管道漏水對濕陷性黃土的浸水?dāng)?shù)值模擬研究.pdf

1、濕陷性黃土在遇水后會產(chǎn)生濕陷變形,給建筑帶來巨大危害。黃土工程界對于甲類建筑的濕陷性黃土地基處理辦法為消除地基的全部濕陷量或采用樁基礎(chǔ)穿透全部濕陷性黃土層,尤其對于大厚度的濕陷性黃土,其處理成本非常高。然而在建筑的實際使用過程中,發(fā)生在極限條件下的全部濕陷性黃土浸水變形的可能性非常小,大部分的黃土濕陷變形只發(fā)生在一定深度范圍內(nèi),這就對甲類建筑中全部消除黃土濕陷量方面造成了不必要的經(jīng)濟浪費。研究建筑場地中可能出現(xiàn)的水源在濕陷性黃土中不同時

2、刻的水分場分布范圍,通過準(zhǔn)確地判斷和控制出水量,提出合理的濕陷性黃土處理深度,可以在不影響建筑物使用的前提下為工程建設(shè)節(jié)省一定的經(jīng)濟投入。
　　管道漏水是發(fā)生黃土濕陷變形的一種重要方式。由于服役過久和管道老化等,黃土地基濕陷的水源主要來自管道漏水,使局部濕陷差異過大而導(dǎo)致不均勻沉降。管道的漏水范圍判定方式主要是通過開挖取土測定含水量來判別,這種方法雖有效,但多數(shù)是在水體已流至地表后才被發(fā)現(xiàn),水體在漏水發(fā)生后影響范圍較大,采用開挖取

3、土的檢測方式無法準(zhǔn)確確定土體較深處水的滲透區(qū)域的整體擴散變化規(guī)律。
　　基于工程實際,考慮黃土的空隙率對滲透系數(shù)的影響,給出了二維濕陷性黃土管道漏水的有限元計算模型,利用流體力學(xué)模擬軟件Fluent對管道漏水后不同時刻的水體滲透范圍進行數(shù)值模擬,并確定壓力、體積分布規(guī)律。黃土空隙率取0.38、0.47和0.57,分別計算黃土在管道漏水后36h內(nèi)的水分場變化過程,并得到不同土層深度的濕陷量值和地表隨時間的濕陷量變化值。結(jié)果表明,在有