上海浅部砂层管道渗漏引发塌陷的数值模拟

作     者：蔡剑韬 付栋 李婧铭 戴轩 Cai Jiantao;Fu Dong;Li Jinming;Dai Xuan

作者机构：上海市地矿工程勘察(集团)有限公司上海200072 中国民航大学交通科学与工程学院天津300300 

出 版 物：《地下空间与工程学报》 (Chinese Journal of Underground Space and Engineering)

年 卷 期：2021年第17卷第6期

页      面：1980-1987页

核心收录：

学科分类：08[工学] 080104[工学-工程力学] 0815[工学-水利工程] 0801[工学-力学（可授工学、理学学位）] 

基　　金：上海市政府采购项目(SHXM-00-20190416-2900) 国家自然科学基金(51808548) 

主　　题：离散元模拟 DEM-CFD 管道渗漏 地面塌陷 

摘      要：为了揭示上海市浅部砂层中因管道渗漏引发地面塌陷灾害的发展过程,采用离散元和计算流体力学(DEM-CFD)耦合的方法,对不同地下水位、不同地层中的管道发生渗漏后引发地层变形规律及水土流失规律进行研究。研究结果表明;富水粉砂层管道渗漏过程中,土体从漏点开始逐步流失,地层变形逐步向地表发展;管道渗漏过程中,地表沉降主要受影响范围为2~3倍漏点埋深;漏水流量经历快速增加进而趋于稳定的过程中,土体损失率随着渗漏时间线性发展;低地下水位时渗漏引发的地层位移发展要显著慢于高地下水位的情况;渗漏发生时,控制地下水位、改良土体性质是控制渗漏引发变形的重要手段。研究成果对管道渗漏引发地面塌陷灾害的预测预防具有一定参考意义。