体积分布规律。黄土空隙率取0.38、0.47和0.57， 分别计算黄土在管道漏水后36h内的水分场变化过程，并得到不同土层深度的湿陷量值 和地表随时间的湿陷量变化值。结果表明，在有限时间内，在大厚度湿陷性黄土中， 管道漏水会使上部一定范围内的黄土发生湿陷；土体的空隙率越大，水的入渗速度越 快，渗透范围越大；水体渗透范围较小时由于土的阻水作用较强，入渗速度较慢，当 水体渗透范围增大后，入渗速度加快，当水体范围增大到一定程度后由于出水量较之 前很小，入渗速度再次变慢，总体呈“慢—快—慢”的规律，可以将漏水36h后入渗趋 于稳定时土层发生湿陷的深度作为湿陷性黄土的处理深度。 关键词：管道漏水；变形湿陷；数值模拟；渗透范围；处理深度；湿陷量 研究类型：理论研究 ABSTRACT Collapsible loess collapsibility distortion when exposed to water, to construction bring great harm Loess engineering for class a building of collapsible loess foundation treatment method to eliminate the foundation of all wet in traffic or use pile foundation collapsibility through all China, especially for large thickness of the collapsible loess its processing cost is very high Happened, however, in the process of building the actual use of all the collapsible loess under the condition of the limit of the possibility of flooding deformation is very small, most of the loess collapsibility deformation only occurs in a certain depth range, its all eliminate collapsibility loess traffic