中国公路学报

作者：戴自立, 彭凌豪, 包扬娟

单位：1. 上海大学　力学与工程科学学院，上海　200444","2. 浙江科技学院　土木与建筑工程学院，浙江　杭州　310023

关键词：路基工程,道路塌陷机理,模型试验,土体冲蚀,管道渗漏

<p>道路塌陷是一种常见的城市地质灾害，对城市安全构成巨大威胁。为探讨道路塌陷的形成机理，设计了一套模型试验装置来研究地下水力管线外渗引起的土体冲蚀区和塌陷坑的演化规律，通过孔隙水压力传感器和位移传感器定量分析管道外渗引起的孔隙水压力和路面位移变化特征，并探究了管内水流速度、管道埋深、土体初始含水率以及缺陷位置4个因素对土体冲蚀过程和塌陷坑形态的影响。模型试验再现了地下水力管线外渗引起路面塌陷的全过程，分为初始渗透、缓慢位移、稳定冲蚀3个阶段；分析了管线缺陷上方锥形冲蚀区的形成过程及其影响因素，发现冲蚀角与土体初始含水率无关，管道埋深越深，管道水流速度越小，冲蚀角越小；建立了流化冲蚀区水土混合物的受力平衡方程；研究了不同因素对塌陷坑形态的影响规律。研究结果表明：塌陷深度和面积与管内水流速度正相关；塌陷坑宽度与管道埋深呈线性关系；土体初始含水率越大，塌陷坑的深度越小，塌陷面积越大；缺陷位于管道底部时塌陷深度最小。</p>

来源：2024年第10期

《中国公路学报》期刊编辑部

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